英威騰Goodrive300在直驅式電動螺旋壓力機上的應用

2026-04-07 01:24:14
深圳市英威騰電氣股份有限公司    技術支持部     劉誌國
 
摘要:采用直驅式電動螺旋鍛壓機床取代雙盤摩擦式鍛壓機床成為趨勢。Goodrive300變頻器在該類直驅式電動螺旋鍛壓機械的成功應用,體現了矢量變頻器優異的驅動能力及矢量控製特性,大大提升了鍛壓機械的效率。
 
關鍵詞:Goodrive300、直驅式鍛壓機床、一拖二電機、矢量控製
 
一、引言
 
在zai很hen多duo金jin屬shu器qi件jian的de加jia工gong過guo程cheng中zhong,鍛duan壓ya是shi必bi須xu經jing過guo的de處chu理li階jie段duan。工gong件jian在zai加jia工gong過guo程cheng中zhong往wang往wang要yao求qiu鍛duan壓ya設she備bei能neng夠gou連lian續xu精jing確que的de擊ji打da,同tong時shi在zai加jia工gong效xiao率lv上shang要yao求qiu有you比bi較jiao高gao的de擊ji打da速su度du。目mu前qian大da多duo數shu的de鍛duan壓ya機ji床chuang采cai用yong雙shuang盤pan摩mo擦ca的de方fang式shi。這zhe種zhong方fang式shi存cun在zai的de問wen題ti是shi擊ji打da精jing度du低di(誤差10%),擊打速度慢(每分鍾15次),能耗高(機械效率20%)。為克服雙盤摩擦鍛壓機床的缺點,本文將著重論述變頻器在直驅式電動螺旋壓力機床的應用。
 
二、直驅式壓力機的特點
 
1、直zhi驅qu式shi電dian動dong螺luo旋xuan壓ya力li機ji電dian動dong機ji的de轉zhuan子zi是shi壓ya力li機ji飛fei輪lun的de組zu成cheng部bu分fen,直zhi接jie驅qu動dong螺luo杆gan轉zhuan動dong,減jian少shao了le傳chuan統tong螺luo旋xuan壓ya力li機ji的de傳chuan動dong鏈lian,機ji械xie故gu障zhang降jiang至zhi最zui低di。
 
2、電機裝有位置傳感器,位置信號反饋給控製器,控製器按程序數字化控製電機運轉,打擊力控製準確,適應於各種金屬精密鍛造。
 
3、機身采用預應力機架、機架與滑塊之間采用矩型導軌,導向精度高、抗偏載能力強,適應於多模膛鍛造。

4、結構簡單、緊湊,傳動鏈短,操作維修方便,檢修工作量很小,節約勞動力和維修費用,運行安全。

5、電機起動電流小,當起動轉矩為額定轉矩的150%時,起動電流僅為額定數值的30%,對電網衝擊小。滑塊靜止時,主電機不工作,電量消耗低。節電效果顯著。

6、製動器為瓦塊式結構性能可靠,加上電機自身帶有製動功能,雙重刹車,可有效避免設備及人身傷害,安全性能高。
 
7、與摩擦螺旋壓力機相比,無摩擦盤、橫軸等中間傳動裝置和摩擦帶易損件,零部件少,可靠性高,精度好,效率高。
 
三、控製要求
 
本文僅以青島某鍛壓機械廠直驅式電動螺旋壓力機使用現場的要求為例進行說明,具體要求有如下:
 
1、客戶提供的電機參數見表1。變頻器需控製兩台132KW異步電機的同時啟停控製。給變頻器控製命令有:正轉啟動,反轉啟動,多段速指令,正轉點動,反轉點動,故障複位;
 
電機個數
額定功率
額定電壓
額定電流
額定頻率
額定轉矩
恒轉矩頻率
2台
132KW
380V
261A
50HZ
1727N.M
5~50HZ

表1: 132KW異步電動機參數(兩台電機參數一樣)

2、輸出電壓穩定,啟動電流小。
3、矢量控製
4、停車方式:正轉自由停車,反轉減速停車。
5、啟動方式:正轉直接啟動,反轉轉速追蹤啟動。
 
四、係統原理及控製實現
 
4.1變頻器選擇
采(cai)用(yong)兩(liang)台(tai)異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)同(tong)時(shi)帶(dai)動(dong)的(de)電(dian)動(dong)螺(luo)旋(xuan)壓(ya)力(li)機(ji)需(xu)要(yao)超(chao)過(guo)額(e)定(ding)轉(zhuan)矩(ju)的(de)啟(qi)動(dong)轉(zhuan)矩(ju),要(yao)實(shi)現(xian)迅(xun)速(su)的(de)啟(qi)停(ting)控(kong)製(zhi),對(dui)控(kong)製(zhi)精(jing)度(du)的(de)要(yao)求(qiu)也(ye)較(jiao)高(gao),必(bi)須(xu)選(xuan)用(yong)矢(shi)量(liang)控(kong)製(zhi)型(xing)變(bian)頻(pin)器(qi)。Goodrive300係列變頻器是一款用來控製異步交流感應電機和永磁同步電機的變頻器,能很好滿足其性能要求。該變頻器具有以下技術特點:
A、低頻起動轉矩大,無PG矢量控製0.25Hz/150%(SVC)
B、過載能力:150%額定電流60s,180%額定電流10s,200%額定電流1s
C、調速比:無PG矢量控製 1:200
D、速度控製精度:無PG矢量控製:±0.2%最高速度 響應時間<20ms
E、內置C3濾波器,防幹擾能力更強
4.2 控製實現
變頻器需要一拖二控製兩台132KW的異步電動機充分考慮其啟動時要求的轉矩大,選用GD300-500G-4變頻器。直驅式壓力機需快速啟停,正反轉快速切換。下壓時(正轉)直接啟動,碰到下壓停止接近開關後自由停車,靠慣性打擊完部件後(有個反彈的力)輸出反轉信號,上升(反轉)轉速追蹤啟動,碰到上升停止接近開關後有效製動,完成一次打擊動作。整個變頻驅動係統的電氣接線如圖2所示。                                                                                           
 

                       
圖2
 
五、係統接線及調試
 
    整個係統是由PLC給變頻器運行命令的.Goodrive300係列變頻器在矢量控製上性能優異,隻需簡單的自學習就能達到對驅動電機的精確控製。
5.1 係統接線
變頻器從S1接受啟動信號、S2接收反轉信號、S3接多段速控製信號(端子和反轉信號並聯)、S4接正轉點動信號、S5接反轉點動信號、S6接故障複位信號、R01繼電器輸出接故障報警信號。
5.2 係統調試
調試主要包括參數自學習、空載調試兩個階段。
首先將電機參數輸入變頻器(功率是兩台電機的總和,電流是兩台電機的額定電流的總和),輸入後將P00.01改為0,通過P00.15改為2(靜態自學習),學習完畢後對參數表2上所述的參數一一輸入變頻器內。開始空載調試。
5.3 變頻器參數設置
 
變頻器部分關鍵參數見表2。
 
功能瑪
功能說明
參數值
功能瑪
功能說明
參數值
P0.00
速度控製模式
1
P2.09
電機互感
3
P0.01
運行通道選擇
1
P2.10
電機空載電流
223.9
P0.05
下限頻率
8
P3.20
電動轉矩上限鍵盤設定
250
P0.10
鍵盤給定頻率
15
P3.21
製動轉矩上限鍵盤設定
250
P0.11
加速時間
0.5S
P5.02
S2端子
02
P0.12
減速時間
2S
P5.03
S3端子
16
P1.00
啟動運行方式
4(注1)
P5.04
S4端子
4
P1.08
停機方式選擇
3(注2)
P5.05
S5端子
5
 
 
 
P5.06
S6端子
7
P2.00
電機類型選擇
0
P5.16
S2端子閉合延時時間
0.35
P2.01
電機額定功率
250
P6.03
R01繼電器輸出
05
P2.02
電機額定頻率
50
P8.06
點動運行頻率
8
P2.03
電機額定電壓
380
P8.07
點動運行加速時間
1
P2.04
電機額定電壓
380
P8.08
點動運行減速時間
2
P2.05
電機額定電流
500
P8.37
能耗製動使能
1
P2.06
電機定子電阻
0.006
P10.04
多段速1設定值
20%
P2.07
電機轉子電阻
0.011
P11.06
變頻器限流點
120%
P2.08
電機漏感
0.1
 
 
 
注1:4為正轉直接啟動,反轉轉速追蹤啟動
注2:3為正轉自由停車,反轉減速停車

表2:  GD300參數設置情況表

本係統變頻器具有短路、過載、過壓、缺相、失速等多種保護和故障輸出功能,能有效保證係統安全高效的運行。
在調試過程中,由於正反轉轉換時間過短,電機剩磁電壓比較大,導致變頻器過流報警,可是適當調整P5.16反轉指令延時閉合時間,適當調整P3.20,P3.21電機的限流點和P11.06變頻器的限流點的比例值。
 
六、結束語
 
    suizhekongzhijishudefazhan,zhiqushidiandongluoxuanyalijitidaichuantongdemocaduanyajichuangdequshiyuelaiyuemingxianle,eryingweitengbianpinqizaizhiqushiyalijishangdechenggongyingyong,zaiduanyajixiexingyezhongdeyingyongjianghuiyouguangkuodekongjian。

 
關於英威騰:
 
英威騰,成立於2002年,致力於成為全球領先、受人尊敬的電氣傳動、工業控製、新能源領域產品與服務供應商,2010年在深交所A股上市。英威騰是國家火炬計劃重點高新技術企業,總部員工1100多人,國內、外辦事處30餘個,控股子公司9家,業務涉及電氣傳動、工業自動化、新能源、軌道交通牽引、礦用防爆、能源管理、樓宇智能等領域。在基礎業務變頻器領域,英威騰占據國內領先地位,擁有覆蓋高、中、低壓通用及各行業專用豐富的產品係列,產品在市政、塑膠、油田、化工、冶金、紡織、機床、礦山等行業廣泛應用,產品銷售遍布全球60多個國家和地區。
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