2018-01-19
近幾年我國的造紙業(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遇，但相對于世界先進的設備，也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。
一、分切機簡介
分切機是一種將寬幅紙張或薄膜分切成多條窄幅材料的機械設備，常用于造紙機械及印刷包裝機械。
分切機的傳統(tǒng)控制方案是利用一臺大電機來驅(qū)動收放卷的軸，在收放卷軸上加有磁粉離合器，通過調(diào)節(jié)磁粉離合器的電流來控制其所產(chǎn)生的阻力，來控制材料表面的張力。
磁粉離合器及制動器是一種特殊的自動化執(zhí)行元件，它是通過填充于工作間隙的磁粉傳遞扭矩，改變勵磁電流從而改變磁粉的磁性狀態(tài)，進而調(diào)節(jié)傳遞的扭矩。可用于從零開始到同步速度的無級調(diào)速，適用于高速段微調(diào)及中小功率的調(diào)速系統(tǒng)。還用于通過調(diào)節(jié)電流的方法調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩以保證卷繞過程中張力保持恒定的開卷或復卷張力控制系統(tǒng)。
二、原系統(tǒng)存在的主要缺點
目前為止，大量的分切機上仍舊使用磁粉制動器來進行收放卷張力控制，限制了設備的運行速度。因為高速運行時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。同時也浪費了能源，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、變頻器在分切機上的應用方案
1.變頻控制方案設計
主驅(qū)動壓輥使用開環(huán)矢量變頻器，控制分切機的運行速度。系統(tǒng)主速度可以用電位器來調(diào)整。AO1口輸出運行轉(zhuǎn)速，作為收、放卷變頻器的線速度給定。
收、放卷變頻器使用張力專用變頻器，張力控制采用無張力反饋轉(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)成張力專用變頻器，可以實現(xiàn)恒張力控制。變頻器經(jīng)過內(nèi)部計算，獲得材料的卷徑，通過控制鎮(zhèn)江偉創(chuàng)變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩來獲得恒定的張力。變頻器還可通過設置系統(tǒng)慣量補償、摩擦補償及材料慣量補償?shù)葋硌a償由于系統(tǒng)慣量、磨擦阻力及材料慣量引起的起動或加速過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，可以實現(xiàn)高速分切。
2.系統(tǒng)說明
放卷控制中變頻器實際上只是提供一個反向的拉緊力，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，在加減速過程中，需要提供額外的轉(zhuǎn)矩用于克服系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量。如果不加補償，則會出現(xiàn)收卷過程中張力偏小、減速過程中張力偏大的現(xiàn)象。如果起動時張力變小，則增加系統(tǒng)慣量補償系數(shù)。摩擦補償主要是克服在整個運行過程中由于系統(tǒng)存在的摩擦力對張力的影響，可通過調(diào)節(jié)摩擦補償系數(shù)來完成。正常運行時材料張力若小于設定張力，則將摩擦補償系數(shù)增大。另外需要補償?shù)氖蔷磔S上材料所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動慣量，通過設定材料的密度及寬度，變頻器可計算出當前材料的轉(zhuǎn)動慣量。設定合適的張力錐度，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。
卷徑采用線速計算法獲得，而卷徑又是計算輸出轉(zhuǎn)矩的直接因素，因此正確設定最大線速度非常關鍵。
用變頻器來控制分切機的收放卷控制克服了磁粉固有的弱點，使得高速分切的控制成為了現(xiàn)實，同時大大提高了設備的可靠性，而成本并沒有過多的增加，所以越來越多的客戶開始采用變頻器來實現(xiàn)分切機控制。
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