淺談單面瓦楞機變頻驅動控制的改造

張淑英

（清遠市技師學院 廣東 清遠 511517）

0 引言

鑫月廠的瓦楞紙板流水生產(chǎn)線是由三臺單面瓦楞機、一臺粘合烘干機、一臺電腦橫切機、一臺紙板堆疊機等組成的七層紙板生產(chǎn)線。運行中不管哪個環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都將導致整條流水生產(chǎn)線的停機，只有故障排除才能恢復流水線生產(chǎn)。這條流水線已經(jīng)運行十二年了，原裝的直流電動機驅動單面機的控制系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)嚴重影響了正常生產(chǎn)。主要原因是直流電動機的原裝碳刷已嚴重磨損，很難買到和原裝碳刷一樣性能的碳刷。碳刷的材質軟了要經(jīng)常換；碳刷的材質硬了會給換向器造成嚴重的磨損；測速發(fā)電機也因碳刷的原因，經(jīng)常造成主機飛車；由于該線已運行十二年，直流調速器的電子元件也已老化，IGBT和勵磁線圈的整流模塊也容易燒壞而導致停機。

由于原直流電動機換向器已嚴重磨損，直流調速器的電子元件老化，為了能使流水線減少故障停機率，發(fā)揮更大的經(jīng)濟效益，可以把把傳統(tǒng)的直流電動機驅動改造為變頻器控制交流電動機進行驅動。

1 關于傳統(tǒng)直流控制原理的介紹和變頻器改造

流水線的每臺單面機由兩臺直流電動機驅動，瓦楞輥和壓力輥由一臺Z4-160-11(22kW)直流電動機驅動，涂膠輥由一臺Z4-112-2-2（4kW）直流電動機驅動。瓦楞輥的直流電動機是主機，涂膠輥的直流電動機是從機。主機加速，從機也跟著加速；主機減速，從機也跟著減速。

基于該機是恒轉矩運行，故兩臺變頻器選用恒轉矩型的。主機選用Y180L-4（22kW四極）的交流電動機；從機選用Y112M-4（4kW四極）的交流電動機。主機選用深圳易能EDS1000-4T0300G變頻器，從機選用深圳易能EDS1000-4T0055G變頻器。兩臺變頻器用RS485連線進行通訊做同步運行。

2 原單面瓦楞機機械傳動原理圖和直流控制原理圖

W-C(A)型單面瓦楞機傳動原理圖

3 原控制系統(tǒng)的常見故障檢修

3.1 觀察控制線路板上的11個發(fā)光二極管指示燈是否亮，判斷故障原因

名稱 功 能Idn 過流指示燈，電樞電流達到設置的極限電流時亮Ia=0 零電流指示燈，電樞電流為零時亮RE 軟啟停功能指示燈，取消軟啟停功能時亮AL 故障指示，調速器任意保護功能起作用該燈都亮±15 電源指示燈，±15V電源正常時亮OT 啟動指示燈，啟動后亮FL 失磁指示燈，失磁時亮OL 過載指示燈，電機過載時亮LV 欠壓指示燈，欠壓或缺相時亮OV 過壓指示燈，三相交流輸入電壓過高時亮PE 觸發(fā)脈沖封鎖指示燈，觸發(fā)脈沖被封鎖時亮

a.電機未啟動時：Ia=O、RE、AL、±15V、FL、PE六個燈應亮；

b.電機啟動未加速時：Ia=O、RE、±15V、OT 四個燈應亮；

c.電機加速運行時：RE、±15V 、OT三個燈應亮。

3.2 故障檢修

當出現(xiàn)故障時，可根據(jù)調節(jié)板上指示燈狀態(tài)和以下所列情形進行查找并處理：

①開機后調速電位器未給定，電機爬行，有以下可能：

a.調速電位器中點電壓不能調零，換調速電位器。

b.零點未調好。順時針方向調節(jié)SET3電位器，到電機剛好停轉即可。

②開機后調速電位器給定較大時電機才轉動，有以下可能：

a.調速電位器調節(jié)不靈敏，換調速電位器。

b.零點未調好。將調整電位器給定電壓調到零，反時針方向調節(jié)SET3電位器，到電機剛好轉動，再順時針方向調節(jié)SET3電位器，到電機剛好停轉即可。

③ 開機后調節(jié)調速電位器，電機不轉，有以下可能：保險斷；調速電位器壞；勵磁未加上；調速器控過熱、缺相、過載等保護；電樞開路或電機壞；調速器控制板壞；機械卡死。

④開機后調速電位器給定電壓很小，電機轉速很高，有以下可能：

a.測速機壞或測速機到調速器的線斷掉。若采用電壓反饋，則可能是反饋線斷掉。

b.撥位開頭SW3的狀態(tài)不對。

c.調速器控制板壞。

d.調速電位器壞。

⑤電機轉速不穩(wěn)。有以下可能：

a.電位器 Pn、In、Pi、Ii等 （采用電壓反饋時）配合不好。

b.測速機壞。

c.機械配合不好。

d.強電缺相或可控硅壞。

e.調整器控制板壞。

⑥主電源保險燒斷，有以下可能：

a.保險太小。

b.電樞短路或接觸到機殼。

c.可控硅短路。

⑦工作時過流指示燈Idn閃或亮，有以下可能：

a.負載太重。

b.電機壞。

c.測速機壞。

d.強電缺相或可控硅壞。

e.調速器控制板壞。

4 改造后變頻器驅動的單面瓦楞機的控制原理圖

5 變頻器參數(shù)設定

對主機變頻器設置如下：

（1）F0.00=6：YCI模擬設定為主機變頻器的頻率給定；

（2）F0.02=1：端子運行命令控制；

（3）F5.23=0：D0端子輸出主機變頻器輸出頻率的脈沖信號；

（4）F5.10=0：主機變頻器運行中信號由數(shù)字輸出端子OCl輸出；

（5）F2.15=0：主機變頻器接收并發(fā)送命令給從機變頻器。對從機變頻器設置如下：

（6）F0.00=7：端子脈沖設定為從機變頻器的頻率給定；

（7）F0.02=1：端子運行命令控制；

（8）F5.07=38：X8 為脈沖頻率輸入。其它主從機通用參數(shù)數(shù)的設定：

（9）F0、07：加速時間單位設定為秒

（10）F0、08：加速時間設定為 20 秒

（11）F0、09：減速時間設定為 20 秒

（12）F0、10：上限頻率設定為 50.00Hz

（13）F0、11：下限頻率設定為 00.00Hz

（14）F1、05：停機方式設定為 0（減速停機）

（15）F2、09： 頻 率 輸 入 通 道 組 合 設 定 為 19（RS485+鍵盤模似電位器）

（16）F8、01：電機額定電壓設定為 380V

（17）F8、02： 電機額定電流主機設定為 42.3A，從機設定為8.56A

（18）F8、03：電機額定頻率設定為 50Hz

（19）F8、04：電機額定轉速主機設定為 1480，從機設定為1420

（20）F8、05：電機極數(shù)設定為 4 極

（21）F8、06：電機功率主機設定為 22kW，從機設定為4kW。

以上設定即實現(xiàn)利用主機變頻器的數(shù)字/脈沖輸出量對從機變頻器的同步運行。

6 操作說明

按下啟動按鈕向主機變頻器發(fā)出正轉運行指令，主機變頻器的模擬輸入端YCI得到頻率給定值（0～10V），主機變頻器即按此頻率值運行。同時，主機變頻器已運行的狀態(tài)，通過開路集電極輸出端OC1的導通使得從機變頻器得到正轉運行指令，此時，主機變頻器的高速脈沖輸出端將其運行頻率通過從機變頻器的X8端子進入從機變頻器。

7 結束語

利用變頻器RS485通訊很好的實現(xiàn)了瓦楞棍主機和涂膠機從機的同步運行，大大減少了由于直流電動機的碳刷對換向器磨損產(chǎn)生的故障，也大大降低了由于運行年月日久直流調速器電子元件老化的故障。減少了流水線由于單面瓦楞機的故障停機次數(shù)，更大實現(xiàn)了流水線連續(xù)運行的穩(wěn)定性，從而取得很好的經(jīng)濟效益。

［1］劉守操,余文,梁志坤,劉結成,許振茂,編.可編程序控制器與變頻技術[M].

［2］周美蘭,周封,王岳于.PLC電氣控制與組態(tài)設計[M].科學出版社.