2018-01-19
近幾年我國(guó)的造紙業(yè)及印刷包裝行業(yè)取得了飛速的發(fā)展，面臨著前所未有的巨大機(jī)遇，但相對(duì)于世界先進(jìn)的設(shè)備，也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
一、分切機(jī)簡(jiǎn)介
分切機(jī)是一種將寬幅紙張或薄膜分切成多條窄幅材料的機(jī)械設(shè)備，常用于造紙機(jī)械及印刷包裝機(jī)械。
分切機(jī)的傳統(tǒng)控制方案是利用一臺(tái)大電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)收放卷的軸，在收放卷軸上加有磁粉離合器，通過(guò)調(diào)節(jié)磁粉離合器的電流來(lái)控制其所產(chǎn)生的阻力，來(lái)控制材料表面的張力。
磁粉離合器及制動(dòng)器是一種特殊的自動(dòng)化執(zhí)行元件，它是通過(guò)填充于工作間隙的磁粉傳遞扭矩，改變勵(lì)磁電流從而改變磁粉的磁性狀態(tài)，進(jìn)而調(diào)節(jié)傳遞的扭矩。可用于從零開(kāi)始到同步速度的無(wú)級(jí)調(diào)速，適用于高速段微調(diào)及中小功率的調(diào)速系統(tǒng)。還用于通過(guò)調(diào)節(jié)電流的方法調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩以保證卷繞過(guò)程中張力保持恒定的開(kāi)卷或復(fù)卷張力控制系統(tǒng)。
二、原系統(tǒng)存在的主要缺點(diǎn)
目前為止，大量的分切機(jī)上仍舊使用磁粉制動(dòng)器來(lái)進(jìn)行收放卷張力控制，限制了設(shè)備的運(yùn)行速度。因?yàn)楦咚龠\(yùn)行時(shí)易造成磁粉高速磨擦，產(chǎn)生高溫，造成磁粉離合器發(fā)熱而縮短其使用壽命。同時(shí)也浪費(fèi)了能源，而且由于磁粉本身使用壽命的原因，造成了故障率較高的情況。
三、變頻器在分切機(jī)上的應(yīng)用方案
1.變頻控制方案設(shè)計(jì)
主驅(qū)動(dòng)壓輥使用開(kāi)環(huán)矢量變頻器，控制分切機(jī)的運(yùn)行速度。系統(tǒng)主速度可以用電位器來(lái)調(diào)整。AO1口輸出運(yùn)行轉(zhuǎn)速，作為收、放卷變頻器的線(xiàn)速度給定。
收、放卷變頻器使用張力專(zhuān)用變頻器，張力控制采用無(wú)張力反饋轉(zhuǎn)矩模式，變頻器需工作在有PG矢量控制方式。
變頻器配備張力卡構(gòu)成張力專(zhuān)用變頻器，可以實(shí)現(xiàn)恒張力控制。變頻器經(jīng)過(guò)內(nèi)部計(jì)算，獲得材料的卷徑，通過(guò)控制鎮(zhèn)江偉創(chuàng)變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩來(lái)獲得恒定的張力。變頻器還可通過(guò)設(shè)置系統(tǒng)慣量補(bǔ)償、摩擦補(bǔ)償及材料慣量補(bǔ)償?shù)葋?lái)補(bǔ)償由于系統(tǒng)慣量、磨擦阻力及材料慣量引起的起動(dòng)或加速過(guò)程中速度不均勻的情況，從而獲得非常平穩(wěn)的張力控制效果。而且恒張力控制基本不受速度的影響，可以實(shí)現(xiàn)高速分切。
2.系統(tǒng)說(shuō)明
放卷控制中變頻器實(shí)際上只是提供一個(gè)反向的拉緊力，所以其控制精度要求不高。
收卷變頻器工作在轉(zhuǎn)矩控制模式，在加減速過(guò)程中，需要提供額外的轉(zhuǎn)矩用于克服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。如果不加補(bǔ)償，則會(huì)出現(xiàn)收卷過(guò)程中張力偏小、減速過(guò)程中張力偏大的現(xiàn)象。如果起動(dòng)時(shí)張力變小，則增加系統(tǒng)慣量補(bǔ)償系數(shù)。摩擦補(bǔ)償主要是克服在整個(gè)運(yùn)行過(guò)程中由于系統(tǒng)存在的摩擦力對(duì)張力的影響，可通過(guò)調(diào)節(jié)摩擦補(bǔ)償系數(shù)來(lái)完成。正常運(yùn)行時(shí)材料張力若小于設(shè)定張力，則將摩擦補(bǔ)償系數(shù)增大。另外需要補(bǔ)償?shù)氖蔷磔S上材料所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，通過(guò)設(shè)定材料的密度及寬度，變頻器可計(jì)算出當(dāng)前材料的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。設(shè)定合適的張力錐度，可以控制材料的卷曲質(zhì)量，避免外緊內(nèi)松的情況發(fā)生，保證收卷后各層形狀均勻。
卷徑采用線(xiàn)速計(jì)算法獲得，而卷徑又是計(jì)算輸出轉(zhuǎn)矩的直接因素，因此正確設(shè)定最大線(xiàn)速度非常關(guān)鍵。
用變頻器來(lái)控制分切機(jī)的收放卷控制克服了磁粉固有的弱點(diǎn)，使得高速分切的控制成為了現(xiàn)實(shí)，同時(shí)大大提高了設(shè)備的可靠性，而成本并沒(méi)有過(guò)多的增加，所以越來(lái)越多的客戶(hù)開(kāi)始采用變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)分切機(jī)控制。
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