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      變頻器在懸臂單絞機上的應用

      欄目: 線纜線材

      發表時間: 2017年11月6日

      引言

      懸臂單絞機用于控制電纜、通訊電纜、數據電纜、同軸電纜等PE或PVC被覆芯線絞合及中心包帶或側放包帶一次性完成,這些類型電纜對于制成線的要求主要是信號帶寬,即在一定的高頻率下信號的通過率。傳統的絞線機由于機械結構復雜,過線輪很多,因此電纜在絞制的過程中,有太多的彎曲過程,從而導致制成線的電氣性能劣化,不能滿足要求。而懸臂單絞機僅3個過線輪,成纜后直接繞在線盤上,對電線的扭曲有很大的改善作用,同時由于絞弓是一個均質體,速度最高可達1000RPM,因此,目前得到了廣泛的應用。本文擬結合變頻器,介紹基于一種閉環矢量模式,具有高穩速精度的懸臂單絞機控制系統。
      懸臂單絞機工藝介紹


      圖1

      懸臂單絞機的主要構成如上圖1所示,因主要用于精度要求較高的線材芯線的絞合,所以對系統的控制工藝有如下要求:
      1.變頻器須具有極高的穩速精度要求,因為絞距的形成有賴于絞弓和收線的速度差;
      2.變頻器須具有極高的動態加減速特性,以滿足加減速時的絞距穩定;
      3.PLC程序需要復雜的絞距形成原理計算,即使收卷直徑在發生變化,也必須維持系統的線速度保持恒定。
      以上1、2點的控制工藝對變頻器的性能提出了極高的要求。針對該需求,利用變頻器設計了如下的控制系統。
      控制方案
      控制系統主要構成如下圖2所示,具體控制方案如下:
      1.絞弓電機和收線電機輸出軸安裝編碼器,并將編碼器信號接入變頻器,采用閉環矢量模式來滿足系統對穩速精度的要求;
      2.通過PLC編程實現無差速,有差速絞距計算,以實時修正收線電機的運行頻率,以保持線盤在從小到大的過程中線速度的恒定,從而保證絞距的穩定性。

      圖2

      采用該控制方案的優點:
      1.采用閉環矢量模式,其穩速精度明顯優于普通的變頻器控制系統,并且實現了低頻率下的高轉矩輸出;
      2.省去了加工復雜,價格昂貴的行星差速器,極大地降低了機械成本,具備競爭優勢;
      3.系統的邏輯控制及運算主要由PLC實現,變頻器的參數設置非常簡化。

      結束語

      本文介紹了一種基于矢量型變頻器的懸臂單絞機控制系統,該方案具有較高的穩速精度,實現了低運行頻率下的高轉矩輸出,保證了絞線過程中絞距的穩定,簡化了系統化操作,同時降低了系統的制造成本。目前已成功的應用于多個懸臂單絞機控制系統中。


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