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SB70變頻器在不鏽鋼薄板收卷中的改造應用

發布時間:2020-06-15 20:24瀏覽次數:288

氮氣光亮退火爐——是將不鏽鋼薄板經過氮氣光亮退火爐,進行高溫處理,使不鏽鋼薄板變軟,再進行後序的一係列加工處理,再形成成品。此道工序,對產品的質量影響致關重要,所以對此有較高的要求。一般由幾個部分組成:放卷電機、前壓棍電機、S棍電機、收卷電機等。其放卷電機、前壓棍電機、S棍電機均為5.5 kW,收卷電機為30 kW。係統的操作過程——將一卷不鏽鋼薄板,由放卷電機,經前壓輥牽引進入退火爐,通過高溫加熱處理後,再經S輥電機牽引,由收卷電機進行收卷。工作過程中,各部分的恒線速度恒定,對產品的後序加工有著重要的影響。如下圖1所示:

圖1不鏽鋼薄板收卷原理圖

在改造之前,原采用傳統的變頻器同步方法進行控製。但是,變頻同步控製隻能保證S輥電機和收卷電機轉速的同步。在收卷電機部分,由於隨著收卷圈數的增加,外徑是逐漸變大的,其線速度要求不變化,所以,實際上是使兩者之間的張力恒定。為了保持線速度恒定,操作人員就要時時測量S輥電機與收卷電機的線速度,根據測得的線速度差,人為地改變S輥變頻器和收卷變頻器的頻率,對兩者的線速度進行校正,以此來達到線速度的一致。由於手工操作難度較大,不能達到收卷不鏽鋼薄板恒定張力控製或恒線速度控製,也就保持不了張力的恒定,經常會出現張力過大鋼板繃緊變形,或者張力過小鋼板鬆弛變形,從而影響產品的質量。不僅如此,原收卷係統還存在如下弊端:1、由於各動力點的受力不均勻,無法在同一線速度下運行;2、S輥電機在低速時易打滑;3、收卷電機經常出現過載和失速現象;4、在上料、下料時不易控製。

根據現有的狀況,收卷電機是隨著卷徑的增加,隻要S輥電機和收卷電機隨時保證線速度恒定,即張力的恒定,也就達到了收卷係統的工藝要求。為此,在原有的係統中,采用變頻調速加以改造。由於放卷電機在前級,張力控製的要求不高,所以隻對S輥電機和收卷電機進行改造,係統S輥電機采用SB70G5.5 kW。S輥電機和收卷電機之間具有不鏽鋼薄板柔性連接,若收卷電機的線速度高於S輥電機的線速度,S輥電機會處於發電狀態,所以變頻器外需配置製動電阻。收卷電機采用SB70G30KW,變頻器采用無PG矢量控製,利用SB70豐富的邏輯算術單元,通過內部運算單元的連接,在速度控製的基礎上增加轉矩限幅。轉矩限幅值,是由內部的算術單元間接給定的,是以2.5電機額定轉矩為100%的量。

以S輥SB70G5.5 kW模擬輸出的頻率作為線速度的給定以供給收卷電機,通過調節變頻器相應輸入信號的增益、偏置作為線速度信號,來進行轉矩的運算、限幅,從而實現S輥電機、收卷機線速度的恒定。變頻器原理接線圖如圖2所示:

圖2 張力控製變頻器原理接線圖

對S輥變頻器設置較簡單。頻率給定,設為電位器給定,外控啟動。當出現緊急停機時,設置了與收卷電機聯動的急停按鈕。收卷電機,在剛啟動時,需要點動功能,因此,增設了點動功能。在點動時,轉矩限幅,是由變頻器內部,通過模擬開關進行切換,使點動時轉矩限幅為100%。

本方案已對該廠的四台氮氣光亮退火爐的收卷進行改造,並成功應用。改造後由於具有恒張力收卷,所以加工精度高,產品質量大幅度提高。其安全可靠、性能穩定、提高了生產效率。係統未加張力傳感器、速度編碼器實現了S輥與收卷電機線速度、恒張力的控製得到了用戶的良好好評,並對SB70變頻器優越強大的功能表示高度認可和滿意。


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