台达变频器在冷轧钢机上的应用

当前冷轧系列设备中主要产品类型有：冷轧扭系列设备、调直机系列设备和冷轧带肋钢筋生产系列设备。其中冷轧带肋钢筋设备为一条轧钢生产线，材料为原始的成卷钢筋，经过生产线处理后，表面被带肋压花后被定长切断。首先经由一级电机进行直接转矩控制进行拉伸，再经过二级电机拉伸并表面压花处理后，由第三级电机拉伸，最后在生产线末端进行定长切割处理。其中一级电机之前是由力矩电机进行工作，考虑到变频器控制的诸多优越性，因此用变频器来代替其进行转矩控制，鉴于生产线空间的限制，一级与二级两个电机之间不适合安装张力架传感器来反馈，需要用V系列变频器的开环转矩控制来进行直接拖动。

1、系统架构：
　　1）冷轧设备生产线流程如下：
　　钢筋原材料→VFD370V43A转矩控制（一级电机）→VFD550B43A速度控制（二级电机）→VFD055B43A速度控制（三级电机）→定长切割→完毕
　　2）变频器配置：VFD370V43A、VFD550B43A、VFD055B43A各一台。
　　3）变频器VFD370V43A外部电气控制部分：
　　A、一个电位器连接＋10V、AVI与ACM来调节转矩命令大小；
　　B、一个按钮来切换速度／转矩模式，并在速度模式情况下，此按钮同时实现点动频率的端子命令；
　　C、短接AVI与AUI端子；
　　D、短接MI1与MI2端子。

2、工艺要求：
　　冷轧设备生产线流程中，用来拖动一级电机（从动）的变频器VFD370V43A，进行直接转矩控制，在生产过程中牵引钢筋向前拉动。其给定的转矩大小为一个合适值；二级电机（主动）运行起来的时候，一级电机才在系统中跟随二级电机一起运行，从而取代之前使用的力矩电机。并且在实际使用过程中，当一卷钢筋使用完毕，要求在更换材料的时候，能够在速度模式下实现点动运行进料，从而让钢筋平顺的穿过设备中的机械部分。另要求变频器VFD037V43A在最大转矩命令范围内能够单独驱动其较重负载，如负载更换为直径更粗的钢筋。铝板点焊机

3、调试步骤：
　　1）、对一级电机参数最整定，并设定相应参数：
　　00－10＝4（转矩控制方式）；
　　00－20＝2（频率命令外部模拟量）；
　　03－00＝1（AVI为给定频率／转矩命令）；
　　此时转动外部电位器，输入一个较合适的转矩进行直接转矩控制，此时钢筋在这个转矩下不向前移动，只有在二级拉伸电机速度运行的情况下，一级拉伸电机在转矩模式下带动钢筋向前移动；
　　2）、速度模式下实现点动运行
　　在外部端子MI2切换到速度模式时（02－02＝32转矩速度模式切换），
　　设定外部端子MI1，02－01＝1（多段速指令一）；04－00＝1（第一段速为1HZ）；
　　此时在速度模式下多段速频率一可以正常运行。加上负载后效果亦不错。
　　3）、直接转矩模式下测试能否带动更大负载
　　因钢筋材料的粗细有异，增加负载后，在电机直接给转矩时，逐步转动电位器，增加转矩的命令大小，观察电机的反应。以观察当转矩增加到满转矩前，可否拉动负载。设定参数如下：06－12＝250（转矩限制设定为250％）；
　　当电位器旋转到满位时，此时转矩命令已是最大值，但负载没有移动；设置03－02＝8（AUI模拟量功能为转矩补偿）；单独调节AUI模拟量时效果不佳，同时调节AVI与AUI模拟量时有效，因外部电路只允许使用一个电位器模拟量输入，因此短接AUI与AVI端子，当外部电位器旋转时，转矩命令和转矩补偿都是在逐步增大，当增到一定值时一级电机带动负载运行。
　　4）、参数设置：
　　控制一级电机的变频器VFD370V43A最终参数设置如下：
　　00－10＝4控制方式为转矩控制
　　00－20＝2频率指定来源为外部模拟输入
　　01－00＝50最大操作频率为50HZ
　　01－01＝50电机额定频率为50HZ
　　01－02＝380电机额定电压为380V
　　02－01＝1多功能输入端子MI1为多段速指令一
　　02－02＝32功能输入端子MI2为转矩速度模式切换
　　03－00＝1模拟AVI输入为频率／转矩命令
　　03－02＝8模拟AUI输入为转矩补偿
　　04－00＝1第一段速为1HZ
　　05－02＝16.9电机无载电流为16.9A
　　05－06＝151.8电机R1为151.8MΩ
　　05－07＝166电机R2为166MΩ
　　05－08＝471.8电机LM参数471.8MH
　　05－09＝29.9电机LC参数29.9MH
　　05－29＝200震荡补偿因子为200
　　06－12＝250转矩限制为250％

4、调试总结：
　　1)、台达变频器用直接转矩模式代替力矩电机，性能优越，效果良好。
　　2)、生产线运行稳定，维护成本大大降低。
　　3)、生产产品的品质很好，最终用户反映良好。