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前言
在目前工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中,經(jīng)常會(huì )碰到一些比較特殊的機械負載,比如本文所講的紙箱橫切機的滾刀,當機械滾刀負載比較重時(shí),需要兩臺電機來(lái)驅動(dòng)。過(guò)去經(jīng)典的解決方案是運用專(zhuān)用的控制模塊加專(zhuān)用的驅動(dòng)系統來(lái)實(shí)現,但是隨著(zhù)生產(chǎn)和技術(shù)的發(fā)展,這種經(jīng)典的做法成本比較高,控制比較麻煩,而且并不是非常穩定。丹佛斯FC302系列變頻器磁通矢量控制的高級功能就很好地解決了這一問(wèn)題。
紙箱橫切機運動(dòng)控制要求
紙箱橫切機整個(gè)系統屬于同步飛剪的典型應用,我們可以通過(guò)丹佛斯同步控制器來(lái)實(shí)現同步飛剪,但是在此系統中,滾刀的控制尤其重要,將直接影響到飛剪的精度,這樣如何使兩臺剛性連接的電機輸出轉速和輸出轉矩保持一致,是此系統電氣驅動(dòng)需要解決的難題之一。
下圖為紙箱橫切機滾刀的基本機械結構圖:
注意:該機的滾刀由左右兩個(gè)電動(dòng)機同時(shí)驅動(dòng)
如果使用同步伺服電機,我們可以將其中一臺伺服電機作為主機,工作于速度(位置)模式;另外一臺同步伺服電機作為輔機,工作于轉矩模式,轉矩給定來(lái)源于主機的輸出轉矩值,但是整個(gè)過(guò)程控制起來(lái)比較困難。
但是如果使用異步電機,用一臺驅動(dòng)器同時(shí)驅動(dòng)兩臺電機,運行于閉環(huán)模式下,利用異步電機的固有特性,可以方便地實(shí)現轉速同步,并且輸出轉矩一致。
上圖為運行過(guò)程中兩臺電機的輸出轉矩,可以看出輸出轉矩的不平衡是由于電機的轉矩轉差特性造成的,這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)選擇相同廠(chǎng)家相同電機的辦法來(lái)解決。
丹佛斯FC302變頻器通過(guò)磁通矢量控制同時(shí)驅動(dòng)兩臺異步伺服電機,保證在飛剪同步的過(guò)程中滾刀兩電機輸出轉速和轉矩一致。在選型和調試時(shí)只要將電機的功率和電機的電流相加即可,這樣就可以只通過(guò)丹佛斯FC302變頻器來(lái)實(shí)現剛性連接的兩個(gè)電機同步。
同時(shí),FC302變頻器配有同步卡選件,可以輕松實(shí)現客戶(hù)同步飛剪的要求,省去了PLC和控制器編程的工作。