時間:2015-09-21 11:15:23來源:江蘇吉泰科電氣股份有限公司
摘要:介紹鋼帶軋機的作用和結構,設備無張力傳感器,用張力開環(huán)控制,使用吉泰科張力專用驅動器GK800T,內置卷徑計算,轉矩控制。
關鍵詞:軋機、無張力傳感器、張力開環(huán),卷徑計算,變頻器,驅動器
鋼帶軋機簡介
鋼帶軋機是通過壓榨部分機械加壓,將原料通過矯直,冷軋,形成鋼帶,并均勻收卷的工藝過程,系統(tǒng)圖如下:
放卷分部:被動放卷,由于原料本身剛性很強,所以是靠后面壓軋部分拉動,進行被動放卷,無控制。
矯直部分:由于材料是成卷扭曲的,材料本身會有扭曲,如果直接壓軋會導致最終壓軋后的鋼帶不平整,所以需要通過矯直部分進行矯直。矯直原理如下圖:通過兩組的矯直器進行四個維度的矯直,保證進入壓軋部分的原料是平整的。
壓軋部分:由一臺電機驅動,減速箱兩個出軸,分別帶動上、下壓軋棍,通過調整上下壓軋輥之間的間隙來控制壓軋的壓力,滿足工藝要求,該部分采由PLC通過Modbus給定,進行速度控制。原理如下
收卷部分:出于成本考慮,收卷部分機械未采用張力傳感器,完全由驅動器控制電機完成中心收卷功能。GK800T驅動器,通過設定的初始卷徑和牽引的前饋及給定轉矩信號,自動計算出當前收卷的線速度,保證收卷和壓軋部分之間在任何卷徑下張力保持一致。
系統(tǒng)控制的要點
1、壓軋輥由于需要將圓形原料直接冷軋為扁帶狀,壓力以噸位單位,對于電機來說負載極高,需要驅動能提供足夠的轉矩,GK800驅動器能在提供足夠輸出轉矩時,并以平穩(wěn)的速度運行。
2、收卷部分是采用的中心收卷,并且由于沒有張力傳感器,需要驅動器通過內部計算收卷的電機轉速來適應壓軋的線速度。解決此問題的關鍵在于對壓軋到收卷之間的無傳感器張力控制。如何才能控制恒定的張力?首先看下面幾點:
什么是張力?
張力是材料延輥切線方向所受的拉力,Tension(張力)=Torque(轉矩)/r(收卷軸半徑)
什么是張力控制?
張力控制就是使實際張力保持在設定值一定誤差之內,誤差越小,控制效果越好。
3、收卷過程中轉矩恒定會怎樣?如下圖,根據公式Tension(張力)=Torque(轉矩)/r(收卷軸半徑),如果收卷的卷徑越大,在恒轉矩的過程中,材料的實際張力會越來越小,并非恒張力收卷
4、系統(tǒng)為什么需要張力控制?
對于這套系統(tǒng),由于張力很大,需要避免系統(tǒng)張力對機械的破壞
提高收卷的質量,避免出現初期由于張力過大收卷較緊,到卷軸直徑變大后,導致外圈收卷很松,從而影響收卷效果。甚至會導致內部已經收好的材料在后期會崩開。
吉泰科無傳感器張力解決方案
GK800T張力專用驅動器,具有以下功能:
1、驅動器自帶編碼器接口,無需另外配置板卡,節(jié)約成本;
2、可在無張力傳感器模式下,實現收卷卷徑計算,實現恒張力控制;
3、用戶可自行設置錐度張力控制曲線,;
4、具有滑動和高速滑動摩擦補償;
5、具有機械慣量補償系數;通過設置卷軸初始卷徑、系統(tǒng)設定張力和壓軋的當前線速度,驅動器可通過內部實時計算卷徑,來調整電機輸出轉矩及轉速,達到穩(wěn)定的張力控制效果。
驅動器參數設置如下:
結后語:
經過簡單的調試,收卷張力控制非常穩(wěn)定,長期穩(wěn)定運行,獲得客戶好評。
關于吉泰科
吉泰科一直圍繞客戶的需求持續(xù)創(chuàng)新,與合作伙伴開放合作,為客戶提供全方位的配套驅動解決方案,創(chuàng)造最大價值。目前其產品和解決方案廣泛應用于驅動行業(yè)各中、高端場合。
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