台达VE变频器在烫金机收卷上的应用 (1)

图1 烫金纸工艺装备

　　由于基纸的脆性特性，要求烫金纸收卷张力控制要求非常稳定，否则，纸很容易被拉断。传统的烫金纸纸收卷普遍使用张力控制器集成磁粉离合器，磁粉离合器是根据电磁原理利用磁粉传递转矩。磁粉在长期使用后会发生氧化而产生磨耗，导致扭矩变小，所以要经常更换，使用成本较高，并且需要频繁维护。

　　随着变频器技术的发展，用变频器加普通电机控制电机做收卷的应用越来越广泛。应用变频器做收卷，可以做到设备免维护，提高收卷的速度与精度，可有效降低客户的使用成本。

　　3 VE变频器恒张力系统

　　基于台达VE系列矢量变频器的烫金纸恒张力系统结构如图2所示。系统由放卷变频器和收卷变频器两套驱动系统组成。牵引变频器的模拟量输出作为收卷变频器（VE）的线速度（ACI/AVI2）给定，张力传感器信号经放大器后转变成0-10V信号进入收卷变频器的AVI，作为反馈，张力设定由外部电位器调整（AUI）。另外，收卷变频器的MI5多功能输入端子定义为卷径复位功能，收卷变频器的运行信号接到上位的牵引变频器的运行输出端子。

图2 台达矢量变频恒张力系统

　　张力是系统重要的控制变量。张力变量的获得既可以采用浮动辊（Dancer），也可以采用张力传感器（Load cell）。张力传感器比浮动辊响应快，且允许调整的量很小，故要求电机速度反应很快，因此我们在电机上加装了1000线AB相编码器，使电机本身做FOC（矢量）+PG（编码器）控制，提高电机的响应速度和控制精度。使用FOC+PG的控制模式还有1个好处就是，当收卷轴直径不断变大时，线速度是固定的，因此收卷轴的转速越来越低，传统的VF控制在低速下，速度控制的不是很稳，会导致大卷径时张力波动，台达VE变频器用FOC+PG控制可以实现零伺服的功能，电机在满负载的情况下，电机转速也控制的十分稳定。