臺(tái)達(dá)變頻器力矩控制在鋁箔紙壓花機(jī)上的應(yīng)用

2 壓花工藝原理

原料為圓柱狀鋁箔紙壓花卷材安裝到放卷輥上，卷材通過(guò)雕花滾筒模具的壓制，將事先要求的圖案壓在鋁箔紙上，然后通過(guò)收卷輥收卷成為圓柱形成品。成品卷取采取的方式是通過(guò)臺(tái)達(dá)DOPA58CSTD觸摸屏來(lái)設(shè)置初始力矩（放卷變頻器以及收卷變頻器），然后依靠PLC（臺(tái)達(dá)DVP16ES00R）編程設(shè)計(jì)規(guī)劃好的程序來(lái)檢測(cè)線速度以及收放卷卷徑的大小，通過(guò)卷徑的不同變化來(lái)改變給定變頻器的速度控制信號(hào)，補(bǔ)償卷徑變化引起的力矩變化，實(shí)現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩成品卷曲。收卷變頻器和放卷變頻器工作在轉(zhuǎn)矩控制模式，壓花變頻器工作在開(kāi)環(huán)矢量模式。原理示意圖如圖2所示。

3 臺(tái)達(dá)力矩變頻電氣設(shè)計(jì)

客戶處的鋁箔紙壓花機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)的最高線速度160米/分，臺(tái)達(dá)推出的VE系列變頻器功能和性能上完全能夠?qū)崿F(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩控制，通過(guò)調(diào)整參數(shù)以后機(jī)器已經(jīng)能夠正常運(yùn)行，并且效果讓客戶也很滿意。

3.1 電機(jī)規(guī)格

力矩放卷電機(jī)：ABB QABP160M6A 380V/17.9A/5-50HZ恒轉(zhuǎn)矩50-100恒功率/7.5kw，電機(jī)風(fēng)扇380VAC，電機(jī)軸端編碼器+12V/A/B/512ppr。 壓花電機(jī)：曲阜金升電機(jī) 380V/11.5A/50HZ/5.5KW/4極/5-50HZ恒轉(zhuǎn)矩50-100恒功率，電機(jī)風(fēng)扇380VAC

力矩收卷電機(jī)：ABB QABP132M4A 380V/7.5KW/15.8A/50HZ/5-50HZ恒轉(zhuǎn)矩50-100恒功率，電機(jī)風(fēng)扇380VAC，電機(jī)軸端編碼器+12V/A/B/512ppr。

3.2 臺(tái)達(dá)恒轉(zhuǎn)矩傳動(dòng)控制系統(tǒng)配置

臺(tái)達(dá)觸摸屏DOPA58CSTD；
PLC臺(tái)達(dá)DVP16ES00R（配套擴(kuò)展4DA/4AD模塊）；
放卷變頻器VFD075V43A-2（配套制動(dòng)電阻780W/75ohm）；
收卷變頻器VFD075V43A-2（配套制動(dòng)電阻780W/75ohm）；
壓花變頻器VFD055V43A-2（配套制動(dòng)電阻520W/100ohm）。

3.3電氣原理設(shè)計(jì)

電氣原理參見(jiàn)圖3：電氣接線圖。

4 VE系列變頻器力矩控制參數(shù)

4.1變頻器參數(shù)的設(shè)置過(guò)程

（1）收卷變頻器的參數(shù)設(shè)置

將變頻器帶空電機(jī)作VF運(yùn)行，并且察看電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)（輸出電壓/輸出電流/實(shí)際轉(zhuǎn)速）：

將變頻器指令頻率設(shè)置到50hz，察看r狀態(tài)為+1490rpm。

將電機(jī)參數(shù)寫入到變頻器對(duì)應(yīng)參數(shù)：

做電機(jī)自整定，并且將控制方式更改為向量控制FOC+PG，運(yùn)行看是否正常；

電機(jī)動(dòng)態(tài)整定后電機(jī)參數(shù)如下表：

調(diào)整控制方式并且從0-50hz運(yùn)轉(zhuǎn)，察看電機(jī)狀態(tài)正常（輸出電壓/輸出電流/電機(jī)轉(zhuǎn)速）

控制方式改為轉(zhuǎn)矩控制TQR+PG，并且調(diào)整相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩參數(shù)以及外部端子功能：

（2）放卷變頻器的參數(shù)設(shè)置

將變頻器帶空電機(jī)作VF運(yùn)行，并且察看電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)（輸出電壓/輸出電流/實(shí)際轉(zhuǎn)速）：

做電機(jī)自整定，并且將控制方式更改為向量控制FOC+PG，運(yùn)行看是否正常；

電機(jī)動(dòng)態(tài)整定后電機(jī)參數(shù)如下表：

由于放卷變頻器工作時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩方向與轉(zhuǎn)速方向相反，所以將外部端子MI1設(shè)置為39功能轉(zhuǎn)矩命令方向。

（3）壓花變頻器的參數(shù)設(shè)置

將變頻器帶空電機(jī)作VF運(yùn)行，并且察看電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)（輸出電壓/輸出電流/實(shí)際轉(zhuǎn)速）：

做電機(jī)自整定，并且將控制方式更改為向量控制SVC，運(yùn)行看是否正常；

電機(jī)動(dòng)態(tài)整定后電機(jī)參數(shù)如下表：

如果運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)力矩不足問(wèn)題，可以將參數(shù)05-25改為2。

4.2 運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)紀(jì)錄（線速度設(shè)定為160）

（1）收卷卷徑最小時(shí)（76mm）：

根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)，不論是控制收卷，放卷還是壓花的變頻器，在滿卷和空卷的整個(gè)工作的過(guò)程中，輸出電流都在變頻器額定電流以內(nèi)，母線電壓也處于很安全的范圍，變頻器應(yīng)該能夠長(zhǎng)期工作。

5 結(jié)束語(yǔ)