台达变频器、编码器在自动分条机上成功应用(提供：DELTA —中达电通股份有限公司，作者：中达电通，)【联系作者】内容摘要：本文主要介绍分条机的用途、工艺要求、控制方式、控制难点以及实现的方法、调试过程，重点介绍了如何用台达V 系列的变频器实现张力控制，以及转矩控制时应该注意的调试步骤、过程及参数的设定/-、-一•刖言胶带、保护膜生产设备主要包括各种胶粘制品及无胶纸类、布类、皮革类、多种塑料制品类物料的上胶、多层贴合、分条、 复卷、分切、冲型机械等分条机主要将宽幅整卷材料切成短幅材料，包括放卷和收卷两个过程，张力控制是难点中达为客户提供 的方案在原有控制的基础上不增加任何其它费用，选用两台V系列的变频器作为收放卷，运用转矩控制方式达到了非常好的效果二•系统构成1 •硬件组成2.系统框图ES311CN6941(1) .设备图片多功能贴合复卷分条机(2).系统控制框图务功启£贴昔貝卷为 盏机张力控制 畋放器控制框困宝笫 VFD-OJ7B43A收卷上F豳帘阻电TO-031V43AAVI増益网涉训AUt <0~iO7> 嚨涪建AFM相机鋪出 烦摩嚮岀0-107.i4 Lgc ngkong步训放奇壬；良垃抑艮定VFD.CB774JA三•工艺要求及控制原理1. 工艺要求：（1） .恒张力控制：张力的给定通过张力控制器。
张力控制器控制的原理是通过检测收卷的线速度计算卷径，负载转®=F*D/2 （F 为设定张力，D为当前卷径），因此当设定了张力的大小，因为当前卷径通过计算已得知，所以负载转距就算出来了张力控制器能够 输出标准的0〜10V的模拟量信号，对应异步电机的额定转距所以我们用该模拟量信号接入变频器，选择转距给定这样在整个收卷 的动态过程中，能够保证张力的恒定2） .转距模式下，对速度进行限制在张力控制模式下，不论直流电机、交流电机还是伺服电机都要进行速度限制，否则当电 机产生的转距能够克服负载转距而运行时，会产生转动加速度，而使转速不断增加，最终升速到最高速，就是所谓的飞车如图1所 示，收放卷的速度是通过主轴B系列变频器的模拟量输出AFM而限定的，也就是将主轴B系列的变频器上3—05 （模拟信号输出选择） 参数设定为03 （频率指令输出），如下图所示将该信号分别接到收放卷变频器的模拟量输入端口上，作为频率给定和上限频率的设 定信号IDVr 厂□/ |gong^GT(3) .零速张力，当收放卷以0Hz运行时，电机的输出轴上有一定的张力输出，而且可调该要求主要是防止当收放卷运转当中 停车，再起动时能够保证收放卷的盘头不会松掉。
在该控制系统中，可以通过调整张力控制器上的初始张力设定而达到要求2•控制原理(1) .恒张力控制的原理已知空芯卷径Dmin=200mm，满卷卷径Dmax=1200mm；线速度的最大值Vmax=90m/min，张力设定最大值Fmax=50kg(约等于500 牛)；减速比i=9；速度的限制如下:因为:V=n *D*n/i(V—线速度、D一卷径、n—转速，对于收卷电机)f收卷电机在空芯卷径时的转速 最快所以：90=3.14*0.2*n/9fn=1290r/min2) •因为我们知道变频器工作在低频时，交流异步电机的特性不好，激活转矩低而且非线性因此在收卷的整个过程中要尽量 避免收卷电机工作在2HZ以下.因此:收卷电机有最低速度的限制.计算如下:对四极电机而言，其同步转速为:n1=60f1/pfn1=1500r/min(f1一为额定频率、p一为极对数、n1一同步转速f2HZ/50HZ=N/1500fn=60r/min当达到最大卷径时，可以求出收卷整个过程中运行 的最低速：V=n *D*n/ifVmin=3.14*1.2*60/9=25.12m/min张力控制时，要对速度进行限制，否则会出现飞车。
因此要限速3) .张力及转矩的计算如下：如果F*D/2=T/i (F—张力、D—卷径、T—转距、i—减速比)一F=2*T*i/D，对于3.7kW的交流电机, 其额定转矩的计算如下:T=9550*P/nfT=24.88N.m( T—电机的额定转距、P—电机的额定功率、n—为电机的额定转速)，所以 Fmax=2*24.88*9/0.6=74.64N四.调试过程及参数设定1. PG04的接线2 •调试过程（1） .电机的自整定1•将驱动器的所有参数恢复成出厂值2. 将电机轴与负载脱开3. 将电机额定电压01—02、电机额定频率参数01—01、分别正确填入数值4. 将参数05—00设定为1,然后按Keypad RUN的命令，此时立即执行电机的自动整定执行约2min的时间（功率越大，要将加 减速时间设定长一些）5. 执行后检查05—02、05—06〜05—09、05—12、05—16〜19参数是否已自动将测量的数据填入，若没有请再次设定05—00参 数，RUN —次2） .闭环矢量试运行将运行方式设定为面板起动，频率给定方式为面板给定运行方式为V/F+PG将频率设定成10Hz，然后运行，观察变频器是否 会报PG报警，如果报PG报警，则将10—01设定为1 （原来为0,反之设定为0）,然后断电重新上电。
再次按运行按钮，确保变频器 不再报警，同时按Mode键，切换置显示运行频率，观察运行频率是否在10Hz上下波动，确保闭环矢量运行调试完成3） .转距控制参数设定主轴VFD037B43A参数设定：50最大操作频率50最大电压频率1第一频率来源（AVI）1第一运转指令来源（外部端子起动）3频率指令输岀收放卷VFD037V43A参数设定五•结论当应用V系列变频器做张力控制时，一定要考量控制介质能承受的张力范围，保证张力控制的范围不能太小一般张力范围 在几百牛顿甚至更大时，用变频器做张力控制是能满足客户的需要的如果张力范围太小，是无法用变频器进行张力控制的所以在 做类似应用时，还是要了解清楚客户的要求，以免无法达到客户的要求。