運動控制

富凌BD551變頻器在可逆冷軋機上的應用

ainet.cn   2015年02月05日

  引言

  冷軋機是在“再結晶”溫度(包括常溫)下將一定厚度的鋼板軋成目標厚度的設備。傳統(tǒng)的冷軋機都是用力矩電機和直流電機來控制產品的收卷和放卷。眾所周知,由于結構上的原因,直流電動機存在以下缺點:(1)需要定期更換電刷和換向器,維護保養(yǎng)困難,壽命較短;(2)結構復雜,難以制造出大容量、高轉速和高電壓的直流電動機。隨著電力電子技術、控制技術的發(fā)展以及高性能矢量變頻器的出現(xiàn),變頻器在冷軋機上的應用日益廣泛。

 

  可逆冷軋機的工藝流程

  可逆冷軋機主要由以下幾個部分構成:主驅動電機、放卷電機、收卷電機構成。軋機的工作過程為:主驅動電機牽引帶鋼從棍縫中穿過,通過下壓電機或液壓系統(tǒng)對棍系產生壓力,從而使帶鋼產生形變,使出口的帶鋼變薄,左右收放卷電機產生足夠的延伸應力(張力)以繃緊鋼帶。系統(tǒng)啟動后,收放卷電機以設定的張力在主驅動電機的帶動下運動,為了不使鋼帶“松弛”、“拉斷””損傷”,必須確保系統(tǒng)中每一點鋼帶的線速度(秒流量)都相等,即張力恒定。鋼帶每次放完收滿以后,通過外部開關實現(xiàn)收、放卷切換。即:放卷切換成收卷,收卷切換成放卷,如此循環(huán)直至鋼帶軋成目標厚度。

  控制原理

  揭陽某軋鋼廠主驅動電機315kW配BD551-315G變頻器,收/放卷電機155kW配BD551-160G變頻器+PG卡+編碼器,主驅動變頻器采用開環(huán)矢量控制,通過外接電位器來調速。收/放卷變頻器采用閉環(huán)矢量控制,工作于轉矩控制模式,采用線速度法測量卷徑,線速度源采集于主驅動變頻器的模擬量輸出。

  收放卷過程分析:

  ◆ 放卷過程:電機的轉矩方向和轉速方向相反,電機工作于電動發(fā)電狀態(tài)

  ◆ 收卷過程:電機的轉矩方向和轉速方向相同,電機工作于電動發(fā)電狀態(tài)

 

 

  放卷電機被收卷電機拖動處于發(fā)電狀態(tài),工作過程中很容易跳“過壓”故障,而收放卷電機的功率恰好完全相等,這樣共直流母線就成了一種理想的解決方案。系統(tǒng)電氣控制圖如下:

  軋鋼機主接線圖

 

 

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  調試要點及變頻器參數(shù)設置

  調試要點

  ◆ 三臺變頻器均工作于矢量控制模式,必須輸入正確的電機名牌參數(shù)進行自學習

  ◆ 確保編碼器安裝與電機同軸,編碼器應采用屏蔽線,屏蔽線在電機側單端接地,PG卡的接線形式應與編碼器的輸出方式對應

  ◆ 為了防止系統(tǒng)在加減速過程中“過繃”和“松帶”,需要設置合適的轉動慣量補償系數(shù)

  ◆ 三臺變頻器的啟動/停止、正轉/反轉都是聯(lián)動的。點動信號是彼此獨立的,以方便上、下料

  ◆ 系統(tǒng)啟動以后,首先調節(jié)收卷和放卷張力給定電位器,設定合適的張力繃緊鋼帶(零速建張),然后調節(jié)主機頻率給定電位器,使主機速度上升,收放卷電機會自動跟隨主驅動電機一起升速。停機時:應首先把主機速度降到較低的速度,然后再停止,以減少慣性對系統(tǒng)的沖擊

 

 

  參數(shù)設置及整機調試

  操作步驟:

  ◆ 安裝編碼器,并按說明將編碼器信號線與PG卡連接

  ◆ 按照主接線圖接好外控線

  ◆ 上電設置參數(shù)

  ◆ 自學習(自學習時必須正確輸入電機參數(shù)及PG脈沖數(shù))

  ◆ 按現(xiàn)場需要調整電機轉向(調整轉向必須先調換電機線再修改F1-05編碼器轉向)

 

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  基本參數(shù)設置:

  A1-01---------------------------4

  A1-02---------------------------3(采用帶PG矢量控制)

  B2-04---------------------------10.00(制動時間)

  C1-02---------------------------4.00(減速時間)

  C1-09---------------------------4.00(急停時間)

  C6-01---------------------------3.00(載波頻率:按功率設置]

  D5-01---------------------------1(選擇力矩控制)

  D5-05-------------------------------------------8.0(速度極限偏置)

  H1-01---------------------------12(正轉點動)

  H1-02---------------------------13(反轉點動)

  H1-03---------------------------15(緊急停止)

  H1-04--------------------------------14(故障復位)

  H3-05---------------------------13(力矩指令)

  保護參數(shù)設置:

  F1-02----------------------------2(選擇非常停機)

  F1-03------------------------------------2

  F1-04------------------------------------2

  F1-05------------------------------------PG方向

  L3-04------------------------------------2

  L7-01----------------------------(正轉力矩限制,初始設置為60%)

  L7-02----------------------------(反轉力矩限制,初始設置為60%)

  L7-03-----------------------------------60

  L7-03-----------------------------------60

  主機參數(shù)設置:

  A1-01---------------------------4

  A1-02---------------------------2

  b1-03---------------------------3停機方式

  B2-04---------------------------10.00(制動時間)

  C1-01---------------------------15.00(加速時間)

  C1-02---------------------------15.00(減速時間)

  C1-09---------------------------4.00(急停時間)

  C6-01---------------------------3.00(載波頻率:按功率設置)

  H1-01---------------------------15(正轉點動)

  H1-02---------------------------14(反轉點動)

(轉載)

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