摘 要：輸送機(jī)是機(jī)械邁向自動(dòng)化不可或缺的設(shè)備。輸送機(jī)按輸送方式可以大致分為鏈狀輸送帶、皮帶輸送帶、螺旋狀輸送、滾軸式輸送、振動(dòng)輸送和吊桶式輸送等多種輸送機(jī)。本文對基于臺達(dá)VFD-S 系列變頻器調(diào)速的輸送機(jī)作簡要討論。 Abstract: Conveyer is an important equipment in the transformation of mechanics to automation. Conveyer can be classified according to the conveying form into chain conveyer, belt conveyer, twist conveyer, roller conveyer, vibration conveyer buckets conveyer and so on. This article briefly discusses the conveyer with Delta VFD-S series inverter. 關(guān)鍵詞：輸送機(jī) 變頻器 驅(qū)動(dòng) Key words: Conveyer Inverter Drive 1 引 言 輸送機(jī)在生產(chǎn)活動(dòng)中有廣泛的應(yīng)用，依所運(yùn)搬對象的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、外形形狀及大小、運(yùn)輸路徑、運(yùn)搬的方法不同，不同的輸送方式產(chǎn)生的結(jié)果是不同的，因此用戶的需求也是不同的。用戶在選用時(shí)應(yīng)根據(jù)輸送物料的特性，從機(jī)能、特征、經(jīng)濟(jì)等多個(gè)方面作考量，選定其中最適合的輸送機(jī)。現(xiàn)代輸送機(jī)多數(shù)都是基于變頻調(diào)速原理研制的，因此變頻器是其核心部件，以下對變頻器驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)作粗略說明。 2 變頻器驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn) 1） 在電動(dòng)選擇方面，可以利用鼠籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)。這種型號的電動(dòng)機(jī)形體小，可以像機(jī)械式變速機(jī)一樣不占有變速部份的空間，驅(qū)動(dòng)部件可以形小而輕；倘再附裝傳動(dòng)裝置（gear），則效果倍增。由于沒有電刷或整流子，因而幾乎是免維護(hù)（maintenance-free）的。 2） 可以利用已有的電動(dòng)機(jī)，在已有的電動(dòng)機(jī)電路中插入變頻器，就可以把一個(gè)輸送速度為定值的輸送機(jī)，搖身一變成為可無段化變速的輸送機(jī)。 3） 便于提升生產(chǎn)性能，使用變頻器驅(qū)動(dòng)在1:10至1:20的廣范圍速度控制，其遙控改變周波數(shù)指令就能實(shí)現(xiàn)。易于選擇最適合工作需要的輸送速度，若采用向量控制變頻方式，還可以達(dá)到1:100的速度控制范圍，附有PG的更可以在高達(dá)1:1000的速度控制范圍內(nèi)任選運(yùn)轉(zhuǎn)方式。 4） 在操作方面能方便自如地起動(dòng)與停機(jī)，輸送帶速度如受急劇變速，則受送物會崩塌下來。例如搬運(yùn)玻璃瓶突然停頓，則瓶與瓶相碰，可能因此破損；但如以變頻器操作，則因?yàn)樗堑椭懿〝?shù)起動(dòng)，震蕩小，再經(jīng)柔順操控（soft start stop）而調(diào)整，整定時(shí)間就會平滑柔順地變更速度，全程都很平穩(wěn)，有助于產(chǎn)品運(yùn)行安全，確保品質(zhì)。 5） 能方便頻繁地變換運(yùn)轉(zhuǎn)方式、停機(jī)及反轉(zhuǎn)。變頻器從低域周波數(shù)及電壓出發(fā)，周波數(shù)及電壓值徐徐地上升，因此較之商用電源直接起動(dòng)的效率更佳，電流小而產(chǎn)生的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱小，因此盡管會有頻繁的開機(jī)、停機(jī)，但無損害。正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)的控制是由變頻器晶體管切換相旋轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)。這種方式較之以前的主電路用切換導(dǎo)線相位的方式，沒有可動(dòng)部份及摩擦部分，發(fā)熱量會少些，因此可以充當(dāng)橫向往返（traverse）用途那樣的頻頻正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)的輸送。 6） 可以用于電氣的剎車，減速時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出頻率會徐徐下降，電機(jī)轉(zhuǎn)速會有超越同步速度的情形。當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)，電機(jī)回升的能量會被變頻器直流電源部分的電容器所吸收（直流電壓升高）；但當(dāng)它上升到某個(gè)設(shè)定值時(shí)，晶體管就起動(dòng)開閉動(dòng)作（switching）而放電，使電氣的能量在電阻器部位消耗掉。這樣，把負(fù)載旋轉(zhuǎn)能量透過電動(dòng)機(jī)回生為發(fā)電機(jī)作用，而變換為電氣能量驅(qū)入電阻器，使其轉(zhuǎn)化為熱能量而消耗掉就是回生制動(dòng)。即使不使用電阻器，電動(dòng)機(jī)仍可有內(nèi)部損失為20%程度的制動(dòng)力可用。通常輸送機(jī)乃定轉(zhuǎn)矩性負(fù)載，所以如果不是必要急劇減速，則大多場合自無必要設(shè)置制動(dòng)用電阻器。對于制動(dòng)頻度少的場合，則亦可有自高速給電動(dòng)機(jī)流通直流電流的方式，也可達(dá)到剎車的效果，稱為動(dòng)態(tài)（dynamic）制動(dòng)。電氣剎車（制動(dòng)）的優(yōu)點(diǎn)是能停機(jī)于指定位置，即使電動(dòng)機(jī)在高速中運(yùn)轉(zhuǎn)，亦可以使它很快地自高速抵達(dá)低速，通過這種匍匐爬行狀的緩行（creep）的速度，而縮短工程的工作周期時(shí)間。運(yùn)轉(zhuǎn)中周波數(shù)變化使電動(dòng)機(jī)速度攀升，則此電氣的剎車隨著產(chǎn)生，如影隨形，不必依靠人手操作。尤其輸送機(jī)的形狀攸關(guān)搬送量，當(dāng)它引致的電動(dòng)機(jī)負(fù)值轉(zhuǎn)矩纏身時(shí)，電氣的剎車就發(fā)生作用而防止電動(dòng)機(jī)可能發(fā)生的大幅度速度上升之危害。 7） 易于改變輸送速度，只要提高變頻器的頻率，輸送機(jī)速度就上升；對于既有的輸送設(shè)備，也可增加10-20%的輸送能力。但應(yīng)注意是需要電動(dòng)機(jī)的容量有余裕，并且需要遵守“不超過齒輪容許的轉(zhuǎn)數(shù)為約束的條件”。 臺達(dá)電子為讓輸送機(jī)的工作流程及性能更卓越，價(jià)格更低廉，提供了最佳的解決方案臺達(dá)VFD-S 系列變頻器。工廠制造自動(dòng)化對輸送機(jī)提出了更高的要求，如可變速驅(qū)動(dòng)的輸送機(jī)，雖然過去也有過機(jī)械式的無段式變速及各種電氣式的變速，但其控制性能、維護(hù)保養(yǎng)性及經(jīng)濟(jì)性遠(yuǎn)不如變頻器驅(qū)動(dòng)方式。 3 基于臺達(dá)VFD-S系列變頻器驅(qū)動(dòng)的輸送機(jī) 如圖1所示是某企業(yè)輸送帶電控機(jī)構(gòu)示意圖，該輸送系統(tǒng)的核心部件就是變頻器。針對某企業(yè)輸送帶電控機(jī)構(gòu)的特殊情況，為使輸送機(jī)的性能最佳化，對VFD-S參數(shù)調(diào)整作某些說明： 1）依負(fù)載重量選擇適當(dāng)?shù)腣/F曲線并給予上下限以避免因失誤動(dòng)作時(shí)造成的傷害； 2）適當(dāng)調(diào)整加減速時(shí)間并配合S曲線，以達(dá)到平滑啟動(dòng)與停止； 3）試運(yùn)轉(zhuǎn)并觀察是否正常（馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)方向是否有震蕩發(fā)生）； 4）設(shè)定客戶所需要的頻率命令及運(yùn)轉(zhuǎn)命令來源； 5）應(yīng)當(dāng)考慮客戶需要的計(jì)數(shù)功能； 6）要考慮客戶是否需要輸出信號通知上位機(jī)輸送機(jī)已在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)； 7）要考慮客戶是否需要在每次運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使用二到三種頻率，可使用多段速并配合PLC運(yùn)轉(zhuǎn)功能； 8）若客戶使用剎車功能時(shí)，需要將過電壓失速防止功能關(guān)閉。使用直流制動(dòng)時(shí)，要由小到大調(diào)整直流制動(dòng)電壓準(zhǔn)位。若使用制動(dòng)電阻，適當(dāng)調(diào)整DC-BUS剎車準(zhǔn)位。 4 結(jié)束語 工廠制造自動(dòng)化對輸送機(jī)提出了越來越高的要求，依所運(yùn)搬對象的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、外形形狀及大小、運(yùn)輸路徑、運(yùn)搬的方法不同，基于臺達(dá)VFD-S系列變頻器驅(qū)動(dòng)的輸送機(jī)基本能滿足各種物料傳送需求。但是我們更歡迎與用戶的合作，共同研制出性能更高的輸送機(jī)以滿足生產(chǎn)的需求。