淺談單面瓦楞機變頻驅動控制的改造

張淑英

（清遠市技師學院 廣東 清遠 511517）

0 引言

鑫月廠的瓦楞紙板流水生產線是由三臺單面瓦楞機、一臺粘合烘干機、一臺電腦橫切機、一臺紙板堆疊機等組成的七層紙板生產線。運行中不管哪個環節出現故障，都將導致整條流水生產線的停機，只有故障排除才能恢復流水線生產。這條流水線已經運行十二年了，原裝的直流電動機驅動單面機的控制系統，現在已經嚴重影響了正常生產。主要原因是直流電動機的原裝碳刷已嚴重磨損，很難買到和原裝碳刷一樣性能的碳刷。碳刷的材質軟了要經常換；碳刷的材質硬了會給換向器造成嚴重的磨損；測速發電機也因碳刷的原因，經常造成主機飛車；由于該線已運行十二年，直流調速器的電子元件也已老化，IGBT和勵磁線圈的整流模塊也容易燒壞而導致停機。

由于原直流電動機換向器已嚴重磨損，直流調速器的電子元件老化，為了能使流水線減少故障停機率，發揮更大的經濟效益，可以把把傳統的直流電動機驅動改造為變頻器控制交流電動機進行驅動。

1 關于傳統直流控制原理的介紹和變頻器改造

流水線的每臺單面機由兩臺直流電動機驅動，瓦楞輥和壓力輥由一臺Z4-160-11(22kW)直流電動機驅動，涂膠輥由一臺Z4-112-2-2（4kW）直流電動機驅動。瓦楞輥的直流電動機是主機，涂膠輥的直流電動機是從機。主機加速，從機也跟著加速；主機減速，從機也跟著減速。

基于該機是恒轉矩運行，故兩臺變頻器選用恒轉矩型的。主機選用Y180L-4（22kW四極）的交流電動機；從機選用Y112M-4（4kW四極）的交流電動機。主機選用深圳易能EDS1000-4T0300G變頻器，從機選用深圳易能EDS1000-4T0055G變頻器。兩臺變頻器用RS485連線進行通訊做同步運行。

2 原單面瓦楞機機械傳動原理圖和直流控制原理圖

W-C(A)型單面瓦楞機傳動原理圖

3 原控制系統的常見故障檢修

3.1 觀察控制線路板上的11個發光二極管指示燈是否亮，判斷故障原因

名稱 功 能Idn 過流指示燈，電樞電流達到設置的極限電流時亮Ia=0 零電流指示燈，電樞電流為零時亮RE 軟啟停功能指示燈，取消軟啟停功能時亮AL 故障指示，調速器任意保護功能起作用該燈都亮±15 電源指示燈，±15V電源正常時亮OT 啟動指示燈，啟動后亮FL 失磁指示燈，失磁時亮OL 過載指示燈，電機過載時亮LV 欠壓指示燈，欠壓或缺相時亮OV 過壓指示燈，三相交流輸入電壓過高時亮PE 觸發脈沖封鎖指示燈，觸發脈沖被封鎖時亮

a.電機未啟動時：Ia=O、RE、AL、±15V、FL、PE六個燈應亮；

b.電機啟動未加速時：Ia=O、RE、±15V、OT 四個燈應亮；

c.電機加速運行時：RE、±15V 、OT三個燈應亮。

3.2 故障檢修

當出現故障時，可根據調節板上指示燈狀態和以下所列情形進行查找并處理：

①開機后調速電位器未給定，電機爬行，有以下可能：

a.調速電位器中點電壓不能調零，換調速電位器。

b.零點未調好。順時針方向調節SET3電位器，到電機剛好停轉即可。

②開機后調速電位器給定較大時電機才轉動，有以下可能：

a.調速電位器調節不靈敏，換調速電位器。

b.零點未調好。將調整電位器給定電壓調到零，反時針方向調節SET3電位器，到電機剛好轉動，再順時針方向調節SET3電位器，到電機剛好停轉即可。

③ 開機后調節調速電位器，電機不轉，有以下可能：保險斷；調速電位器壞；勵磁未加上；調速器控過熱、缺相、過載等保護；電樞開路或電機壞；調速器控制板壞；機械卡死。

④開機后調速電位器給定電壓很小，電機轉速很高，有以下可能：

a.測速機壞或測速機到調速器的線斷掉。若采用電壓反饋，則可能是反饋線斷掉。

b.撥位開頭SW3的狀態不對。

c.調速器控制板壞。

d.調速電位器壞。

⑤電機轉速不穩。有以下可能：

a.電位器 Pn、In、Pi、Ii等 （采用電壓反饋時）配合不好。

b.測速機壞。

c.機械配合不好。

d.強電缺相或可控硅壞。

e.調整器控制板壞。

⑥主電源保險燒斷，有以下可能：

a.保險太小。

b.電樞短路或接觸到機殼。

c.可控硅短路。

⑦工作時過流指示燈Idn閃或亮，有以下可能：

a.負載太重。

b.電機壞。

c.測速機壞。

d.強電缺相或可控硅壞。

e.調速器控制板壞。

4 改造后變頻器驅動的單面瓦楞機的控制原理圖

5 變頻器參數設定

對主機變頻器設置如下：

（1）F0.00=6：YCI模擬設定為主機變頻器的頻率給定；

（2）F0.02=1：端子運行命令控制；

（3）F5.23=0：D0端子輸出主機變頻器輸出頻率的脈沖信號；

（4）F5.10=0：主機變頻器運行中信號由數字輸出端子OCl輸出；

（5）F2.15=0：主機變頻器接收并發送命令給從機變頻器。對從機變頻器設置如下：

（6）F0.00=7：端子脈沖設定為從機變頻器的頻率給定；

（7）F0.02=1：端子運行命令控制；

（8）F5.07=38：X8 為脈沖頻率輸入。其它主從機通用參數數的設定：

（9）F0、07：加速時間單位設定為秒

（10）F0、08：加速時間設定為 20 秒

（11）F0、09：減速時間設定為 20 秒

（12）F0、10：上限頻率設定為 50.00Hz

（13）F0、11：下限頻率設定為 00.00Hz

（14）F1、05：停機方式設定為 0（減速停機）

（15）F2、09： 頻 率 輸 入 通 道 組 合 設 定 為 19（RS485+鍵盤模似電位器）

（16）F8、01：電機額定電壓設定為 380V

（17）F8、02： 電機額定電流主機設定為 42.3A，從機設定為8.56A

（18）F8、03：電機額定頻率設定為 50Hz

（19）F8、04：電機額定轉速主機設定為 1480，從機設定為1420

（20）F8、05：電機極數設定為 4 極

（21）F8、06：電機功率主機設定為 22kW，從機設定為4kW。

以上設定即實現利用主機變頻器的數字/脈沖輸出量對從機變頻器的同步運行。

6 操作說明

按下啟動按鈕向主機變頻器發出正轉運行指令，主機變頻器的模擬輸入端YCI得到頻率給定值（0～10V），主機變頻器即按此頻率值運行。同時，主機變頻器已運行的狀態，通過開路集電極輸出端OC1的導通使得從機變頻器得到正轉運行指令，此時，主機變頻器的高速脈沖輸出端將其運行頻率通過從機變頻器的X8端子進入從機變頻器。

7 結束語

利用變頻器RS485通訊很好的實現了瓦楞棍主機和涂膠機從機的同步運行，大大減少了由于直流電動機的碳刷對換向器磨損產生的故障，也大大降低了由于運行年月日久直流調速器電子元件老化的故障。減少了流水線由于單面瓦楞機的故障停機次數，更大實現了流水線連續運行的穩定性，從而取得很好的經濟效益。

［1］劉守操,余文,梁志坤,劉結成,許振茂,編.可編程序控制器與變頻技術[M].

［2］周美蘭,周封,王岳于.PLC電氣控制與組態設計[M].科學出版社.