一、系統(tǒng)介紹

雙變頻拉絲機(jī)可實(shí)現(xiàn)對(duì)銅線或者鋼線逐級(jí)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(jī)通常采用被動(dòng)放線，原材料經(jīng)過放線架進(jìn)入拉伸箱內(nèi)，經(jīng)過多個(gè)模具后，線徑被拉細(xì)至預(yù)先設(shè)定的粗細(xì)，然后經(jīng)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(jī)采用開環(huán)矢量速度控制并將主機(jī)當(dāng)前運(yùn)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(hào)通過AI2模擬輸入端子和內(nèi)部設(shè)定的目標(biāo)量進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，PID調(diào)節(jié)的結(jié)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(gè)系統(tǒng)的恒張力控制。

圖 1

二、工藝介紹：

◆ 穿模。實(shí)現(xiàn)整機(jī)啟動(dòng)工作之前，必須通過手工將原材料前端打磨并逐級(jí)通過模具。一般通過腳踏開關(guān)實(shí)現(xiàn)電機(jī)點(diǎn)動(dòng)低速轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)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(jí)模具，先要將其前端打磨或拉細(xì)，后才可以通過下一級(jí)模具。在這個(gè)工藝環(huán)節(jié)里，要求電機(jī)在啟動(dòng)和低速運(yùn)行時(shí)力矩大且穩(wěn)定，運(yùn)行轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，而且在減速停機(jī)時(shí)電機(jī)沒有反轉(zhuǎn)。

◆ 拉伸。手工完成穿模以后就可以通過逐漸加大電機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)連續(xù)的拉伸過程了。注意雙變頻拉絲機(jī)的拉伸通常是由一臺(tái)電機(jī)實(shí)現(xiàn)的，無論有幾個(gè)模具來實(shí)現(xiàn)逐級(jí)拉伸。在實(shí)際運(yùn)行過程中，電機(jī)的運(yùn)行速度范圍會(huì)比較大，甚至電機(jī)會(huì)在恒功率區(qū)工作。在這個(gè)工藝環(huán)節(jié)里，要求無論負(fù)載大小，電機(jī)速度波動(dòng)小，低速或弱磁區(qū)工作時(shí)轉(zhuǎn)矩輸出大且穩(wěn)定。

◆ 收卷。收卷部分是一臺(tái)獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，和拉伸電機(jī)之間沒有任何的機(jī)械連動(dòng)關(guān)系。經(jīng)過拉伸后的成品需要同步地纏繞在工字輪上，在整個(gè)工藝過程中，無論啟動(dòng)加速、停機(jī)減速，任何線速度下的恒速運(yùn)行均要求收卷電機(jī)和拉伸電機(jī)的運(yùn)行轉(zhuǎn)速同步，否則就會(huì)出現(xiàn)絲線拉斷或者纏繞亂線等異常。在這個(gè)工藝環(huán)節(jié)里，要求收卷電機(jī)調(diào)速響應(yīng)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(yīng)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(shí)現(xiàn)一層；再逐層地加厚最后實(shí)現(xiàn)一卷成品。這就要求有一個(gè)排線裝置來完成線材在橫軸上端到下端往復(fù)的排列成品線材。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)的要求，排線的實(shí)現(xiàn)有很多種方案，比如機(jī)械，變頻，或伺服等。

◆ 急停。當(dāng)設(shè)備運(yùn)行過程中，若出現(xiàn)緊急情況，要求整個(gè)設(shè)備盡可能快地停下來。這時(shí)候拉伸和收卷電機(jī)處于快減速的狀態(tài)，要求停機(jī)過程結(jié)束后絲線不會(huì)被拉斷，這樣才可以保證下次可以順利啟動(dòng)。

三、藍(lán)海華騰方案優(yōu)點(diǎn)：

◆ 收卷部分的擺桿控制優(yōu)良。擺桿反應(yīng)了拉伸部分和收卷部分同步運(yùn)行的一致性和保持線上張力大小的穩(wěn)定性。一般當(dāng)收卷速度快于拉伸速度擺桿會(huì)上翹，反之?dāng)[桿會(huì)下垂。由于藍(lán)海華騰拉絲機(jī)專用變頻器內(nèi)置速度同步的專用算法，并發(fā)揮了變頻器轉(zhuǎn)矩響應(yīng)快，穩(wěn)速精度高的優(yōu)點(diǎn)，保證了啟動(dòng)時(shí)無論擺桿當(dāng)前位置，可一次到達(dá)平衡位置無振蕩；運(yùn)行時(shí)無論當(dāng)前線速度和工字輪卷徑大小，擺桿均穩(wěn)定無振蕩。

◆ 點(diǎn)動(dòng)穿模時(shí)操作更順暢。由于穿模時(shí)需要頻繁點(diǎn)動(dòng)，所以拉伸電機(jī)處于靜止、加速、低速運(yùn)行、減速、靜止等狀態(tài)下的反復(fù)切換；在拉伸線徑較大的情況下，啟動(dòng)瞬間的電流可能非常大，此時(shí)藍(lán)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(dòng)不平穩(wěn)或停機(jī)電機(jī)有倒轉(zhuǎn)均會(huì)導(dǎo)致絲線斷，此時(shí)藍(lán)海華騰變頻器根據(jù)實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的起停專用特性可保證手工穿模的成功率大大提高。

◆ 對(duì)該行業(yè)的特殊要求有豐富的經(jīng)驗(yàn)。比如急停時(shí)要求拉伸和收卷要同步快速減速，此時(shí)收卷部分是一個(gè)大慣量負(fù)載的特性，一般要通過能耗制動(dòng)的辦法快速停車。藍(lán)海華騰變頻器可以在整個(gè)系列內(nèi)置制動(dòng)單元，還可以提供整個(gè)系列共直流母線的解決方案；再比如由于材料或機(jī)械的原因突然斷絲，藍(lán)海華騰變頻器可以檢測到斷絲并自動(dòng)停機(jī)，發(fā)出告警信號(hào)等待檢修，排除故障后可繼續(xù)運(yùn)行，變頻器的內(nèi)部控制參數(shù)可保持穩(wěn)定連續(xù)，不會(huì)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(nèi)某知名品牌的產(chǎn)品就存在上述問題）

◆ 靈活的表頭顯示。一般雙變頻拉絲機(jī)都配有兩個(gè)表頭，計(jì)米表和線速度表。由于藍(lán)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(shí)可以直接將拉伸和收卷變頻器的操作面板作為計(jì)米表和線速度表固定在操作臺(tái)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(shù)，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(diào)節(jié)更加容易，參數(shù)適應(yīng)性強(qiáng)；

◆ 收卷變頻器內(nèi)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(nèi)置制動(dòng)單元，有更強(qiáng)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(jì)米表功能)

                V5?E?4T**?S1(操作面板支持計(jì)米表功能)

◆ 拉伸部分采用開環(huán)矢量控制，端子提供點(diǎn)動(dòng)和運(yùn)行功能，模擬給定AI1作為線速度給定，AO1輸出拉伸部分當(dāng)前的運(yùn)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(fù)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(dāng)前位置的模擬量反饋AI2和平衡位置做PID調(diào)整后的輸出作為輔助給定，實(shí)現(xiàn)對(duì)拉伸部分的同步運(yùn)行。