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纸机变频传动的 分析与运用

纸机变频传动的 分析与运用

点击数:7349 次   录入时间:03-04 11:47:04   整理:http://www.55dianzi.com   变频器基础

  01Hz) ,因此变频器最好通过数字方式对给定进行设置, 以免去A / D, D/ A 造成的量化损失。 这一点是直流传动无法做到的。

  下面给出几种数字式速度链的构成方式:

  ( 1) 电动电位器方式

  这在老式直流调速系统中采用较多, 为了抗干扰, 将模拟速度链远放反馈回路上的电位器 K用伺服马达带动, 在操作台上引出加减速按钮, 当加速时马达正转, 减速时反转, 从而形成数字式速度链。 但是这种数字方式中仍含有模拟成份, 应称之为准数字速度链。

  ( 2) 变频器内部电动电位器方式

  一般变频器在内部设有一个电动电位器选择功能, 当参数设定后, 某个数字输入端子( 高低电平信号) 就成了加减速开关端子。 当外部用继电器或PLC连接起来就可形成全数字方式速度链, 这种速度链没有误差, 其输出精度决定于最小频率分辨率。

  ( 3) 外部速度链控制器

  这是一种专门用于同步速度控制和产生速度链连接的单片机控制器, 其输入为开关数字信号, 分别有加、减和紧纸、松纸等开关输入, 而且还可以增加反馈输入实现速度闭环 PID 控制。 其输出为 0- 20Vma 电流信号, 可以长距离传输且抗干扰能力强。 但缺点是仍然有模拟量参与, 因而有 D/ A 转换误差, 优点是可以任意组合极联, 而且不受变频器型号品牌的限制, 可以由不同品牌功能的变频器组成一个全数字方式的纸机速度链控制系统。 可以降低成本, 增加可维护性。

  2. 2负荷分配控制

  变频调速和直流调速的最大区别在于运行过程中能量的变化和传输方式不同, 纸机在压榨和网部往往存在多传动点机械同步问题, 即由毛毯或网部两台或多台电机连在一起。 不论电机工作与否,其速度都必须和线速度一致, 否则毛布或网部会拉断或堆积。 为保证速度同步, 同时又需要使各电机负荷按其额定值进行比例分配就必须考虑同步速度下的负荷分配控制问题, 这就是负荷分配控制。

  在直流传动时, 负荷分配控制主要问题是解决各电机出力问题, 一般解决方法是加一个负荷分配控制器。

  其中 S1、S2 分别是两个传动点的速度调节器, L1、L2 为电流调节器, A 1 和 F1 组成负荷分配调节器, A1 是比较器, 当 I f 1 = I f 2时, 输出为0, 当I f 1≠I f 2时A1输出传经F1积分器后作用到S2输入端产生附加速度给定, 使 S2 转矩发生变化, 对 S2 来说其变化过程如下: 设 I F1 > I F2, 则 U A1 +↑ →U F1 -↓ 等, 故 U nf↓, 故 U S2↑ →I F2 -↓ →U F1 -↓, 最后U S 2 = U S2′达到新的稳定值, 而 U nf即速度不变, 转矩电流重新分配。

  假如负荷分配出现故障, I F1 = I F1max, 而I F2 = 0, 此时相当于只有一台电机工作, 另一台被拉着运转。 这时 SC1 输出电流和功率, 而 SC2 则输出电压但无电流, 因此此电动机的电势高于整流电压, 无转矩输出, 也无转矩输入。

  但是在变频调速下则不同,则 U S 1, U S2分别代表变频调速系统的转差频率输出。 同样出现 I F1 > I F2情况时, 负荷分配出现故障, 则 I F1 = I F1max, 而 I F2 = 0, 可能为 I F2 = - I F2max, 这时因为变频调速的频率输出如果低于电机旋转的同步频率时, 变频器会自动进入发电制动状态, 产生发电电流, 其在整流桥两端的表现为直流电压上升, 直流电流反向。

  由于变频系统输入直流电压为不可逆二极管整流, 因此这种发电只能转化为电压升高, 最终使系统保护跳闸。

  因此, 对负荷分配控制而言直流和交流系统有本质上的区别, 可归纳为以下几点:

  ( 1) 直流系统当电机处于被动状态时, 被动电机不出力, 也不发电, 电流为 0, 而交流系统被动电机会自动进入发电状态, 其能量转化为直流高电压。

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