一、系統(tǒng)介紹

雙變頻拉絲機可實現對銅線或者鋼線逐級拉伸并將成品快速收卷，一般常用于0.1mm以上線材的加工。雙變頻拉絲機通常采用被動放線，原材料經過放線架進入拉伸箱內，經過多個模具后，線徑被拉細至預先設定的粗細，然后經過排線工藝后再層繞到工字輪上。

主拉伸/牽引和收卷部分采用V5?E收放卷專用變頻器；主機采用開環(huán)矢量速度控制并將主機當前運行速度通過AO模擬端子輸出給收卷變頻器的AI1模擬輸入端子作為收卷部分的主速度給定；位置擺桿/浮輥反饋信號通過AI2模擬輸入端子和內部設定的目標量進行PID調節(jié)，PID調節(jié)的結果作為收卷部分的輔助速度給定；通過主輔給定的疊加配合完成整個系統(tǒng)的恒張力控制。

圖1

二、工藝介紹：

◆穿模。實現整機啟動工作之前，必須通過手工將原材料前端打磨并逐級通過模具。一般通過腳踏開關實現電機點動低速轉動，同時采用工具將絲線從模具的前端牽拉到后端，通過模具后的絲線為了能夠通過下一級模具，先要將其前端打磨或拉細，后才可以通過下一級模具。在這個工藝環(huán)節(jié)里，要求電機在啟動和低速運行時力矩大且穩(wěn)定，運行轉速穩(wěn)定，而且在減速停機時電機沒有反轉。

◆拉伸。手工完成穿模以后就可以通過逐漸加大電機轉速實現連續(xù)的拉伸過程了。注意雙變頻拉絲機的拉伸通常是由一臺電機實現的，無論有幾個模具來實現逐級拉伸。在實際運行過程中，電機的運行速度范圍會比較大，甚至電機會在恒功率區(qū)工作。在這個工藝環(huán)節(jié)里，要求無論負載大小，電機速度波動小，低速或弱磁區(qū)工作時轉矩輸出大且穩(wěn)定。

◆收卷。收卷部分是一臺獨立的電機驅動，和拉伸電機之間沒有任何的機械連動關系。經過拉伸后的成品需要同步地纏繞在工字輪上，在整個工藝過程中，無論啟動加速、停機減速，任何線速度下的恒速運行均要求收卷電機和拉伸電機的運行轉速同步，否則就會出現絲線拉斷或者纏繞亂線等異常。在這個工藝環(huán)節(jié)里，要求收卷電機調速響應快，速度控制精確。

◆排線。通常成品線材是層繞在工字輪上的，在工字輪的橫軸上，線材應該一圈一圈平行緊密地從橫軸的一段到另一段排列在一起，實現一層；再逐層地加厚最后實現一卷成品。這就要求有一個排線裝置來完成線材在橫軸上端到下端往復的排列成品線材。根據機械設計的要求，排線的實現有很多種方案，比如機械，變頻，或伺服等。

◆急停。當設備運行過程中，若出現緊急情況，要求整個設備盡可能快地停下來。這時候拉伸和收卷電機處于快減速的狀態(tài)，要求停機過程結束后絲線不會被拉斷，這樣才可以保證下次可以順利啟動。

三、藍海華騰方案優(yōu)點：

◆收卷部分的擺桿控制優(yōu)良。擺桿反應了拉伸部分和收卷部分同步運行的一致性和保持線上張力大小的穩(wěn)定性。一般當收卷速度快于拉伸速度擺桿會上翹，反之擺桿會下垂。由于藍海華騰拉絲機專用變頻器內置速度同步的專用算法，并發(fā)揮了變頻器轉矩響應快，穩(wěn)速精度高的優(yōu)點，保證了啟動時無論擺桿當前位置，可一次到達平衡位置無振蕩；運行時無論當前線速度和工字輪卷徑大小，擺桿均穩(wěn)定無振蕩。

◆點動穿模時操作更順暢。由于穿模時需要頻繁點動，所以拉伸電機處于靜止、加速、低速運行、減速、靜止等狀態(tài)下的反復切換；在拉伸線徑較大的情況下，啟動瞬間的電流可能非常大，此時藍海華騰變頻器低速下大力矩輸出以及優(yōu)良的電流限定能力可以使得走線平穩(wěn)、不跳閘；在拉伸線徑較小的情況下，啟動不平穩(wěn)或停機電機有倒轉均會導致絲線斷，此時藍海華騰變頻器根據實際應用經驗設計的起停專用特性可保證手工穿模的成功率大大提高。

◆對該行業(yè)的特殊要求有豐富的經驗。比如急停時要求拉伸和收卷要同步快速減速，此時收卷部分是一個大慣量負載的特性，一般要通過能耗制動的辦法快速停車。藍海華騰變頻器可以在整個系列內置制動單元，還可以提供整個系列共直流母線的解決方案；再比如由于材料或機械的原因突然斷絲，藍海華騰變頻器可以檢測到斷絲并自動停機，發(fā)出告警信號等待檢修，排除故障后可繼續(xù)運行，變頻器的內部控制參數可保持穩(wěn)定連續(xù)，不會受到以前斷線的影響，從而保證前后控制特性的一貫良好性。（在該行業(yè)大量使用的國內某知名品牌的產品就存在上述問題）

◆靈活的表頭顯示。一般雙變頻拉絲機都配有兩個表頭，計米表和線速度表。由于藍海華騰變頻器支持操作面板外拉，所以用戶在使用我司變頻器時可以直接將拉伸和收卷變頻器的操作面板作為計米表和線速度表固定在操作臺的面板上，既方便又節(jié)約了成本。

◆主拉伸/牽引變頻器采用真正的矢量控制技術，低頻出力大，穩(wěn)速精度高；

◆由于主伸/牽引變頻器穩(wěn)速精度高使得收卷變頻器的調節(jié)更加容易，參數適應性強；

◆收卷變頻器內置斷料檢測和告警停車，可以完全避免飛車；

◆90kW以下變頻器均可內置制動單元，有更強的快速剎車能力；

四、總體方案概述：

◆拉伸部分選型：V5?E?4T**?L0(操作面板不支持線速度表功能)

V5?E?4T**?L1(操作面板支持線速度表功能)

◆收卷部分選型：V5?E?4T**?S0(操作面板不支持計米表功能)

V5?E?4T**?S1(操作面板支持計米表功能)

◆拉伸部分采用開環(huán)矢量控制，端子提供點動和運行功能，模擬給定AI1作為線速度給定，AO1輸出拉伸部分當前的運行頻率作為收卷變頻器的線速度同步指令；

◆收卷部分采用復合控制，就是將拉伸部分送入的線速度同步指令的模擬量給定AI1作為主給定，擺桿當前位置的模擬量反饋AI2和平衡位置做PID調整后的輸出作為輔助給定，實現對拉伸部分的同步運行。

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