艾默生TD2000變頻器在膠帶生產(chǎn)線的典型應(yīng)用

摘要：經(jīng)過此次設(shè)備改造，對艾默生TD2000系列變頻器性能和功能的認(rèn)識又提高了一步，特別對于電網(wǎng)電壓波動大的地區(qū)及運(yùn)行環(huán)境差的情況下，艾默生TD2000系列變頻器與其它品牌相比具有無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。

　　　哈爾濱新時代膠帶廠曾從日本引進(jìn)一條整套膠帶生產(chǎn)線，此生產(chǎn)線采用日本原裝變頻器控制功率為5.5KW的電機(jī)。由于該廠所處地區(qū)的電網(wǎng)電壓波動范圍很大（314V～430V），變頻器和電機(jī)運(yùn)行中存在下述問題：
1、電機(jī)過熱，經(jīng)常出現(xiàn)過電流故障；
2、電機(jī)在低頻點(diǎn)動運(yùn)行中出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，有時電機(jī)帶不動負(fù)載；
3、電機(jī)出現(xiàn)不能啟動現(xiàn)象。

　　　這些現(xiàn)象都是由于變頻器低頻轉(zhuǎn)矩不足與適用電網(wǎng)電壓范圍小所造成的，采用艾默生TD2000-4T0055G通用型變頻器替換原裝變頻器后，已穩(wěn)定運(yùn)行了5個多月，效果良好，現(xiàn)將有關(guān)情況說明如下。

一、工藝要求

　　　膠帶生產(chǎn)工藝分為多個階段，每個階段對速度的要求不同，其工藝過程是先啟動設(shè)備，變頻器以電位器設(shè)定的頻率開始運(yùn)行，運(yùn)行到膠帶長度計數(shù)器設(shè)定的長度后，由膠帶長度計數(shù)器1控制變頻器以速度1開始運(yùn)行；再運(yùn)行一段長度，由膠帶長度計數(shù)器1和長度計數(shù)器2共同控制變頻器以速度2運(yùn)行；運(yùn)行到膠帶長度設(shè)定值后停止，再以點(diǎn)動方式使相應(yīng)設(shè)備復(fù)位，準(zhǔn)備下一次操作。

二、設(shè)計方案

　　　艾默生TD2000—4T0055G型變頻器完全滿足上述生產(chǎn)工藝要求，變頻器電氣改造原理如圖1所示。


圖1 變頻器電氣改造原理圖

　　　控制部分使用變頻器電位器頻率給定控制端子（VRF、VCI、GND）、控制運(yùn)行端子（FWD、COM）和多功能選擇控制端子（X1、X2、X3、X4、X5、COM）實(shí)現(xiàn)速度1、速度2、點(diǎn)動、加減速1和加減速2等功能。控制原理為：首先按動變頻器啟動按鈕N1，繼電器J1線圈得電，J1常開觸點(diǎn)J1-1、J1-2閉合，變頻器開始以電位器給定值運(yùn)行；運(yùn)行到預(yù)定值后，長度計數(shù)器1使繼電器J2線圈得電，J2常開點(diǎn)J2-1閉合，變頻器以速度1運(yùn)行；再運(yùn)行一段時間后，長度計數(shù)器2使繼電器J3線圈得電，J3常開點(diǎn)J3-1閉合，變頻器以速度2運(yùn)行；當(dāng)運(yùn)行到膠帶設(shè)定長度后，以端子X5設(shè)定的減速時間停止，同時膠帶長度計數(shù)器1和長度計數(shù)器2內(nèi)部常開接點(diǎn)復(fù)位，使J2、J3線圈失電，J2、J3常開接點(diǎn)斷開，然后按動點(diǎn)動按鈕N2使電機(jī)以低頻2Hz頻率機(jī)械復(fù)位，整個工序完畢。在變頻器運(yùn)行過程中，如果某道工序出現(xiàn)故障，可以按動急停按鈕N3，使變頻器停止運(yùn)行。

三、調(diào)試步驟
根據(jù)以上功能，艾默生TD2000-4T0055G變頻器的主要參數(shù)設(shè)置如下：
1：F166=2（首先將參數(shù)恢復(fù)為出廠設(shè)定值，方便調(diào)試）；
2：F000=2（將運(yùn)行頻率設(shè)定方式設(shè)為電位器給定）；
3：F002=1（將運(yùn)行命令選擇為端子控制）；
4：F008=6%（手動轉(zhuǎn)矩提升設(shè)定6%）；
5：F013=0（最小模擬輸入量設(shè)定0V）；
6：F014=0.1（最小模擬輸入量對應(yīng)頻率設(shè)定0.1Hz）；
7：F015=10（最大模擬輸入量設(shè)定10V）；
8：F016=50（最大模擬輸入量對應(yīng)頻率設(shè)定50Hz）；
9：F052=6（加速時間2設(shè)定6秒）；
10：F053=2（減速時間2設(shè)定2秒）；
11：F054=10（加速時間3設(shè)定10秒）；
12：F055=2（減速時間3設(shè)定2秒）；
13：F058=20（多段頻率1設(shè)定20Hz）；
14：F059=10（多段頻率2設(shè)定10Hz）；
15：F119=1（X1設(shè)定為1，實(shí)現(xiàn)多段頻率端子1的功能）；
16：F120=2（X2設(shè)定為2，實(shí)現(xiàn)多段頻率端子2的功能）；
17：F121=9（X3設(shè)定為9，實(shí)現(xiàn)外部點(diǎn)動正轉(zhuǎn)運(yùn)行控制輸入端子的功能）；
18：F122=4（X4設(shè)定為4，實(shí)現(xiàn)加減速時間端子1的功能）；
19：F123=5（X5設(shè)定為5，實(shí)現(xiàn)加減速時間端子2的功能）；
20：F147～F151設(shè)置為和電機(jī)銘牌參數(shù)相一致。

　　由于電機(jī)負(fù)載為拖動粘性很高的膠帶，在低速運(yùn)行時需要很大的轉(zhuǎn)矩。艾默生變頻器具有手動轉(zhuǎn)矩提升功能，為此將手動轉(zhuǎn)矩提升F008設(shè)定6%。經(jīng)過跟蹤運(yùn)行，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀況良好。

　　由于膠帶生產(chǎn)連續(xù)性很強(qiáng)，運(yùn)行中一旦出現(xiàn)故障，會造成大量膠帶浪費(fèi)和切刀損壞。改造后，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，減少了原材料浪費(fèi)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

四、結(jié)論

　　　經(jīng)過此次設(shè)備改造，對艾默生TD2000系列變頻器性能和功能的認(rèn)識又提高了一步，特別對于電網(wǎng)電壓波動大的地區(qū)及運(yùn)行環(huán)境差的情況下，艾默生TD2000系列變頻器與其它品牌相比具有無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。