微能WIN-VC矢量型变频器在不锈钢磨砂机上的收卷应用

　　一、前言

　　随着我国经济的高速发展和城市化进程的加快，不锈钢所具有的轻巧、环保、美观等优点被大量使用，尤其是在大城市和沿海城市，不锈钢的使用数量已超过欧美国家。不锈钢已广泛应用于汽车工业、水工业、建筑业、家电业、环保工业等现代化工业中，可以这样说，中国城市化的过程就是扩大使用不锈钢的过程。在最近几年，不锈钢行业取得了飞速的发展，面临着前所未有的巨大机遇，众多国内生产企业受到生产设备技术条件的限制，生产的产品还处于中、低端市场，竞争力不强。用先进的自动化控制技术来提升我国装备制造业水平，缩短与世界先进生产设备的距离，对生产设备进行升级换代，已刻不容缓。由深圳市微能科技有限公司研发生产的高性能强功能矢量型变频器—WIN-VC系列产品，该变频器达到了极高的响应性和稳定性，真正能在各种工业现场应用自如，是国内众多工业设备和自动化机械制造客户的首选。通过WIN-VC矢量型变频器在不锈钢磨砂机张力收卷上的成功应用表明，以前进口品牌在收、放卷、提升等变频器高端应用领域垄断的局面将被打破，WIN-VC系列变频器的面世将大大促进我国装备制造业总体水平的提高。

　　二、张力控制变频收卷应用及工艺要求

　　2.1 原收卷装置的弊端

　　在不锈钢的加工过程中，它的磨砂和清洗工艺是否先进对产品品质起着决定性的作用，系统一般由以下部分组成：放卷、收卷由两台5.5KW电机驱动，压辊、磨砂带各由1台2.2KW电机驱动，四个动力点的速度都由同步控制器输出0-10V信号，控制变频器同步运行。不锈钢板从放卷电机开卷，经前整压辊引入进入生产线，通过磨砂带的高速旋转打磨抛光，进入到清洗水箱进行液体喷射清洁、高压风机干燥处理后，由收卷电机进行收卷、包装。

　　现有系统的弊端有以下几点：1)四个传动点由于各动力点的受力不均匀，无法在同一线速度下实现同步运行。2)放卷电机由普通变频器驱动，经常在手动模式下由于操作工后两个传动点开得太快，使V1经常跳OU故障，容易引起飞车危险。3)压辊、磨砂电机在低速时易打滑，影响产品品质。4)收卷处电机V4经常出现过载和失速现象，钢带经常出现张力过大绷紧变形，或者达不到内紧外松的收卷要求。5)在上料、下料时不易控制，危及操作工的安全。

　　2.2 微能WIN-VC变频器简介

　　解决上述弊端的方法：必须保证四个传动点的线速度V1=V2=V3=V4;V1和V4能工作在恒张力模式下，进行速度/力矩控制。用变频器做恒张力控制的实质是闭环矢量控制，即加旋转编码器进行速度反馈。对收卷来说，收卷的卷径是由小到大变化的，为了保证恒张力，所以要求电机的输出转矩要由小到大变化。在收卷的过程中，小卷、大卷启动时的瞬间加速、减速、停车，都要在不同卷径下进行不同的转矩补偿，这样才能使得收卷的整个过程很稳定，避免小卷时张力过大，而大卷启动时松驰现象。 V2、V3在低速时保证足够的转矩，保证上料过程中不出现打滑、倒退的现象。由深圳市微能科技有限公司研发生产的无感矢量型WIN-VB、电流矢量型WIN-VC变频器产品可满足上述要求。