圖4 收卷機(jī)構(gòu)示意圖
3 TQC Sensorless控制原理圖
TQC Sensorless控制原理圖圖圖5所示。
圖5 TQC Sensorless控制原理
4 方案選型
表1為收卷機(jī)構(gòu)選型型號(hào)。
表1 收卷機(jī)構(gòu)選型型號(hào)
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序號(hào)
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機(jī)構(gòu)
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型號(hào)
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1
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擠出電機(jī)A
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VFD185B43A
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2
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擠出電機(jī)B
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VFD185B43A
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3
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主牽引輥
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VFD037C43A
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4
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輔助牽引輥
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VFD022C43A
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5
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收卷機(jī)構(gòu)A
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VFD015C43A
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6
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收卷機(jī)構(gòu)B
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VFD015C43A
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5 C2000變頻器參數(shù)調(diào)整
5.1 主牽引輥?zhàn)冾l器VFD037C43A
相關(guān)參數(shù)如表2所示。
表2 主牽引輥?zhàn)冾l器VFD037C43A相關(guān)參數(shù)
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Pr. No
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Description
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Data
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Note
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00-10
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控制模式
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0
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速度模式
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00-11
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速度模式控制選擇
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0
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V/F（感應(yīng)電機(jī) V/F 控制）
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00-20
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頻率指令來(lái)源設(shè)定（AUTO）
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2
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由外部模擬輸入（參數(shù)03-00）
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00-21
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運(yùn)轉(zhuǎn)指令來(lái)源設(shè)定（AUTO）
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1
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外部端子操作
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01-12
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第一加速時(shí)間設(shè)定
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5.0
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sec （具體值視實(shí)際情況調(diào)整）
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01-13
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第一減速時(shí)間設(shè)定
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2.00
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sec （具體值視實(shí)際情況調(diào)整）
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|
03-00
|
AVI 模擬輸入功能選擇
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1
|
頻率命令
|
|
03-20
|
多功能輸出1 (AFM1)
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0
|
輸出頻率 (Hz)
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5.2 輔助牽引輥（與主牽引輥傳動(dòng)比一樣）變頻器VFD022C43A
（1）脫開(kāi)負(fù)載，在V/F速度模式下動(dòng)態(tài)偵測(cè)電機(jī)特性：05-00=1，運(yùn)行變頻器，進(jìn)入動(dòng)態(tài)偵測(cè)。
（2）設(shè)定00-13=2，再進(jìn)行“感應(yīng)電機(jī)”磁通曲線(xiàn)動(dòng)態(tài)量測(cè)05-00=6，再次運(yùn)行變頻器，進(jìn)入磁通曲線(xiàn)動(dòng)態(tài)量測(cè)。
（3）隨后設(shè)定05-00=12，運(yùn)行變頻器，做電機(jī)的慣量估測(cè)，完畢后設(shè)定和確認(rèn)參數(shù)，具體如表3所示。
表3 輔助牽引輥參數(shù)設(shè)置
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Pr. No
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Description
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Data
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Note
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00-10
|
控制模式
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2
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轉(zhuǎn)矩模式
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00-13
|
轉(zhuǎn)矩模式控制選擇
|
2
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TQC Sensorless
(感應(yīng)電機(jī)無(wú)感測(cè)轉(zhuǎn)矩控制)
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00-20
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頻率指令來(lái)源設(shè)定（AUTO）
|
2
|
由外部模擬輸入（參數(shù)03-00）
|
|
00-21
|
運(yùn)轉(zhuǎn)指令來(lái)源設(shè)定（AUTO）
|
1
|
外部端子操作
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|
01-12
|
第一加速時(shí)間設(shè)定
|
3.0
|
sec （具體值視實(shí)際情況調(diào)整）
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|
01-13
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第一減速時(shí)間設(shè)定
|
2.00
|
sec （具體值視實(shí)際情況調(diào)整）
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|
03-00
|
AVI 模擬輸入功能選擇
|
1
|
頻率命令
(轉(zhuǎn)矩控制模式下的轉(zhuǎn)速限制)
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03-02
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AUI 模擬輸入功能選擇
|
2
|
轉(zhuǎn)矩命令
|
|
03-20
|
多功能輸出1 (AFM1)
|
0
|
輸出頻率 (Hz)
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11-33
|
轉(zhuǎn)矩命令來(lái)源
|
2
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模擬量信號(hào)（參考03-00）
|
|
11-36
|
速度限制選擇
|
0
|
參考參數(shù)11-37/11-38
|
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11-37
|
轉(zhuǎn)矩控制正向速度限制
|
60
|
%
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|
11-38
|
轉(zhuǎn)矩控制反向速度限制
|
30
|
%
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5.3 收卷機(jī)構(gòu)變頻器VFD015C43A
2臺(tái)收卷機(jī)構(gòu)變頻器VFD015C43A，設(shè)定參數(shù)與輔助牽引輥相似：
（1）脫開(kāi)負(fù)載，在V/F速度模式下動(dòng)態(tài)偵測(cè)電機(jī)特性：05-00=1，運(yùn)行變頻器，進(jìn)入動(dòng)態(tài)偵測(cè)。
（2）設(shè)定00-13=2，再進(jìn)行“感應(yīng)電機(jī)”磁通曲線(xiàn)動(dòng)態(tài)量測(cè)05-00=6，再次運(yùn)行變頻器，進(jìn)入磁通曲線(xiàn)動(dòng)態(tài)量測(cè)。
（3）再把05-00=12，運(yùn)行一下變頻器，做電機(jī)的慣量估測(cè)，完畢后設(shè)定和確認(rèn)以下參數(shù)。
表4 收卷機(jī)構(gòu)變頻器VFD015C43A
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Pr. No
|
Description
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Data
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Note
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00-10
|
控制模式
|
2
|
轉(zhuǎn)矩模式
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|
00-13
|
轉(zhuǎn)矩模式控制選擇
|
2
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TQC Sensorless
(感應(yīng)電機(jī)無(wú)感測(cè)轉(zhuǎn)矩控制)
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|
00-20
|
頻率指令來(lái)源設(shè)定（AUTO）
|
2
|
由外部模擬輸入（參數(shù)03-00）
|
|
00-21
|
運(yùn)轉(zhuǎn)指令來(lái)源設(shè)定（AUTO）
|
1
|
外部端子操作
|
|
01-12
|
第一加速時(shí)間設(shè)定
|
3.0
|
sec （具體值視實(shí)際情況調(diào)整）
|
|
01-13
|
第一減速時(shí)間設(shè)定
|
2.00
|
sec （具體值視實(shí)際情況調(diào)整）
|
|
03-00
|
AVI 模擬輸入功能選擇
|
1
|
頻率命令
(轉(zhuǎn)矩控制模式下的轉(zhuǎn)速限制)
|
|
03-02
|
AUI 模擬輸入功能選擇
|
2
|
轉(zhuǎn)矩命令
|
|
03-11
|
AVI 模擬輸入增益
|
83
|
%（具體值視實(shí)際傳動(dòng)比調(diào)整）
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11-33
|
轉(zhuǎn)矩命令來(lái)源
|
2
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模擬量信號(hào)（參考03-00）
|
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11-36
|
速度限制選擇
|
0
|
參考參數(shù)11-37/11-38
|
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11-37
|
轉(zhuǎn)矩控制正向速度限制
|
80
|
%
|
|
11-38
|
轉(zhuǎn)矩控制反向速度限制
|
30
|
%
|
圖6 收卷機(jī)各功能示意圖
6 應(yīng)用效果
在現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過(guò)測(cè)試和參數(shù)調(diào)整后，基本滿(mǎn)足要求。C2000變頻器在客戶(hù)要求的輸出力矩范圍內(nèi)，測(cè)試靜態(tài)張緊薄膜、動(dòng)態(tài)全速50Hz輸出、收卷薄膜材料等均能保證穩(wěn)定收卷張力，沒(méi)有抖動(dòng)現(xiàn)象，因而客戶(hù)對(duì)其控制效果表示滿(mǎn)意。
7 結(jié)束語(yǔ)
之前我們?cè)?jīng)使用過(guò)VE系列變頻器，加PG卡以及編碼器反饋電機(jī)轉(zhuǎn)速，做FOC+PG的張力控制。對(duì)此，客戶(hù)反映在電機(jī)上安裝編碼器不方便，若購(gòu)買(mǎi)加編碼器的電機(jī)成本又相對(duì)高，而且后期的編碼器若損壞維護(hù)不方便。此外，調(diào)試工作量大，難度大，對(duì)調(diào)試人員的技術(shù)要求比較高，推廣困難�，F(xiàn)測(cè)試C2000系列變頻器的TQC Sensorless控制方式無(wú)需PG卡和電機(jī)編碼器反饋，以及張力傳感器反饋，即可實(shí)現(xiàn)無(wú)傳感器轉(zhuǎn)矩控制，參數(shù)調(diào)整少，簡(jiǎn)單易用，方便推廣。既省下了張力傳感器、編碼器和PG卡的成本，又減少了維護(hù)成本和故障發(fā)生點(diǎn)，因此客戶(hù)對(duì)此比較滿(mǎn)意和認(rèn)同。但這種屬于開(kāi)環(huán)轉(zhuǎn)矩控制，用在收放卷張力控制時(shí)用戶(hù)需要根據(jù)卷徑和本身收放卷過(guò)程中質(zhì)量變化，自行調(diào)整所需的轉(zhuǎn)矩命令。C2000的TQC_Sensorless在收放卷的力矩控制功能已初步試用完成，并在當(dāng)?shù)乜蛻?hù)小批量出貨，到目前為止客戶(hù)都反映效果很好。
作者簡(jiǎn)介：
林星華，出生于1974年2月，畢業(yè)于廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電一體化專(zhuān)業(yè)，具有十多年的自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)和服務(wù)經(jīng)驗(yàn)，目前就職于中達(dá)電通華南大區(qū)，負(fù)責(zé)臺(tái)達(dá)PLC、HMI、AMD、AIC、ASD等機(jī)電產(chǎn)品的技術(shù)支持。
