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丹佛斯FC302系列變頻器磁通矢量控制的高級應用

時間:2020-06-05    作者:津信變頻    點擊:
丹佛斯FC302系列變頻器磁通矢量控制的高級功能,可以方便地實現剛性連接設備的控制,本文以紙箱橫切機控制為例,介紹了丹佛斯FC302系列變頻器磁通矢量高級控制一拖二的應用辦法和經驗。


前言

 

在目前工業自動化領域中,經常會碰到一些比較特殊的機械負載,比如本文所講的紙箱橫切機的滾刀,當機械滾刀負載比較重時,需要兩臺電機來驅動。過去經典的解決方案是運用專用的控制模塊加專用的驅動系統來實現,但是隨著生產和技術的發展,這種經典的做法成本比較高,控制比較麻煩,而且并不是非常穩定。丹佛斯FC302系列變頻器磁通矢量控制的高級功能就很好地解決了這一問題。

 

紙箱橫切機運動控制要求

 

紙箱橫切機整個系統屬于同步飛剪的典型應用,我們可以通過丹佛斯同步控制器來實現同步飛剪,但是在此系統中,滾刀的控制尤其重要,將直接影響到飛剪的精度,這樣如何使兩臺剛性連接的電機輸出轉速和輸出轉矩保持一致,是此系統電氣驅動需要解決的難題之一。

 

下圖為紙箱橫切機滾刀的基本機械結構圖:

 

 

注意:該機的滾刀由左右兩個電動機同時驅動

 

如果使用同步伺服電機,我們可以將其中一臺伺服電機作為主機,工作于速度(位置)模式;另外一臺同步伺服電機作為輔機,工作于轉矩模式,轉矩給定來源于主機的輸出轉矩值,但是整個過程控制起來比較困難。

 

但是如果使用異步電機,用一臺驅動器同時驅動兩臺電機,運行于閉環模式下,利用異步電機的固有特性,可以方便地實現轉速同步,并且輸出轉矩一致。

上圖為運行過程中兩臺電機的輸出轉矩,可以看出輸出轉矩的不平衡是由于電機的轉矩轉差特性造成的,這個問題可以通過選擇相同廠家相同電機的辦法來解決。

 

丹佛斯FC302變頻器通過磁通矢量控制同時驅動兩臺異步伺服電機,保證在飛剪同步的過程中滾刀兩電機輸出轉速和轉矩一致。在選型和調試時只要將電機的功率和電機的電流相加即可,這樣就可以只通過丹佛斯FC302變頻器來實現剛性連接的兩個電機同步。

 

同時,FC302變頻器配有同步卡選件,可以輕松實現客戶同步飛剪的要求,省去了PLC和控制器編程的工作。

 

使用效果
 
按照上述配置,系統實際運行效果非常理想和穩定。運行過程中基本保持兩個電機輸出轉矩和轉速一致,同時也保證了控制精度,完全滿足的生產控制要求。丹佛斯通用變頻器FC302完全替代了PLC和運動控制模塊。
 
我們也可通過通訊方式達到遠程通訊控制,FC302變頻器基本支持各種通訊方式。
 
結束語
 
使用PLC和運動控制模塊,編程會是一項很麻煩的工作,但是利用丹佛斯FC302特有的磁通矢量控制高級功能和同步控制選件,將大大方便客戶和編程開發人員,不但可以節省系統成本,還提高了整機的開發調試速度,值得推廣。

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