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
、盤pan卷juan收shou線xian，可ke以yi全quan部bu實shi現xian自zi動dong化hua。在zai其qi中zhong的de應ying用yong場chang合he，需xu要yao對dui電dian機ji進jin行xing直zhi接jie轉zhuan矩ju控kong製zhi

，有you時shi不bu能neng或huo不bu便bian安an裝zhuang編bian碼ma器qi來lai反fan饋kui電dian機ji轉zhuan速su，因yin此ci希xi望wang變bian頻pin器qi在zai開kai環huan的de情qing況kuang下xia對dui電dian機ji實shi現xian轉zhuan矩ju控kong製zhi（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、調(tiao)直(zhi)機(ji)係(xi)列(lie)設(she)備(bei)和(he)冷(leng)軋(zha)帶(dai)肋(lei)鋼(gang)筋(jin)生(sheng)產(chan)係(xi)列(lie)設(she)備(bei)。其(qi)中(zhong)冷(leng)軋(zha)帶(dai)肋(lei)鋼(gang)筋(jin)設(she)備(bei)為(wei)一(yi)條(tiao)軋(zha)鋼(gang)生(sheng)產(chan)線(xian)，材(cai)料(liao)為(wei)原(yuan)始(shi)的(de)成(cheng)卷(juan)鋼(gang)筋(jin)，經(jing)過(guo)生(sheng)產(chan)線(xian)處(chu)理(li)後(hou)，表(biao)麵(mian)被(bei)帶(dai)肋(lei)壓(ya)花(hua)後(hou)被(bei)定(ding)長(chang)切(qie)斷(duan)。首(shou)先(xian)經(jing)由(you)一(yi)級(ji)電(dian)機(ji)進(jin)行(xing)直(zhi)接(jie)轉(zhuan)矩(ju)控(kong)製(zhi)進(jin)行(xing)拉(la)伸(shen)，再(zai)經(jing)過(guo)二(er)級(ji)電(dian)機(ji)拉(la)伸(shen)並(bing)表(biao)麵(mian)壓(ya)花(hua)處(chu)理(li)後(hou)
，由(you)第(di)三(san)級(ji)電(dian)機(ji)拉(la)伸(shen)
，最(zui)後(hou)在(zai)生(sheng)產(chan)線(xian)末(mo)端(duan)進(jin)行(xing)定(ding)長(chang)切(qie)割(ge)處(chu)理(li)。其(qi)中(zhong)一(yi)級(ji)電(dian)機(ji)之(zhi)前(qian)是(shi)由(you)力(li)矩(ju)電(dian)機(ji)進(jin)行(xing)工(gong)作(zuo)

，考(kao)慮(lv)到(dao)變(bian)頻(pin)器(qi)控(kong)製(zhi)的(de)諸(zhu)多(duo)優(you)越(yue)性(xing)，因(yin)此(ci)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)來(lai)代(dai)替(ti)其(qi)進(jin)行(xing)轉(zhuan)矩(ju)控(kong)製(zhi)，鑒(jian)於(yu)生(sheng)產(chan)線(xian)空(kong)間(jian)的(de)限(xian)製(zhi)，一(yi)級(ji)與(yu)二(er)級(ji)兩(liang)個(ge)電(dian)機(ji)之(zhi)間(jian)不(bu)適(shi)合(he)安(an)裝(zhuang)張(zhang)力(li)架(jia)傳(chuan)感(gan)器(qi)來(lai)反(fan)饋(kui)

，需(xu)要(yao)用(yong)V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）yunxingqilaideshihou，yijidianjicaizaixitongzhonggensuierjidianjiyiqiyunxing，congerqudaizhiqianshiyongdelijudianji。bingqiezaishijishiyongguochengzhong，dangyijuangangjinshiyongwanbi，yaoqiuzaigenghuancailiaodeshihou，nenggouzaisudumoshixiashixiandiandongyunxingjinliao,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）；

此(ci)時(shi)轉(zhuan)動(dong)外(wai)部(bu)電(dian)位(wei)器(qi)

，輸(shu)入(ru)一(yi)個(ge)較(jiao)合(he)適(shi)的(de)轉(zhuan)矩(ju)進(jin)行(xing)直(zhi)接(jie)轉(zhuan)矩(ju)控(kong)製(zhi)，此(ci)時(shi)鋼(gang)筋(jin)在(zai)這(zhe)個(ge)轉(zhuan)矩(ju)下(xia)不(bu)向(xiang)前(qian)移(yi)動(dong)，隻(zhi)有(you)在(zai)二(er)級(ji)拉(la)伸(shen)電(dian)機(ji)速(su)度(du)運(yun)行(xing)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，一(yi)級(ji)拉(la)伸(shen)電(dian)機(ji)在(zai)轉(zhuan)矩(ju)模(mo)式(shi)下(xia)帶(dai)動(dong)鋼(gang)筋(jin)向(xiang)前(qian)移(yi)動(dong)；

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

yingangjincailiaodecuxiyouyi，zengjiafuzaihou，zaidianjizhijiegeizhuanjushi，zhubuzhuandongdianweiqi
，zengjiazhuanjudeminglingdaxiao
，guanchadianjidefanying。yiguanchadangzhuanjuzengjiadaomanzhuanjuqian，kefouladongfuzai。shedingcanshuruxia：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：