中達電通股份有限公司   李華明

 

摘要：本文主要講述台達V係列變頻器在冷軋鋼機上的直接轉矩控製應用

背景：目前在冷軋鋼機應用行業
，冷軋帶肋鋼筋生產線中
，從放線、鋼筋軋製、強度控製
、延伸調控
、定尺切斷、自動推平、二麵落料、panjuanshouxian，keyiquanbushixianzidonghua。zaiqizhongdeyingyongchanghe，xuyaoduidianjijinxingzhijiezhuanjukongzhi，youshibunenghuobubiananzhuangbianmaqilaifankuidianjizhuansu，yincixiwangbianpinqizaikaihuandeqingkuangxiaduidianjishixianzhuanjukongzhi（無編碼器反饋），台達V係列變頻器具有開環轉矩控製功能，正好可以滿足部分用戶的要求。

關鍵詞：台達V係列變頻器、直接轉矩控製
、冷軋鋼機

１、前言：當前冷軋係列設備中主要產品類型有：冷軋扭係列設備、tiaozhijixilieshebeihelengzhadaileigangjinshengchanxilieshebei。qizhonglengzhadaileigangjinshebeiweiyitiaozhagangshengchanxian
，cailiaoweiyuanshidechengjuangangjin
，jingguoshengchanxianchulihou，biaomianbeidaileiyahuahoubeidingchangqieduan。shouxianjingyouyijidianjijinxingzhijiezhuanjukongzhijinxinglashen，zaijingguoerjidianjilashenbingbiaomianyahuachulihou，youdisanjidianjilashen，zuihouzaishengchanxianmoduanjinxingdingchangqiegechuli。qizhongyijidianjizhiqianshiyoulijudianjijinxinggongzuo
，kaolvdaobianpinqikongzhidezhuduoyouyuexing，yinciyongbianpinqilaidaitiqijinxingzhuanjukongzhi，jianyushengchanxiankongjiandexianzhi，yijiyuerjilianggedianjizhijianbushiheanzhuangzhanglijiachuanganqilaifankui，xuyaoyongV係列變頻器的開環轉矩控製來進行直接拖動。

　　1）冷軋設備生產線流程如下：

鋼筋原材料→VFD370V43A轉矩控製(一級電機) → VFD550B43A速度控製（二級電機）→VFD055B43A速度控製（三級電機）→定長切割→完畢

2）變頻器配置：VFD370V43A
、VFD550B43A
、VFD055B43A各一台。

3）變頻器VFD370V43A外部電氣控製部分：

A、一個電位器連接+10V 、AVI與ACM來調節轉矩命令大小；

B
、一個按鈕來切換速度/轉矩模式，並在速度模式情況下，此按鈕同時實現點動頻率的端子命令；

C、短接AVI與AUI端子；

D
、短接MI1與MI2端子。

其外部接線示意圖如下：

冷軋設備生產線流程中，用來拖動一級電機（從動）的變頻器VFD370V43A
，進行直接轉矩控製，在生產過程中牽引鋼筋向前拉動。其給定的轉矩大小為一個合適值；二級電機（主動）運(yun)行(xing)起(qi)來(lai)的(de)時(shi)候(hou)
，一(yi)級(ji)電(dian)機(ji)才(cai)在(zai)係(xi)統(tong)中(zhong)跟(gen)隨(sui)二(er)級(ji)電(dian)機(ji)一(yi)起(qi)運(yun)行(xing)
，從(cong)而(er)取(qu)代(dai)之(zhi)前(qian)使(shi)用(yong)的(de)力(li)矩(ju)電(dian)機(ji)。並(bing)且(qie)在(zai)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)過(guo)程(cheng)中(zhong)，當(dang)一(yi)卷(juan)鋼(gang)筋(jin)使(shi)用(yong)完(wan)畢(bi)
，要(yao)求(qiu)在(zai)更(geng)換(huan)材(cai)料(liao)的(de)時(shi)候(hou)，能(neng)夠(gou)在(zai)速(su)度(du)模(mo)式(shi)下(xia)實(shi)現(xian)點(dian)動(dong)運(yun)行(xing)進(jin)料(liao),從而讓鋼筋平順的穿過設備中的機械部分。另要求變頻器VFD037V43A在最大轉矩命令範圍內能夠單獨驅動其較重負載，如負載更換為直徑更粗的鋼筋。

1）、對一級電機參數最整定
，並設定相應參數：

00-10=4（轉矩控製方式）；

00-20=2（頻率命令外部模擬量）；

03-00=1（AVI為給定頻率/轉矩命令）
；

cishizhuandongwaibudianweiqi，shuruyigejiaoheshidezhuanjujinxingzhijiezhuanjukongzhi，cishigangjinzaizhegezhuanjuxiabuxiangqianyidong
，zhiyouzaierjilashendianjisuduyunxingdeqingkuangxia
，yijilashendianjizaizhuanjumoshixiadaidonggangjinxiangqianyidong
；

2）、速度模式下實現點動運行

在外部端子MI2切換到速度模式時（02-02=32轉矩速度模式切換）
，

設定外部端子MI1，02-01=1（多段速指令一）
；04-00=1（第一段速為1HZ）；

此時在速度模式下多段速頻率一可以正常運行。加上負載後效果亦不錯。

3）
、直接轉矩模式下測試能否帶動更大負載

因(yin)鋼(gang)筋(jin)材(cai)料(liao)的(de)粗(cu)細(xi)有(you)異(yi)
，增(zeng)加(jia)負(fu)載(zai)後(hou)，在(zai)電(dian)機(ji)直(zhi)接(jie)給(gei)轉(zhuan)矩(ju)時(shi)
，逐(zhu)步(bu)轉(zhuan)動(dong)電(dian)位(wei)器(qi)
，增(zeng)加(jia)轉(zhuan)矩(ju)的(de)命(ming)令(ling)大(da)小(xiao)，觀(guan)察(cha)電(dian)機(ji)的(de)反(fan)應(ying)。以(yi)觀(guan)察(cha)當(dang)轉(zhuan)矩(ju)增(zeng)加(jia)到(dao)滿(man)轉(zhuan)矩(ju)前(qian)，可(ke)否(fou)拉(la)動(dong)負(fu)載(zai)。設(she)定(ding)參(can)數(shu)如(ru)下(xia)：06-12=250（轉矩限製設定為250%）
；

當電位器旋轉到滿位時
，此時轉矩命令已是最大值，但負載沒有移動
；設置03-02=8(AUI模擬量功能為轉矩補償)；單獨調節AUI模擬量時效果不佳
，同時調節AVI與AUI模擬量時有效，因外部電路隻允許使用一個電位器模擬量輸入，因此短接AUI與AVI端子，當外部電位器旋轉時，轉矩命令和轉矩補償都是在逐步增大
，當增到一定值時一級電機帶動負載運行。

4）、參數設置：

控製一級電機的變頻器VFD370V43A最終參數設置如下：

00-10=4    控製方式為轉矩控製

00-20=2    頻率指定來源為外部模擬輸入

01-00=50   最大操作頻率為50HZ

01-01=50   電機額定頻率為50HZ

01-02=380  電機額定電壓為380V

02-01=1    多功能輸入端子MI1為多段速指令一

02-02=32   功能輸入端子MI2為轉矩速度模式切換

03-00=1    模擬AVI輸入為頻率/轉矩命令

03-02=8    模擬AUI輸入為轉矩補償

04-00=1    第一段速為1HZ

05-02=16.9  電機無載電流為16.9A

05-06=151.8電機R1為151.8mΩ

05-07=166  電機R2為166mΩ

05-08=471.8電機LM參數471.8mH

05-09=29.9  電機LC參數29.9mH

05-29=200   震蕩補償因子為200

06-12=250   轉矩限製為250%

5、調試總結：

1、台達變頻器用直接轉矩模式代替力矩電機，性能優越，效果良好。

2
、生產線運行穩定
，維護成本大大降低。

3、生產產品的品質很好

，最終用戶反映良好。

 

6

、現場附圖如下：