懸浮式
高真空卷繞式(shì)鍍膜機的卷繞控製要求高精度的轉矩控製,以前一般采用直流驅動,但是隨著交流驅動技術的飛(fēi)速發展,現在逐步(bù)采(cǎi)用交流永磁同步伺(sì)服電機或交流異步電機驅動。丹佛斯FC302係列驅動器具有伺服級的驅動(dòng)性能,驅動交流異步電機也有實現平穩的轉矩控製,為這個行(háng)業提供了一種易用(yòng)的(de)解決(jué)方案,用戶(hù)隻需要(yào)設置(zhì)幾個簡單的參數,就能滿足實際生產需求,操(cāo)作和調試也非常簡便。
一、懸浮式高真(zhēn)空卷繞式鍍膜機的傳動結構: 放卷轉向為正
放卷轉向為負(fù)
3驅動(dòng)懸浮式高(gāo)真空卷繞式鍍膜機的典型傳動結構,其中:
M1為冷卻輥,直徑恒定,由(yóu)一台FC302驅(qū)動,冷輥的速度即為鍍膜的線速(sù)度。
M2為收卷輥,中心卷繞,直徑逐步變大,由一台FC302驅動,提供(gòng)收卷張力。
M3為放卷輥,中心卷繞,直徑逐步變小,由一台FC302驅動,提供放卷張力。
冷卻輥和(hé)收卷(juàn)輥的轉向是固定的,但是放卷輥由於卷筒卷繞方向不同,工作時有正、反兩種轉向,對應反、正兩種(zhǒng)轉矩。
真空鍍膜機傳動係統的特點: 1.由於真空室狹(xiá)小,無法安裝(zhuāng)張力檢(jiǎn)測裝置,所(suǒ)以收、放卷(juàn)張力完全(quán)要靠收、放卷驅(qū)動的電機直接(jiē)控(kòng)製。因此收、放卷(juàn)驅動器都工作(zuò)於轉矩工作模式。對於較輕較薄的材料,收卷還必須有張力錐度功能。
2.由於工藝方麵的原因,起主(zhǔ)傳動作(zuò)用的冷卻(què)輥(gǔn)上沒有壓輥,因此冷卻輥隻(zhī)能靠摩擦力帶動薄膜;收(shōu)、放卷張力相差較大時,薄膜很(hěn)容易在冷卻輥上打滑。如何(hé)防止打滑是驅動控製方麵的難題(tí)。
二、控製(zhì)係統結構: 收卷用丹佛斯FC302+MCO305,MCO305上有主、從兩個編碼器接口,主編碼器接口信號來自(zì)冷卻輥電機(jī)編碼器,負責采集線速度(dù)信號;從編碼器信號(hào)來自本機電機編(biān)碼器,采集本機轉速,並作磁通矢量控製的反饋源。
放卷的配置(zhì)與控製方法與收卷(juàn)的基本相同。
冷卻輥控製相對(duì)比較簡單,主要負責恒線速度控製與計米。
PLC負責一(yī)般的數字邏輯控製,所有計算全(quán)部在運動控製器MCO305內完成。
卷徑計算:
根據線速度相同原理:
可以推算收卷卷(juàn)徑(jìng)和放(fàng)卷卷徑。
收卷張力錐(zhuī)度控製:
有了當前卷徑值(zhí),和張(zhāng)力錐度設定(dìng)值(zhí),就能(néng)計(jì)算當前張力。張力與卷徑的關係,當張力錐(zhuī)度為0時,張力保持恒(héng)定不變,相當於恒(héng)張力控製;當張力錐度(dù)為100%時(shí),卷(juàn)徑每增(zēng)大1倍,張力就下(xià)降一半,相當於恒轉矩控製。
計算公式如下:
其中:D為(wéi)當前卷徑
Dmin為最小卷徑
Tap為張力錐度
Tref為追小卷徑時的張力錐度參考值
當Tap=0時,Ttap=Tref
當Tap=1時,Ttap=
加減速轉矩和摩擦轉矩:
為了實現高精度的張力控製,程序中還必須加入摩擦轉矩和加減速轉矩補償。
加速轉矩Tβ=β×J
其中,β為角加速度(dù);
轉(zhuǎn)動慣量J=
三、結束語:
現場(chǎng)實際運行證明丹佛(fó)斯FC302驅動器+MCO305運動控製器的解(jiě)決方案完全能夠滿足真空鍍膜機的卷繞控製要求。整機加減速速度超過原來的控製方式,大大減(jiǎn)少了原材料的浪費。控(kòng)製係統調試和(hé)參數設置(zhì)都比較方便。最令客戶滿意的是電機(jī)可以采用比較經濟的(de)交流異步(bù)電機(jī),在張力控製精度要求更高(gāo)的場合才需要升級使(shǐ)用交流永磁(cí)同步電機。由於FC302既能驅動異步電機,又能(néng)驅動同步電機,係統升級時隻需簡單地(dì)更換電機即可。