普传变频器在拉丝机上的应用

前言

      拉丝机是金属线材加工中的重要设备，是电线电缆行业主要加工设备之一，属于冲击性负载特性,要求起动转矩大,低速满转矩输出的特性,同时要求多台高转速精度比例联动控制,驱动装置特性要求较高的负载。主要是将铜线加工成各种规格细线，一般由放线、水冷、收线及排线等部分组成，其中电气传动部分主要由放线电机和收线电机及排线电机实现。，从产品终端来说，拉丝机可以分为大拉机，中拉机，小拉机，微拉机。而从拉丝机内部控制方式和结构来说，可以分为水箱式，滑轮式，直进式等主要的几种。对于不同要求，不同精度规则的产品，不同的金属物料，可选择不同规格的拉丝机械。对电线电缆生产企业，双变频控制的细拉机应用比较广泛，相对而言，其要求的控制性能也较低，而对大部分钢丝生产企业，针对材料特性，其精度要求和拉拔稳定度高，因此使用直进式拉丝机较多。随着生产技术的发展电气控制中交流变频技术和PLC程序控制已逐步取代直流传动和力矩电机，确立了主导地位。

一、变频控制原理及实现

　　1、拉丝机的主要电气构成

　　一般拉丝机主要由放线电机与收线电机及排线电机构成驱动部分，随着收线卷径不扩大收线电机的转速应相应的减小，以保证线速度恒定，在控制中常采用张力反馈装置来调节收线电机的速度。随着变频器功能不断增强、性能不断稳定，变频器也被使用于拉丝机，其中利用变频器控制收线电机与放线电机，而排线电机由于功率较小直接由电网电压来控制。不同的拉丝机械，其工作过程基本相同（如下图）：

　　2、拉丝机对变频的要求

　　· 要求变频器0.5HZ时高达150%的启动转柜

　　· 要求能实现多台的比例联动控制，随着负载和电压的变动时能自动调节输出频率实现转速不变。

　　· 要有RS485通讯功能和PLC，PC机实现通讯控制;

　　· 采用供直流母线方式控制，节电效果好

　　3、传统采用V/F控制或空间矢量控制变频器的缺点

　　· 传统V/F变频器出现低频转矩不够。

　　· 当负载和电压变动时，会产生转速不稳的效果，一次无法高精度比例联动控制，只有无感矢量控制才能控制电机的滑差。

　　· 在拉丝机运转的过程中常有电动机与发电机负载特性发生，而在负载为电动时电机的滑差为正，并随负载的变动而变动;反之，当负载为发电机特性时，电机的滑差为负，容易超过同步转速，其负值与发电机特性大小成比例，一次无法盖精度比例联动控制。

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