摘要：本文介紹了艾默生TD3000變頻器在東莞某造紙廠的應用過程，艾默生變頻器及2號同步卡的控制輸入，2號同步卡輸出作為2號變頻器及3號同步卡的控制輸入……，串行速度鏈開環模擬同步控制要求同步卡具有很好的電壓線性跟隨特性和高抗干擾能力，適合高速造紙應用場合。
關鍵詞：艾默生TD3000變頻器 卷取機 轉矩控制 速度控制
一、設備簡介
東莞某造紙廠1號機組瓦楞紙生產線的機組速度設計能力為140米/分鐘，它由1主壓、2主壓、1號大缸、2號大缸、3號大缸、4號大缸和卷取機等7個傳動點組成，如圖1所示。其中1、2主壓將紙漿壓成紙，主壓輥入口紙漿水份大，出口水份小，負載轉矩相應波動大；4個大缸采用3米大缸，缸內的熱蒸氣將紙烘干，屬于恒轉矩大慣量負載，減速時間較長，一般需要1分鐘左右，其中4號缸在卷取機換紙卷時，出口處紙帶張力具有瞬間突變，要求控制系統具有快速階躍轉矩響應能力；卷取機采用壓接方式，變頻器控制主動輥，主動輥利用和從動輥之間的摩擦使從動輥被動卷紙，卷取機為恒轉矩負載，由于卷取處于生產線出口段，且卷取段紙帶很干，因此對變頻器的機械控制特性要求很高。
圖1 造紙生產線
二、變頻器配置
根據1號機組各傳動點的特點，1主壓、2主壓、1號大缸、2號大缸和3號大缸適用艾默生TD2000系列
變頻器進行控制，而4號大缸和卷取機適用艾默生TD3000系列矢量控制變頻器進行控制。TD3000系列
變頻器適用于高速造紙、拉絲設備、注塑設備、機床設備、化纖裝置和電梯等場合，具有以下特點：
* 具有電機參數自適應功能，可實現溫度補償；
* 轉矩限定，防止頻繁跳閘；
* 轉矩控制與速度控制可在線切換；
* 啟動預勵磁，加快矢量控制響應速度；
* 具有零伺服鎖定功能，保持零速150%轉矩輸出。
一號機組變頻器的配置如表1所示。
表1 1號機組變頻器配置
三、控制系統
1號機組造紙生產線采用串行速度鏈開環模擬同步控制系統，如圖2所示。生產線統調速度由精密電
位器模擬給定，1號同步卡模擬輸入（0～10V）由電位器同步給定，其模擬輸出（0～10V）作為1號
變頻器及2號同步卡的控制輸入，2號同步卡輸出作為2號變頻器及3號同步卡的控制輸入……，串行
速度鏈開環模擬同步控制要求同步卡具有很好的電壓線性跟隨特性和高抗干擾能力，適合高速造紙
應用場合。當微調某一傳動點時，該傳動點后級同步跟隨改變，前級不變。
圖2 造紙串行同步控制系統
四、調試步驟
TD2000變頻器控制原理圖參照TD2000用戶手冊，X1端子設為多段頻率1（爬行功能），由于生
產線50Hz對應150米/分鐘，故爬行速度30米/分鐘對應10Hz，參數設置如表2所示。
表2 TD2000數據配置
TD3000變頻器控制原理圖參照用戶手冊，采用無速度傳感器矢量控制，參數如表3所示。
表3 TD3000數據配置
電機參數辨識：由于原控制系統使用0～10V模擬電壓輸出，因此需要在AO1與GND之間并聯一個
500Ω電阻，提取相應的電壓供外部指示。設完參數后，開始對電機進行參數辨識，辨識之前首
先應使電機高速運行15分鐘左右，并施加直流制動，使電機達到一定的溫升，以彌補冷態參數
與實際運行參數的差異（氣溫僅10℃左右），參數辨識結果如表4所示。
表4 TD3000 22KW電機辨識結果
五、結束語
根據用戶要求，操作工從120米/分鐘一直調到180米/分鐘，同步效果非常理想，一直沒有進
行微調，大大降低了操作勞動強度。據操作工反映，1號機組目前的運行速度已遠遠超出該機組的設計能力140米/分鐘，充分證明了艾默生TD3000產品在造紙生產線的運行是成功的。
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