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臺(tái)達(dá)機(jī)電技術(shù)的同步與張力傳動(dòng)控制解決方案(4)

總結(jié):電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩=靜摩擦轉(zhuǎn)矩(激活瞬間)+滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩+負(fù)載轉(zhuǎn)矩.在加速時(shí)還要加上加速轉(zhuǎn)矩;在減速時(shí)要減去減速轉(zhuǎn)矩.停車時(shí),因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)程控減速至設(shè)定的最低速,所以停車轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償同減速轉(zhuǎn)矩的處理.

    (3)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)

    ·靜摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償:因?yàn)殪o摩擦轉(zhuǎn)矩只在激活的瞬間存在,在系統(tǒng)激活后就消失了.因此靜摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償是以計(jì)算后電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩乘以一定的百分比進(jìn)行補(bǔ)償.

    ·滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償:滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償在系統(tǒng)運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程中都是起作用的.補(bǔ)償?shù)拇笮∫允站黼姍C(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為標(biāo)準(zhǔn).補(bǔ)償量的大小與運(yùn)行的速度有關(guān)系。所以在程序中處理時(shí),要分段進(jìn)行補(bǔ)償。

    ·加減速、停車轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償:補(bǔ)償硬一收卷電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為標(biāo)準(zhǔn),相應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)應(yīng)該比較穩(wěn)定,變化不大。

    (4)系統(tǒng)計(jì)算公式

    ·已知空芯卷徑Dmin=200mm,滿卷卷徑Dmax=1200mm;線速度的最大值Vmax=90m/min,張力設(shè)定最大值Fmax=50kg(約等于500牛頓);減速比i=9;速度的限制如下:因?yàn)?V=π*D*n/i(V-線速度、D-卷徑、n-轉(zhuǎn)速,對(duì)于收卷電機(jī))=>收卷電機(jī)在空芯卷徑時(shí)的轉(zhuǎn)速是最快的。所以:90=3.14*0.2*n/9=>n=1290r/min。

    ·因?yàn)槲覀冎雷冾l器工作在低頻時(shí),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(guò)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.計(jì)算如下:對(duì)于四極電機(jī)而言其同步轉(zhuǎn)速為:n1=60f1/p=>n1=1500r/min(f1-為額定頻率、p-為極對(duì)數(shù)、n1-同步轉(zhuǎn)速).=>2HZ/50HZ=N/1500=>n=60r/min。當(dāng)達(dá)到最大卷徑時(shí),可以求出收卷整個(gè)過(guò)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),要對(duì)速度進(jìn)行限制,否則會(huì)出現(xiàn)飛車.因此要限速.

    ·張力及轉(zhuǎn)矩的計(jì)算如下:如果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(duì)于22KW的交流電機(jī),其額定轉(zhuǎn)矩的計(jì)算如下:T=9550*P/n=>T=140N.m.(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)所以Fmax=2*140*9/0.6=4200N.

    (5)調(diào)試過(guò)程:

    ·先對(duì)電機(jī)進(jìn)行自整定,將電機(jī)的定子電感、定子電阻等參數(shù)讀入變頻器。

    ·將編碼器的信號(hào)接至變頻器,并在變頻器上設(shè)定編碼器的線數(shù)。然后用面板給定頻率和啟??刂疲^察顯示的運(yùn)行頻率是否在設(shè)定頻率的左右波動(dòng)。因?yàn)檫\(yùn)用死循環(huán)矢量控制時(shí),運(yùn)行頻率總是在參考編碼器反饋的速度,最大限度的接近設(shè)定頻率,所以運(yùn)行頻率是在設(shè)定頻率的附近震蕩的。

    ·在程序中設(shè)定空芯卷徑和最大卷徑的數(shù)值。通過(guò)前面卷徑計(jì)算的公式算出電機(jī)尾部所加編碼器產(chǎn)生的最大脈沖量(P2)和最低脈沖量(P2).通過(guò)算出的最大脈沖量對(duì)收卷電機(jī)的速度進(jìn)行限定,因?yàn)樽冾l器用作張力控制時(shí),如果不對(duì)最高速進(jìn)行限定,一旦出現(xiàn)斷紗等情況,收卷電機(jī)會(huì)飛車的。

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