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變頻器

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技術(shù)文章

張力變頻器在膠版印刷機(jī)上的應(yīng)用

點(diǎn)擊次數(shù):2354 發(fā)布時(shí)間:2009-7-13

摘要  通過(guò)對(duì)英威騰張力變頻在膠印機(jī)領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,重點(diǎn)說(shuō)明張力型變頻器在印刷行業(yè)的控制技術(shù),提供一種新的應(yīng)用思路。

關(guān)鍵詞 張力變頻;控制技術(shù);應(yīng)用思路

引言

隨著變頻技術(shù)發(fā)展,張力變頻器在膠印機(jī)這樣的印刷行業(yè)得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,它由單一的驅(qū)動(dòng)功能導(dǎo)入了智能控制技術(shù),張力控制的新方向。

 

一、       膠印機(jī)簡(jiǎn)介:

膠版印刷機(jī),簡(jiǎn)稱膠印機(jī),也叫柔版印刷機(jī)。是將制作好的圖文印版(一般為膠質(zhì)材料)貼在滾筒上,通過(guò)網(wǎng)紋輥(也叫網(wǎng)轆)傳遞油墨的印刷方式,將凸出的圖文轉(zhuǎn)印在承印物上的印刷設(shè)備。通常主要應(yīng)用在紙張、薄膜、無(wú)紡布材料的包裝印刷上。按機(jī)械結(jié)構(gòu)分類,主要有平座膠印機(jī)和天橋膠印機(jī);按印刷顏色種類,分為單色機(jī)、二色機(jī)、六色機(jī)等。所印顏色越多,對(duì)套色的位置精度相對(duì)越高,對(duì)恒定的張力控制要求也會(huì)較高。

二、傳統(tǒng)的張力控制:

1、傳統(tǒng)的張力控制系統(tǒng)的構(gòu)成:

傳統(tǒng)的放卷張力控制是采用張力控制器與磁粉制動(dòng)器工作的;其收卷張力是采用力矩控制器與力矩電機(jī)來(lái)完成控制的。主機(jī)的傳動(dòng)控制使用普通變頻器和異步電機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2、傳統(tǒng)方案的缺點(diǎn):

傳統(tǒng)的張力控制方式,雖然在某種程度上滿足了張力控制的要求,但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在以下缺陷:

1磁粉制動(dòng)器是根據(jù)電磁原理和利用磁粉傳遞轉(zhuǎn)矩的,依靠磁粉所產(chǎn)生的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的,高速運(yùn)行時(shí),磁粉所產(chǎn)生的摩擦力較大,產(chǎn)生的高溫使離合器發(fā)熱而影響其使用壽命。容易導(dǎo)致磁粉老化、退磁,原控制張力變小。為設(shè)備維護(hù)帶來(lái)不便。

2)力矩電機(jī)常需手動(dòng)調(diào)速,操作不方便,長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)力矩電機(jī)發(fā)熱也較高,其控制器也較易損壞,可靠性不高。

 

     三、張力變頻控制方案:

 

英威騰CHV170張力變頻器不僅具備傳統(tǒng)變頻的驅(qū)動(dòng)功能,還具有張力控制與運(yùn)算的功能,可克服以上傳統(tǒng)張力控制的劣勢(shì)。結(jié)合已在東莞某印刷機(jī)械公司的成功推廣經(jīng)驗(yàn),總結(jié)CHV170張力型變頻器在膠印機(jī)應(yīng)用的解決方案。

 

 

 

 

1、  膠印機(jī)傳動(dòng)流程圖:  

 

       以上膠印機(jī)傳動(dòng),主要由主機(jī)傳動(dòng)、放卷部分與收卷部分組成。收卷一般采用中心軸或表面收卷,放卷通常采用中心軸放卷。傳動(dòng)棍是輔助傳動(dòng)機(jī)構(gòu),圖文印刷在主機(jī)傳動(dòng)部分來(lái)完成。

 

2、  膠印機(jī)變頻控制接線圖:

 

 3、  張力變頻系統(tǒng)原理框圖:

 

  

 

系統(tǒng)說(shuō)明:

以上膠印機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)采用的是無(wú)張力反饋的轉(zhuǎn)矩控制來(lái)完成,屬?gòu)埩﹂_環(huán)控制,其張力的控制功能由變頻器內(nèi)部自身來(lái)完成。主機(jī)變頻器的速度由電位器通過(guò)AI1通道進(jìn)行調(diào)節(jié),系統(tǒng)運(yùn)行后,主機(jī)將主速度信號(hào)通過(guò)HDO高速脈沖輸出口輸出速度脈沖信號(hào),傳送到放卷變頻器與收卷變頻器的HDI1脈沖輸入口作為其同步速度的給定。用脈沖傳送的優(yōu)點(diǎn)是能避免在傳輸過(guò)程中信號(hào)的干擾。

放卷與收卷張力大小分別由放卷和收卷變頻器的AI2通道的電位器進(jìn)行調(diào)節(jié),其設(shè)定張力的大小通過(guò)變頻AO輸出口連接到數(shù)顯儀表上。變頻故障信號(hào)指示通過(guò)3臺(tái)變頻各自的繼電器常開點(diǎn)輸出。放卷與收卷電機(jī)不但與主機(jī)速度同步,其速度還與當(dāng)前卷徑大小有關(guān)。系統(tǒng)工作時(shí),收卷處于電動(dòng)狀態(tài),放卷處于發(fā)電狀態(tài)。通過(guò)共接直流母線的方法,使系統(tǒng)在停止時(shí),變頻不會(huì)出現(xiàn)跳過(guò)壓的故障。正常運(yùn)行時(shí),再生能源可傳給電動(dòng)狀態(tài)的電機(jī)工作,還能達(dá)到節(jié)能的效果。收放卷均配置PG卡和編碼器,能使電機(jī)在低頻旋轉(zhuǎn)時(shí)速度均勻,提高轉(zhuǎn)矩控制的精度。收放卷的反轉(zhuǎn)開關(guān)能便于其旋轉(zhuǎn)方向的選擇,靈活方便。

 

 

4、  張力變頻方案的優(yōu)點(diǎn):

1)            收放卷張力調(diào)整簡(jiǎn)便,張力與同步控制均在變頻器中完成,可靠性與穩(wěn)定性大大提高;

2)            采用矢量控制,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、控制精度高,加減速時(shí)張力恒定,避免出現(xiàn)套色錯(cuò)位;

3)            張力變頻器的使用壽命長(zhǎng),系統(tǒng)使用與維護(hù)十分簡(jiǎn)便。

   4   可通過(guò)變頻的脈沖傳送數(shù)據(jù),可省掉在PLC控制場(chǎng)合所需的模擬量模塊,節(jié)省成本。

5、調(diào)試過(guò)程及參數(shù)設(shè)置:

1)斷開負(fù)載,輸入電機(jī)銘牌參數(shù)電機(jī)額定功率、額定轉(zhuǎn)速、額定電壓、額定電流,裝好編碼器,進(jìn)行旋轉(zhuǎn)參數(shù)自學(xué)習(xí);

2)對(duì)有PG矢量控制的成功運(yùn)行,包括零速(0.00HZ)、低速(0.5HZ)、中速(20HZ)、高速(50HZ)均能保持運(yùn)行穩(wěn)定,沒(méi)有出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象。

3)將收放卷變頻器的P0.17設(shè)為3,按”RUN”鍵進(jìn)行轉(zhuǎn)矩自學(xué)習(xí);

4)設(shè)置以下變頻器參數(shù):

主機(jī)參數(shù):

 參數(shù)編號(hào)

參數(shù)值

參數(shù)說(shuō)明

PrA8

1

主機(jī)功能設(shè)定

P0.11

15S

加速時(shí)間

P0.12

15S

減速時(shí)間

P5.06

6

停機(jī)方式選擇:自由停車

P5.04

4

正轉(zhuǎn)寸動(dòng)

P5.05

7

故障復(fù)位

P8.06

5HZ

點(diǎn)動(dòng)頻率

P8.07

10S

點(diǎn)動(dòng)加速時(shí)間

P8.08

10S

點(diǎn)動(dòng)減速時(shí)間

P6.01

3

繼電器故障輸出

 

收卷參數(shù):

參數(shù)編號(hào)

參數(shù)值

參數(shù)說(shuō)明

PrA8

5

力矩功能模式設(shè)定

CK23

S5

卷徑復(fù)位按鈕

CK38

OFF

收卷模式

CK39

S2

反轉(zhuǎn)開關(guān)

HK09

1

錐度有效

PR61

10%

張力錐度參數(shù)

P0.00

1

PG卡設(shè)置此項(xiàng)

P3.10

1000

編碼器線數(shù),可根據(jù)具體線數(shù)設(shè)置

P5.05

7

故障復(fù)位

Pr79

10CM

初始卷曲直徑

Pr81

120CM

zui大卷曲直徑,根據(jù)實(shí)際來(lái)設(shè)置

Pr83

1

傳動(dòng)系數(shù),按實(shí)際來(lái)設(shè)置

  

 

放卷參數(shù):

 參數(shù)編號(hào)

參數(shù)值

參數(shù)說(shuō)明

PrA8

5

力矩功能模式設(shè)定

CK23

OFF

無(wú)須卷徑復(fù)位

CK38

ON

放卷模式

CK39

S2

反轉(zhuǎn)開關(guān)

P0.00

1

PG卡設(shè)置此項(xiàng)

P3.10

1000

編碼器線數(shù),可根據(jù)具體線數(shù)設(shè)置

P5.05

7

故障復(fù)位

Pr79

10CM

初始卷曲直徑

Pr81

120CM

zui大卷曲直徑,根據(jù)實(shí)際來(lái)設(shè)置

Pr83

1

傳動(dòng)系數(shù),按實(shí)際來(lái)設(shè)置

 

6、常遇問(wèn)題與處理方法:

1)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不均勻:

可檢查編碼器的接地是否接到PG卡的COM端,編碼器是否工作正常(可用萬(wàn)用表量測(cè)編碼器的A相與B相是否均達(dá)到直流5V以上)。尤其是低速運(yùn)行時(shí)若有抖動(dòng),可減小P3.00的值,觀察工作電流是否平穩(wěn)。另外還須檢查機(jī)械傳動(dòng)的自身問(wèn)題,其鏈輪是否有偏離,鏈條過(guò)松等。

2)變頻一運(yùn)行,電機(jī)抖動(dòng)很大:

檢查編碼器是否反相(調(diào)整P3.11的值),編碼器線數(shù)是否設(shè)對(duì)。

3)不同速度運(yùn)行時(shí),收卷或放卷的張力大小不相同:

   可檢查是否已進(jìn)行轉(zhuǎn)矩自學(xué)習(xí),以消除慣量補(bǔ)償?shù)挠绊憽?/span>

4)收卷或放卷跟不上主機(jī)的速度:

      可在主機(jī)低速運(yùn)行時(shí),適當(dāng)調(diào)高相應(yīng)的收卷或放卷的張力,達(dá)到張力的恒定。

 

參考文獻(xiàn):

CHV170產(chǎn)品說(shuō)明書》 (深圳市英威騰電氣股份有限公司)

 

 

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