汇川变频器MD330张力开环调试.docx
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汇川变频器MD330张力开环调试
汇川变频器MD330张力开环调试
一、MD330开环转矩张力控制原理介绍
1.典型开环张力控制示意图
对张力控制有两个途径,一是控制电机的输出转矩,二是控制电机的转速,MD330开环控制模式是针对第一种控制途径,并且不需要张力反馈。
这里的开环是指没有张力反馈信号,变频器仅靠控制输出频率或转矩即可达到控制目的,与是不是加装编码器构成速度闭环无关。
转矩控制模式是指变频器控制的是电机的转矩,而不是频率,输出频率是跟随材料的速度自动变化。
根据公式F=T/R(其中F为材料张力,T为收卷轴的扭矩,R为收卷的半径),可看出,如果能根据卷径的变化调整收卷轴的转矩,就可以控制材料上的张力,这就是开环转矩模式控制张力的根据,其可行性还有一个原因是材料上的张力只来源于收卷轴的转矩,收卷轴的转矩主要作用于材料上。
MD330系列变频器在闭环矢量(加装编码器矢量控制)下,可以准确地控制电机输出转矩,使用这种控制模式,必须加装编码器(变频器要配PG卡)。
2. 变频器内部与开环转矩模式有关的功能模块
Ø► 张力设定部分:
用以设定张力,实际使用中张力的设定值应与所用材料、卷曲成型的要求等实际情况相对应,需由使用者设定。
张力锥度可
二、 使用MD330时需要注意的几个常用公式
根据牵引电机、牵引辊直径、传动比计算最大线速度;根据收卷电机、收卷轴空满轴直径、传动比,计算收卷变频器的最大输出频率、最大设定张力。
牵引部分:
牵引电机1440r/min,50Hz,牵引棍直径D牵引=210mm,传动比I=13.15(根据n牵引电机×1/10×19/25=n牵引棍,得传动比I=n牵引电机/n牵引棍) 收卷部分:
收卷电机3.7KW,4极,1440r/min,50Hz,传动比=15.9,卷轴空卷400mm,最大1000mm。
1. 计算最大线速度:
3.14×0.21×(1440/13.15)=72.2(m/min)
对应参数FH-28=72;
2. 电机额定转矩
T=9550×P(kw)/n=9550×3.7/1440=24.5(N.M)
3. 根据最小收卷直径计算小卷时的最高频率
Vmax=3.14×Dmin×(n/I)
=3.14×(0.4/15.9)×(60fmax/2)=72
fmax=30.38Hz≤上限频率(F0-12),出厂F0-12=50
4. 根据收卷轴最大卷径计算所控制线材的最大张力Fmax
Fmax=(T×I)/Rmax
=(24.5×15.9)/0.5=779(N),
即78公斤,对应FH-05=780N
5. 根据收卷轴最小直径计算所控制线材的最小张力Fmin
Fmin=(5%×T×I)/Rmin
=(0.05×24.5×15.9)/0.2=98(N),
即10公斤,5%为变频器的转矩控制精度
6. 根据计算的数据分析使用开环转矩的可行性
所能控制的张力范围必须在Fmin≤F设定≤Fmax,即(10公斤,78公斤)
三、 开环转矩控制框图
1. 当“转矩禁止”有效时,MD330工作在闭环矢量速度模式,频率由AI1电位器给定;当“转矩禁止”无效时,工作在开环转矩模式,张力大小也通过AI1给定;频率设定和张力设定共用同一个电位器。
2. “卷径复位”只在变频器不运行状态下才能实现卷径复位,即在换卷时将当前卷径复位到空卷轴的直径。
3. “AO1”运行频率输出信号控制排线电机的给定频率。
四、 使用开环转矩控制调试步骤
1. 正确输入电机相关参数,进行静止调谐操作。
序号 参数类型 数值 说 明
1 F1--01 3.7 输入--电机额定功率
2 F1--02 380 输入--电机额定电压
3 F1--03 8.03 输入--电机额定电流
4 F1--04 50 输入--电机额定频率
5 F1--05 1440 输入--电机额定转速
6 F1--11 1 将该参数设为1后,选静止调谐,按下RUN运行键,面板会显示“TUNE”,同时会听到电机发出声音,待面板显示“50.00”后,则表示调谐成功!
电机参数调谐完成后,试运行,观察电机运行电流在4.6A左右。
2. 正确接好编码器的连线,将F0-01设置为1,将F2-11设置为100(编码器每转脉冲数),按下RUN运行键,检查变频器闭环矢量运行是否正常。
序号 参数类型 数值 说 明
7 F0—01 1 将控制方式改为闭环矢量控制;
8 F2-11 100 正确设置编码器脉冲数
修改F0-08的值,从5Hz→15Hz→30Hz→50Hz变化,通过操作面板查看电机工作电流,如果电流在变频器额定电流的50%之内,和开环运行电流相差不大,则表示闭环矢量运行正常;如工作电流超过额定电流,或电机运行不起来,则检查编码器的接线是否正确,是否断线,A相和B相信号是否接反。
只有编码器闭环矢量运行正常后,才能进行后续的调试工作。
3. 根据控制端子接线要求,设定通用功能码参数
序号 参数类型 数值 说 明
9 F0--02 1 端子控制有效
10 F0-03 2 AI1给定
11 F0-17 2 设置加速时间(根据实际情况设定)
12 F0-18 2 设置减速时间(根据实际情况设定)
13 F4-00 1 DI1设为正转指令
14 F4-01 31 DI2卷径复位
15 F4-02 4 DI3点动运行
16 F4-03 8 自由停机
17 F4-04 42 转矩禁止功能
18 F5-07 0 实际运行频率对应0~10v输出
19 F4-20 9.90 牵引变频器50Hz输出时对应收卷变频器AI2实际出入电压值
4.张力功能参数设置
序号 参数类型 数值 说 明
20 FH--00 1 开环转矩控制
21 FH-03 15.9 机械传动比
22 FH-04 2 张力设定源选择AI2设定
23 FH-06 780 最大张力,最大张力=(9550x电机功率x机械传动比)/(额定转速x收卷最大半径)
24 FH-10 0 卷径计算方式—线速度计算
25 FH-11 1000 最大卷径
26 FH-12 400 卷轴直径
27 FH-27 2 线速度输入AI2
28 FH-28 72 最大线速度,最大线速度=前级变频器50HZ运行时,在前级滚轴上检测到的线速度;
29 FH-29 10 卷径计算最低线速度
30 FH-33 2000 机械惯量补偿可在(400~3000)依实际情况设定
31 FH-36 2 摩擦补偿系数可在(0.5~5)依实际情况设定
5. 将张力设定为很小,用手感觉收卷轴的出力是否可以抓得住,如可以的话,将张力设定值加大,感觉卷轴的实际张力是否也会慢慢加大,都可以的话,即可拉线试机,实际检验张力控制的效果.
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