變頻器多段速控制技術(shù)在自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用

齊煒（邢臺(tái)金牛玻纖有限公司，河北 邢臺(tái) 054001）

變頻器多段速控制技術(shù)在自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用

齊煒（邢臺(tái)金牛玻纖有限公司，河北 邢臺(tái) 054001）

利用變頻器可實(shí)現(xiàn)多段速控制，本文結(jié)合變頻器控制涂油電機(jī)轉(zhuǎn)速，從而控制單卷原絲的可燃物含量的實(shí)例，闡述了變頻器實(shí)現(xiàn)多段速控制的方法、參數(shù)設(shè)置及系統(tǒng)接線，為更多的實(shí)際應(yīng)用提供了參考。

變頻；多段速；可燃物含量；穩(wěn)定性

變頻器交流功率頻率可轉(zhuǎn)換成交流電的頻率和電壓控制。目前廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，主要用于變頻電源的三相交流電機(jī)和異步電機(jī)，實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速，自動(dòng)控制，高精度控制。

1 變頻器控制原理

1.1 變頻器主電路的接線

艾默生TD1000逆變器主電路有6個(gè)端子，其中輸入端子R、S和T與三相電源相連，輸出端子U、V、W與三相電機(jī)相連。輸入和輸出端不能有故障連接，即電源線必須與R、S和T端子連接，不能與U、V或W連接，否則會(huì)損壞變頻器。主電路接線圖如圖1所示。

圖1 變頻器主電路接線圖

變頻器的外部控制端子分為控制回路輸入信號(hào)、頻率設(shè)定信號(hào)（模擬）、繼電器輸出、集電極開路輸出、模擬量輸出等五個(gè)部分。各端子的功能可通過改變相關(guān)參數(shù)值進(jìn)行變更。

1.2 變頻器的多段速運(yùn)行

我公司應(yīng)用多段速控制的變頻器是艾默生TD1000和EV1000系列通用變頻器。以TD1000為例，多功能控制端子可以根據(jù)需要定義不同組合來選擇變頻器運(yùn)行過程中的加減速時(shí)間，如表1所示。

表1 控制端子功能表

2 用變頻器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的多段速控制

2.1 設(shè)計(jì)背景

原絲管，在拉絲機(jī)的作用下，將由玻璃纖維制成，在拉絲機(jī)上有恒定的線速度和傷口。在此過程中，生絲要保證一定的性能，均勻涂上一層浸漬劑。可燃物含量是最終生絲飽和劑的含量。為了提高生絲的質(zhì)量，必須保證從內(nèi)環(huán)到外圈的可燃成分的一致性。

在實(shí)際的原絲生產(chǎn)過程中，造成浸潤(rùn)劑的遷移即原絲內(nèi)外圈可燃物含量不一致的原因主要有兩種：

（1）原絲在生產(chǎn)時(shí)始終隨著拉絲機(jī)高速旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，單卷原絲中涂敷的浸潤(rùn)劑隨著原絲的旋轉(zhuǎn)，會(huì)從原絲筒內(nèi)圈向外圈遷移，造成原絲餅內(nèi)外圈的可燃物含量出現(xiàn)較大差異，形成了單卷原絲的可燃物含量從內(nèi)圈到外圈逐漸遞增的現(xiàn)象。

（2）根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況總結(jié)，原絲在烘干過程中，所帶的浸潤(rùn)劑隨著水分的蒸發(fā)，也會(huì)向原絲內(nèi)圈和外圈進(jìn)行遷移，造成可燃物含量從內(nèi)圈到外圈逐漸遞增的現(xiàn)象。

利用變頻器的多段速控制可以解決造成可燃物含量不穩(wěn)定的第一種因素。

2.2 可燃物含量不穩(wěn)定的解決方案

2.2.1 單絲涂油器的工作過程

涂油器是直接給原絲涂覆浸潤(rùn)劑的設(shè)備，輥涂油機(jī)，例如油輥浸在液面恒定浸潤(rùn)劑槽內(nèi)，在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下勻速旋轉(zhuǎn)，在油輥轉(zhuǎn)動(dòng)后單根纖維涂覆一層浸潤(rùn)劑。

2.2.2 變頻器控制要求

在單圈生絲的生產(chǎn)過程中，通過控制油馬達(dá)的轉(zhuǎn)速來控制單卷繞絲的燃料含量。與我們的數(shù)字j107-2400生絲,舉個(gè)例子,在最初的絲綢生產(chǎn),每個(gè)卷鏈的控制時(shí)間是14.25分鐘,通過分析和測(cè)試的原始蛋糕滲透劑遷移數(shù)據(jù),我們決定開始畫11.25分鐘,2分鐘,油輥速度,低于20 r/分鐘和15 r/min,如變頻器輸出頻率從23赫茲減少到20 hz。

2.2.3 變頻器的硬件連接

通過對(duì)控制端子X1、X2分別作如下定義：

F067=1、F068=2后即可實(shí)現(xiàn)多段速度運(yùn)行。連接方式如圖2所示：

圖2 多段速運(yùn)行連接圖

K3、K4可以對(duì)運(yùn)行方向進(jìn)行控制，通過K1、K2的不同邏輯組合，可以按照表2選擇多段頻率進(jìn)行多段速度運(yùn)行。

表2 多段速度運(yùn)行選擇表

拉制開始時(shí)，我們K2開放、關(guān)閉K1,電動(dòng)機(jī)運(yùn)行多個(gè)頻率1,使用時(shí)間繼電器開始計(jì)時(shí),當(dāng)控制時(shí)間11.25分鐘,我們關(guān)閉K2,K1打開,馬達(dá)速度開始下降,根據(jù)多級(jí)頻率2 2分鐘后運(yùn)行。

3 結(jié)語

逆變器廣泛用于生產(chǎn)自動(dòng)線和自動(dòng)控制領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)多級(jí)速度主要是由變頻器控制,多級(jí)利用變頻器實(shí)現(xiàn)速度控制,電路連接簡(jiǎn)單,操作簡(jiǎn)單,固定頻率值可以設(shè)置根據(jù)實(shí)際需要靈活,良好的控制效果和優(yōu)化系統(tǒng)的同時(shí),提高系統(tǒng)的可靠性。本文討論了變頻器的多段速度控制，為實(shí)際應(yīng)用提供了參考。