普传科技PI130系列变频器在收线机上的应用

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一、概述
, x% s$ {' T& X  }7 z& S7 @收线机在板/带/丝的卷绕在钢铁/线缆/造纸/塑料编织等行业广泛应用，以往这些加工设备常采用力矩电机驱动工字轮进行收卷/线，材料经过前段处理后需要按照一定的张力要求收紧在工字轮上，通过力矩电机驱动收卷，力矩电机控制器设定收卷张力，驱动力矩电机保持设定张力。也有些设备需要张力控制器实现恒转矩/恒线速度控制。
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工字轮收线机结构图

二、普传科技PI130变频器应用
3 i7 A+ |- C# B5 s6 c9 |广东一家生产电线收线设备的用户，之前用力矩电机控制电线收卷，力矩调节调节不稳定，能耗大，力矩电机和控制器经常出现故障，影响设备的使用效率且维护成本高。现场采用普传PI130系列变频器驱动异步电机的机器替换以前控制系统，拆除力矩电机及其控制器，用变频器的力矩控制功能驱动异步电机。该方案无需安装用于反馈电机速度的编码器信号，也无需任何张力架、张力传感器等反馈信号，直接控制电机收卷。

PI130系列变频器特点：
1 }% S2 ~7 i3 c+ p1 g" o. 基于DSP的高性能矢量变频器
8 a7 j* M" J1 Z+ O1 V' i# f. 适合机械配套客户的一款小巧经济型变频器
. 低频转矩特性好0.5Hz/150%（开环磁通矢量控制）
/ r+ d4 y: f0 ~7 [1 E; T6 x. 稳速精度高,开环磁通矢量控制：≤±0.5%（额定同步转速）
, _2 X6 S$ l3 r* I" v/ P. 过载能力强：额定电流150%－60秒,额定电流200%－1秒
. 内置PID控制：可方便实现过程控制闭环控制系统
. 完全隔离的RS485通讯模块,实现与上位机联网通讯
5 l! m" ~8 b/ h) z' E( u7 v. 无编码器实现转矩控制
% w0 m3 {  t/ C- ?3 ]3 m+ S. 8种频率设定方式：数字给定、模拟量电压/电流给定、多段速给定、串行口给定等
# E! ~. ?' p5 K. 完善的保护功能：过压保护,欠压保护,过流保护,过载保护,过热保护,过流失速保护,过压失速保护,外部故障,通讯错误,PID反馈信号异常。
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/ j7 B& L7 L- i三、设备调试
+ y2 p% ^) w. z# Z- q控制方式，现场控制通过外部启动，通过AI1调整力矩，通过AI2调整机器的上限频率，限制机器超速。在设备工作过程中，速度根据前段速度的变化随时会自动调整变化，若收卷速度跟随慢了，会造成丝线松散甚至乱线，若收卷速度跟随快了，可能造成成品局部的牵伸变形甚至拉断线。所以要求电机运行时力矩控制稳定且响应迅速，调节范围宽。
& i+ h  E- f% e/ s4 V1 R) G6 w基本调试参数：
代码        参数名称        设定值        说明
. B+ m: U& O( QF0.00        控制模式        3        转矩控制
4 ~! x$ T6 e& _& F8 P2 W0 x7 y% J1 XF0.04        命令通道        1        端子控制
$ f6 ~# b- {/ r/ [& DF0.09        频率设定源        1        模拟量AI1设定
FA.00        转矩设定方式        2        模拟量AI2设定
FA.02        低速状态转矩补偿        0.1        增加转矩
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四、结论
现场调试结果，通过以上调整设备运行稳定。当负载力矩大于设定力矩时，机器处于堵转状态，电流很小，当负载力矩小于设定力矩时，机器速度随力矩变化而变化。前段速度快时，线的力矩小，电机速度加快，把线拉紧，当前段速度慢时，线的力矩大，电机速度放慢，线松。使线的力矩保持一定，现场效果达到客户的要求。