西驰变频器在水箱式拉丝机上的应用

摘  要    本文介绍基于深圳西驰H8系列高性能矢量变频器在拉丝机设备上的应用方案及调试时应注意的问题，由于它具有良好的转矩特性和免维护性能，已经越来越多地被用于金属加工、电缆、包装和印刷行业

关键词    水箱式拉丝机  变频器   张力控制 高速同步

一．前言

    近几年我国的金属加工取得了飞速的发展，面临着前所未有巨大机遇，但相对于世界先进的设备，也面临着巨大的挑战。生产设备的生产能力非常强大，但我们的产品基本处于中低端市场。主要的原因是技术条件的限制。目前为至，大量的水箱式拉丝机上仍旧使用力矩电机来进行收放卷张力控制，限制了设备的运行速度，也浪费了能源，而且由于力矩电机本身的使用的原因，可调性差，造成了故障率较高，出丝效果差。

深圳西驰公司推出的张力控制变频器，可以进行恒张力控制，并且可以控制张力锥度，保证收卷后各层形状均匀，而且极大的提高了拉丝机的运行速度。

二．水箱式拉丝机介绍

    水箱式拉丝机机是一种将粗金属丝经过几道磨具（磨具安装在塔轮上）拉拔变为需要的细丝机械设备，其中主机（驱动塔轮）和牵引电机的速度要保持同步，水箱的启动速度要比牵引电机的速度快，使用变频器的双PID运算实现恒张力控制功能进行收线。

水箱式拉丝机机的传统控制方案是利用力矩电机加力矩控制器实现的微调。   工人操作复杂，生产效率低下，工作量大，不能离开设备，出线效果差。深圳西驰公司推出的张力控制变频器，可以进行恒张力控制，并且可以控制张力锥度，保证收卷后各层形状均匀，而且极大的提高了拉丝机的运行速度。可将主机设置到80HZ,原3小时生产的一卷，现在只有2小时即可，极大的节省的电费，人工，提高产量和质量，故障少，操作简单，可实现1键启动，计米器自动停机。

三．深圳西驰变频器在分切机上的控制框图：

方案说明：

    使用深圳西驰通用矢量型变频器H810驱动水箱，控制主机的运行速度，它可以工作在开环矢量工作方式。主速度一般可以用电位器来调整。AO1端口作为运行频率的输出，作为中间滚筒的运行频率。收卷变频器可使用深圳西驰张力专用型变频器H8系列（支持力矩模式）也可用T810用速度模式。变频器需要工作在闭环控制。

    深圳西驰H820变频器是一种可以实现恒张力控制的变频器，可以通过变频器内部的计算，获得材料的卷径，通过控制变频器的输出转矩来获得恒张力控制。深圳西驰变频器可以通过设置系统惯量补偿、摩擦补偿及材料惯量补偿可以补偿由于系统惯量、磨擦阻力及材料惯量引起的起动或加速过程中速度不均匀的情况，获得非常平稳的张力控制效果。方案简易，调试简单。而且恒张力控制基本不受速度的影响，可以实现高速分切。

本文案例主要讲速度模式下的双PID实现收卷控制。由摆杆张力架实现反馈，进行PID调节。（两组PID参数，运行过程中柔性切换)

调试情况说明：

    先点动各个电机，确认变频器驱动电机正常运行。主机点动正常，主机和滚筒一起点动正常。将收线变频器设置到U0-16，查看反馈值。让摆杆在Zui上端时候为0-200之间值，Zui下端为1000.调节反馈的位置传感器，运行后如果摆杆过紧设置FA-01改小，如果过松，将FA-01改大即可。拉丝机启动时，观察摆杆启动快慢，若摆杆启动太快，通过延长FA-11 可使摆杆缓慢启动。若摆杆启动太慢，可逐步减小FA-11 的值直到为0。

结束语

    因为用变频器来控制拉丝机的收卷控制克服了力矩电机固有的弱点，使得高速拔丝的控制成为了现实，而且大大提高了设备的可靠性，从成本上来说，力矩电机较为贵，虽然变频器成本增加一点，但是后期电费和提高的生产效率很快就能回收成本，原来一个工人只能看守2-3台设备，现在可看守5-6台设备。且只需要拔丝完成更换收线盘，按启动键即可，正真实现自动化操作。