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变频器在石膏板生产线翻板机上的应用

时间:2011-06-12 15:05:30 来源:未知
1  引言 

    在石膏板生产线中,1号横向的翻板机和2号横向的和合片机,在整个生产流水线中起着重要的作用,一但损坏将严重影响着生产。在国内翻板机大都采用传统的电磁离合器来控制,电磁离合器是靠摩擦来实现传动的,性能不稳定,故障率高,由于翻板机是频繁工作的平均每分钟要工作4次。在这样频繁启停的场合下使用电磁离合器磨损严重,经常损坏,不但增加了维修的费用和生产成本,更影响了正常的生产。同时带动电磁离合器转动的电机是常转的,浪费了许多电能。

2  电磁离合器的工作原理及缺点

    如图1所示,平时不工作时,电动机带动动盘在不停的旋转。静盘带电紧紧的吸合衔铁盘,使其在制动状态。当动盘线圈得电时,静盘同时失电,衔铁被动盘线圈紧紧吸住,衔铁带动负载一同旋转,当旋转结束时,静盘得电,同时动盘失电。衔铁盘被紧紧的吸在静盘上,克服了负载的惯性。
电磁离合器的机械结构复杂,传动效率低,维修和配件采购较困难,系统传动如图2所示。由于是靠机械的摩擦力来实现制动,频繁工作磨损严重,维修量大,平均每两个月就要更换一套动盘、静盘和衔铁盘。制动效果差,控制精度低,经常出现偏移的现象。直接高速频繁启动停止对减速机冲击很大,容易损坏机械设备,拖动电机长转,能耗较高。

3  变频改造
3.1 选型思路
    伺服电机的制动效果好,控制精度高,工作可靠,但是价格昂贵。考虑的现场的条件对控制精度并不是很严格,选用变频器和普通的变频电机能完全可以满足要求,而且安装维护简单,价格便宜。富士变频器,有中文操作界面,参数设定简单,控制方便,制动功能齐全。

3.2 改造后的结构
    如图3所示,经过改造将电机与减速机直接相连,去除了电磁离合器,改为富士的变频器(FUJI FRN—G11S-4CX)加制动单元(BUш)来控制,改造后结构简单,控制精度高,维护方便,故障率低,电机不再是常转电机节约了大量的电能。调整了加速和减速的时间从而大大减小了对减速机和对机械的冲击,延长了减速机和机械的寿命。

3.3 电气原理
    如图4所示,当变频器停止输出时,频率下降到(F20 制动频率)时,变频器通过制动单元给电动机送直流电流(电流的大小由(F21 制动值)来设定,使定子产生一个恒定的磁场,将转子紧紧的吸引,来克服负载的惯性,一直到(F22 制动时间)设定的时间。FUJI G11S系列的变频器,7.5kW以下的变频器带有制动单元,需要制动时只需要设定一下参数,对于7.5kW以上的机型如果需要制动请选择外接制动单元(BU3),和制动电阻,配合使用。制动单元辅助接点1和2 是有极性区别的,1接(THR),2接(CM)。

3.4参数设定
    只需要改变三个参数,普通的变频器就能实现很好的效果。
    (1) F20 制动频率:开始制动的频率,指当变频器停止,频率下降到F20的值时开始制动。
    (2) F21制动值:设定直流制动时给电机送的电流大小额定电流的0%—100%
   (3) F22制动时间:给电机送直流电的时间。

4  注意事项

   制动值(F20)应该根据实际制动效果来设定,如果负载的惯性大并且设定值太大容易引起过电流,设定值应该在80%以下。制动时间太短不能完全克服负载的惯性,应该设定在2S以上,设定的时间要小于停止到下一次启动的时间,否则下一次启动将会延时或不启动。变频器制动只能用来克服负载的惯性,没有机械制动部分,绝对不能应用于需要制动保持的场合。

5  结束语

    对于大多数变频器来说都有此项功能,参数设定和接线方式大同小异,唯一的区别就是变频器本身是否带有制动单元。如果是带有制动单元的,将省去外加制动单元的费用。和简化接线。由于变频器的高可靠性,自从改造一年以来,至今没发生过一次故障,设定了加减速时间,大大减小了对减速机和机械的冲击和磨损,延长了机械的寿命,根据生产速度来调节翻板的速度,平时只有30Hz,节约了电能。#p#分页标题#e#