分條機(jī)廣泛用于汽車、農(nóng)用車、集裝箱、家電、包裝、建材等金屬板材加工行業(yè),其工作原理如下:
1) 恒張力控制的原理
對于收放卷過程中恒張力控制的實(shí)質(zhì)是需要知道負(fù)載在運(yùn)行當(dāng)中卷徑的變化,由于卷徑的變化,導(dǎo)致為了維持負(fù)載的運(yùn)行,分條機(jī)需要電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩要跟隨著卷徑的變化而變化。對與V系列變頻器而言,由于能夠做轉(zhuǎn)矩控制,因此能夠完成收卷恒張力的控制。V系列變頻器提供了三路模擬量輸進(jìn)端口,AUI、AVI、ACI。這三路模擬量輸進(jìn)口能夠定義為多種功能,因此,可以任選一路作為轉(zhuǎn)矩給定,另外一路作為速度限制。0~10V對應(yīng)變頻器輸出0~電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩,這樣通過調(diào)整0~10V的電壓就能夠完成恒張力的控制。而對于分條機(jī),計(jì)算卷徑的部分是通過張力控制器來計(jì)算的,當(dāng)然用PLC架構(gòu)來實(shí)現(xiàn)也是沒有題目的。也就是說,可以通過在人機(jī)或文本上設(shè)定張力,通過PLC計(jì)算卷徑,T=F*D/2,所以可以算出需要電機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩大小,通過模擬量輸出接到V系列變頻器的轉(zhuǎn)矩給定端就可以了。
2) 同步轉(zhuǎn)速計(jì)算
由于我們知道變頻器工作在低頻時(shí),分條機(jī)交流異步電機(jī)的特性不好,激活轉(zhuǎn)矩低而且非線性因此在收卷的整個(gè)過程中要盡量避免收卷電機(jī)工作在2HZ以下。因此收卷電機(jī)有個(gè)最低速度的限制。對于四極電機(jī)而言其同步轉(zhuǎn)速計(jì)算如下:
n1=60f1/p=>n1=1500r/min=>2HZ/50HZ=N/1500=>n=60rpm/min
(f1-為額定頻率、p-為極對數(shù)、n1-同步轉(zhuǎn)速)
3) 限速運(yùn)行
當(dāng)達(dá)到最大卷徑時(shí),可以求出收卷整個(gè)過程中運(yùn)行的最低速:
V=π*D*n/i=>Vmin=3.14*1.2*60/9=25.12m/min
張力控制時(shí),分條機(jī)要對速度進(jìn)行限制,否則會(huì)出現(xiàn)飛車,因此要限速運(yùn)行。
4) 張力及轉(zhuǎn)矩的計(jì)算
假如F*D/2=T/i(F--張力、D--卷徑、T--轉(zhuǎn)距、i--減速比),=>F=2*T*i/D對于3.7KW的交流電機(jī),其額定轉(zhuǎn)矩的計(jì)算如下:T=9550*P/n=>T=24.88N.m所以Fmax=2*24.88*9/0.6=74.64N(T-電機(jī)的額定轉(zhuǎn)距、P-電機(jī)的額定功率、n-為電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速)