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技術(shù)文章

英威騰雙變頻拉絲機改造方案

英威騰雙變頻拉絲機改造方案：前言：
　　拉絲機行業(yè)，涉及的設備種類非常多，常見的拉絲機有水箱式拉絲機、直進式拉絲機、滑輪式拉絲機、倒立式拉絲機等，拉絲機主要應用在對銅絲、不銹鋼絲等金屬線纜材料的加工，屬線纜制造行業(yè)極為重要的加工設備。隨著變頻調(diào)速技術(shù)的不斷發(fā)展，變頻調(diào)速器已經(jīng)被廣泛應用在拉絲機行業(yè)，承擔著拉絲調(diào)速、張力卷取、多級同步控制等環(huán)節(jié)，變頻器的應用，大大提高了拉絲機的自動化水平與加工能力、有效降低了設備的單位能耗與維護成本，得到了行業(yè)的廣泛認同。

　　上圖為小型拉絲機的簡易示圖，從機械上，可以分解為拉絲部分與收線部分，從電氣控制上可以分解為拉絲無級調(diào)速控制與卷取的恒張力同步控制，通過張力擺桿的位置變化，回饋控制系統(tǒng)，經(jīng)過自動運算，改變卷取電機運行速度，從而達到卷取與拉絲兩個環(huán)節(jié)體現(xiàn)出恒張力與速度同步，并通過排線導輪電機，可以隨著卷取速度的不同，均勻地將成品金屬絲纏繞在卷取工字輪上，以實現(xiàn)對金屬材料的拉伸加工。　　
　　行業(yè)現(xiàn)狀：
　　行業(yè)的現(xiàn)狀，本材料只限于針對電氣控制部分的陳述，請讀者諒解！
　　小型拉絲機的控制模式，是目前主流的控制方式，拉伸與卷取控制由PLC或者工控機IPC來完成，變頻器接受PLC或者IPC的指令，實現(xiàn)拉伸級的無級調(diào)速與卷取的恒張力控制。該系統(tǒng)解決方案將直接導致成本高昂、系統(tǒng)復雜、維護難度大、維修成本高、系統(tǒng)控制響應差等問題。　　
　　INVT推薦方案：
　　INVT向您推薦的控制方式，該兩種中型、小型、微型伸線機電氣控制方式，將卷取的同步與張力控制、系統(tǒng)開動與停車控制、故障報警等功能集成在變頻器內(nèi)部，與機械系統(tǒng)融為一個整體，外部信號直接送入變頻器，經(jīng)內(nèi)部算法快速反應在對系統(tǒng)的直接控制，大大提高了系統(tǒng)的響應速度，省去PLC、HMI、IPC，節(jié)省系統(tǒng)成本，降低故障點，并可根據(jù)用戶需求配置LED或者LCD操作盤，體現(xiàn)人機操作的人性化，方便用戶的操作、維護、調(diào)試與使用。　　
　　產(chǎn)品介紹： INVT-CHV130專用型變頻器
　　INVT-CHV130專用型變頻器，是在INVT-CHV100高性能矢量變頻器的硬件平臺與核心控制算法的基礎上，結(jié)合雙變頻中型、小型及微型拉絲機控制的要求，開發(fā)出來一款專門針對雙變頻控制拉絲機的變頻器，為適應行業(yè)應用的要求，在硬件、軟件算法、結(jié)構(gòu)上都做了許多特殊處理，特別針對耐高溫、防金屬粉塵、防潮濕、防腐蝕等處理，大大增強了變頻調(diào)速器在拉絲機行業(yè)的可靠性。
　　1、電流矢量控制
　　INVT-CHV130專用型變頻器采用ARM（32位）+DSP（16位）雙CPU控制系統(tǒng)，功能控制與性能控制完全分離，底層高性能電機控制模塊采用電流矢量控制算法，即把定子電流按照坐標變化分解成勵磁電流分量與轉(zhuǎn)矩電流分量，分別進行控制，從而實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的高精度控制。　　
　　與V/F控制比較，矢量控制的優(yōu)勢
　　（1）低頻轉(zhuǎn)矩特性優(yōu)良
　　（2）動態(tài)響應特性好，能快速響應負載的變化
　　（3）速度控制精度高，能實現(xiàn)高精度的同步控制
　　（4）能進行直接轉(zhuǎn)矩控制，無PG反饋轉(zhuǎn)矩控制精度高，實現(xiàn)低成本的張力控制
　　2、主要技術(shù)
　　◆輸出頻率范圍：0.00～600.00Hz；
　　◆速度控制方式：SVC、VC、V/F控制、轉(zhuǎn)矩控制；
　　◆指令通道方式：操作面板、端子控制、遠程通訊控制；
　　◆頻率給定方式：數(shù)字鍵盤給定、模擬量給定（電流、電壓信號）、脈沖頻率給定、遠程通訊給定、PID閉環(huán)給定等。可實現(xiàn)給定的組合和給定方式的相互切換，方便現(xiàn)場調(diào)試及復雜工藝的要求；
　　◆起動轉(zhuǎn)矩大：0.5Hz/150% (SVC)、0Hz/180% (VC)；
　　◆過載能力： 150%額定電流 60s；180%額定電流 10s；
　　◆調(diào)速比： SVC：1：100，VC：1：1000；
　　◆載波頻率范圍：1.0K～16.0KHz；可根據(jù)溫度和負載特性自動調(diào)整；
　　◆速度控制精度：±0.5%*高速度(SVC)；±0.1%*高速度(VC)；
　　◆自動電壓調(diào)整（AVR）：當電網(wǎng)電壓變化時，能自動保持輸出電壓恒定；
　　◆轉(zhuǎn)矩控制：多種轉(zhuǎn)矩指令設定方式，可實現(xiàn)有PG與無PG的轉(zhuǎn)矩控制；
　　◆高速脈沖輸入功能：可實現(xiàn)定長控制；
　　◆停機處理：停機剎車抱閘輸出功能；
　　◆斷線故障檢測功能：提供數(shù)字信號檢測與模擬量信號檢測方式；
　　◆提供兩套PID參數(shù)：可依據(jù)線速度、半徑、運行頻率自動調(diào)節(jié)PID控制；
　　◆顯示功能：能顯示拉絲長度、拉絲線速度，顯示范圍廣；
　　◆定長自動停車：定長自動停車功能；
　　◆設計PID調(diào)節(jié)限幅功能：實現(xiàn)同步控制系統(tǒng)平穩(wěn)起停；
　　◆同步速增益：方便同步控制的調(diào)試；
　　◆配置卷徑計算功能：實現(xiàn)高精度張力卷取控制；
　　◆卷徑復位功能：可通過端子實現(xiàn)工字輪卷徑復位；
　　◆排線電機控制功能：帶FDT頻率檢測　　
　　3、外圍配置
　　◆可編程數(shù)字輸入：6路輸入，其中1路可作高速脈沖輸入(HDI1)，I/O卡可擴展4路輸入；
　　◆可編程模擬量輸入：AI1：0～10V輸入，AI2：0～10V或0～20mA輸入，擴展卡可擴展2路輸入(AI3:-10V～10V輸入，AI4：0～10V或 0～20mA 輸入)；
　　◆可編程開路集電極輸出：1路輸出，擴展卡可擴展1路輸出（開路集電極輸出或高速脈沖輸出）；
　　◆繼電器輸出：2路輸出，擴展卡可擴展1路輸出；
　　◆模擬量輸出：1路輸出，擴展卡可擴展1路（0/4～20mA或0/2～10V）；
　　◆提供兩種控制電源：+24V，COM；+10V，GND；
　　4、可靠性設計
　　1、全系列獨立風道設計
　　◆ 全系列獨立風道
　　◆ 散熱器安裝方式為柜體內(nèi)、柜體外可選，風扇更換方便，變頻器維護簡單
　　◆ 極大提高了變頻器在拉絲等行業(yè)不同的應用環(huán)境下長期運行的可靠性
　　2、寬電網(wǎng)電壓設計
　　◆ 電網(wǎng)輸入電壓在-15%～15%，變頻器可**運行，用戶無須其他處理
　　3、18.5KW～90KW標準配備直流電抗器
　　◆ 提高輸入側(cè)功率因數(shù)
　　◆ 提高整機效率及熱穩(wěn)定
　　◆ 有效消除輸入側(cè)的高次諧波對變頻器的影響，減少對外圍的干擾
　　4、**自檢功能
　　◆ 變頻器上電，系統(tǒng)對軟、硬件進行完備的**自檢
　　◆ 系統(tǒng)對功能參數(shù)的修改及設置進行**的鉗制，防止用戶對功能參數(shù)的誤設置
　　5、超強的保護功能
　　◆ 提供多達20多種的保護功能，可實現(xiàn)變頻器、電機、外圍設備的全方位保護
　　◆ 提供故障自動復位功能，方便常規(guī)故障的自動排除
　　◆ 內(nèi)置雷擊過流保護裝置，有效提高對于感應雷的自我保護功能
　　6、標準的制造平臺
　　◆ 具有防靜電、防腐蝕、防金屬粉塵的三防烤漆處理工藝
　　◆ 專業(yè)化流水生產(chǎn)線
　　◆ 嚴格的生產(chǎn)管理制度

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