汇川变频器MD330张力开环调试.docx

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汇川变频器MD330张力开环调试

汇川变频器MD330张力开环调试

一、MD330开环转矩张力控制原理介绍       

1.典型开环张力控制示意图

    对张力控制有两个途径，一是控制电机的输出转矩，二是控制电机的转速，MD330开环控制模式是针对第一种控制途径，并且不需要张力反馈。

这里的开环是指没有张力反馈信号，变频器仅靠控制输出频率或转矩即可达到控制目的，与是不是加装编码器构成速度闭环无关。

转矩控制模式是指变频器控制的是电机的转矩，而不是频率，输出频率是跟随材料的速度自动变化。

        根据公式F=T/R（其中F为材料张力，T为收卷轴的扭矩，R为收卷的半径），可看出，如果能根据卷径的变化调整收卷轴的转矩，就可以控制材料上的张力，这就是开环转矩模式控制张力的根据，其可行性还有一个原因是材料上的张力只来源于收卷轴的转矩，收卷轴的转矩主要作用于材料上。

        MD330系列变频器在闭环矢量（加装编码器矢量控制）下，可以准确地控制电机输出转矩，使用这种控制模式，必须加装编码器（变频器要配PG卡）。

2. 变频器内部与开环转矩模式有关的功能模块

Ø► 张力设定部分：

用以设定张力，实际使用中张力的设定值应与所用材料、卷曲成型的要求等实际情况相对应，需由使用者设定。

张力锥度可

二、 使用MD330时需要注意的几个常用公式

   根据牵引电机、牵引辊直径、传动比计算最大线速度；根据收卷电机、收卷轴空满轴直径、传动比，计算收卷变频器的最大输出频率、最大设定张力。

   牵引部分：

牵引电机1440r/min,50Hz，牵引棍直径D牵引=210mm，传动比I=13.15（根据n牵引电机×1/10×19/25=n牵引棍,得传动比I=n牵引电机/n牵引棍） 收卷部分：

收卷电机3.7KW，4极，1440r/min,50Hz，传动比=15.9，卷轴空卷400mm，最大1000mm。

1. 计算最大线速度：

3.14×0.21×（1440/13.15）=72.2（m/min）

对应参数FH-28=72；

2. 电机额定转矩

T=9550×P（kw）/n=9550×3.7/1440=24.5（N.M）

3. 根据最小收卷直径计算小卷时的最高频率

  Vmax=3.14×Dmin×（n/I）

=3.14×（0.4/15.9）×（60fmax/2）=72

fmax=30.38Hz≤上限频率（F0-12），出厂F0-12=50

4. 根据收卷轴最大卷径计算所控制线材的最大张力Fmax

  Fmax=（T×I）/Rmax

=（24.5×15.9）/0.5=779（N）,

即78公斤，对应FH-05=780N

5. 根据收卷轴最小直径计算所控制线材的最小张力Fmin

Fmin=（5%×T×I）/Rmin

    =（0.05×24.5×15.9）/0.2=98（N）,

即10公斤，5%为变频器的转矩控制精度

6. 根据计算的数据分析使用开环转矩的可行性

所能控制的张力范围必须在Fmin≤F设定≤Fmax，即（10公斤，78公斤）

三、 开环转矩控制框图

1. 当“转矩禁止”有效时，MD330工作在闭环矢量速度模式，频率由AI1电位器给定；当“转矩禁止”无效时，工作在开环转矩模式，张力大小也通过AI1给定；频率设定和张力设定共用同一个电位器。

2. “卷径复位”只在变频器不运行状态下才能实现卷径复位，即在换卷时将当前卷径复位到空卷轴的直径。

3. “AO1”运行频率输出信号控制排线电机的给定频率。

四、 使用开环转矩控制调试步骤

1. 正确输入电机相关参数，进行静止调谐操作。

序号 参数类型    数值       说  明

1       F1--01        3.7         输入--电机额定功率

2       F1--02        380        输入--电机额定电压

3       F1--03        8.03       输入--电机额定电流

4       F1--04        50          输入--电机额定频率

5       F1--05       1440       输入--电机额定转速

6       F1--11        1             将该参数设为1后，选静止调谐，按下RUN运行键，面板会显示“TUNE”，同时会听到电机发出声音，待面板显示“50.00”后，则表示调谐成功！

电机参数调谐完成后，试运行，观察电机运行电流在4.6A左右。

2. 正确接好编码器的连线，将F0-01设置为1，将F2-11设置为100（编码器每转脉冲数），按下RUN运行键，检查变频器闭环矢量运行是否正常。

序号 参数类型 数值 说  明

7       F0—01       1             将控制方式改为闭环矢量控制；

8       F2-11          100       正确设置编码器脉冲数

修改F0-08的值，从5Hz→15Hz→30Hz→50Hz变化，通过操作面板查看电机工作电流，如果电流在变频器额定电流的50%之内，和开环运行电流相差不大，则表示闭环矢量运行正常；如工作电流超过额定电流，或电机运行不起来，则检查编码器的接线是否正确，是否断线，A相和B相信号是否接反。

只有编码器闭环矢量运行正常后，才能进行后续的调试工作。

3. 根据控制端子接线要求，设定通用功能码参数

序号    参数类型      数值 说  明

9         F0--02            1          端子控制有效

10       F0-03             2         AI1给定

11       F0-17             2        设置加速时间（根据实际情况设定）

12       F0-18             2        设置减速时间（根据实际情况设定）

13       F4-00             1        DI1设为正转指令

14       F4-01             31      DI2卷径复位

15       F4-02             4        DI3点动运行

16       F4-03             8       自由停机

17       F4-04            42     转矩禁止功能

18       F5-07             0        实际运行频率对应0~10v输出

19        F4-20            9.90 牵引变频器50Hz输出时对应收卷变频器AI2实际出入电压值

4.张力功能参数设置

序号     参数类型       数值          说  明

20          FH--00          1              开环转矩控制

21           FH-03          15.9        机械传动比

22           FH-04          2              张力设定源选择AI2设定

23           FH-06          780         最大张力，最大张力=（9550x电机功率x机械传动比）/（额定转速x收卷最大半径）

24           FH-10           0             卷径计算方式—线速度计算

25           FH-11        1000        最大卷径

26           FH-12          400        卷轴直径

27            FH-27         2             线速度输入AI2

28            FH-28        72           最大线速度，最大线速度=前级变频器50HZ运行时，在前级滚轴上检测到的线速度；

29            FH-29       10            卷径计算最低线速度

30            FH-33        2000      机械惯量补偿可在（400~3000）依实际情况设定

31            FH-36       2              摩擦补偿系数可在（0.5~5）依实际情况设定

5. 将张力设定为很小，用手感觉收卷轴的出力是否可以抓得住，如可以的话，将张力设定值加大，感觉卷轴的实际张力是否也会慢慢加大，都可以的话，即可拉线试机，实际检验张力控制的效果.