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摘要：本文主要介紹偉創(chuàng)張力專用型AC90 變頻器在印刷包裝行業(yè)復(fù)合機上面的應(yīng)用
關(guān)鍵字：AC90變頻器 張力 偉創(chuàng) 復(fù)合機 印刷包裝
一、前言
復(fù)合機是包裝印刷行業(yè)中重要設(shè)備，是將兩層或兩層以上相同或不同的材料如布和布，布和紙，布和人造革以及各種塑料、橡膠片材卷材把它們加熱到溶化、半溶化狀態(tài)或者用一種特制粘合劑復(fù)合為一體的機械。
一般說的復(fù)合機是指家紡、服裝、家具、汽車內(nèi)飾及其它相關(guān)產(chǎn)業(yè)中一種復(fù)合設(shè)備，主要用于各類布料、皮革、膜、紙、海綿等二層或多層的貼合生產(chǎn)工藝。具體又分為有膠復(fù)合和無膠復(fù)合，有膠復(fù)合又分為水膠、PU油膠、熱熔膠等，無膠復(fù)合工藝多為材料之間直接熱壓粘合或用火焰燃燒復(fù)合。
常見的復(fù)合機的分類有：噴膠復(fù)合機、膠點轉(zhuǎn)移復(fù)合機、火焰復(fù)合機、網(wǎng)帶復(fù)合機和雙膠復(fù)合機。
1、控制系統(tǒng)現(xiàn)狀
行業(yè)中目前常用的方案：收卷張力通過磁粉離合器或力矩電機來控制，第一、第二放卷張力通過磁粉制動器來控制。烘箱段張力的控制主要是通過浮輥電位器來檢測速度的偏差，通過電位器手動或通過同步控制板來自動調(diào)節(jié)復(fù)合電機與上膠電機速度的同步來保持恒張力。
2、目前存在的問題
A、在很多經(jīng)濟型復(fù)合機中還是采用滑差電機作為上膠電機和復(fù)合電機的首選，導(dǎo)致耗能大、維護繁瑣、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。
B、磁粉離合器因為在小卷及大卷時過大的滑差，以及在收大卷時需要輸出大轉(zhuǎn)矩即需要更大的電流，從而造成的磁粉發(fā)熱因而容易損壞。
C、力矩電機在控制收卷時由于在小卷及大卷時需要保持一定的張力錐度，所以經(jīng)常人為調(diào)節(jié)力矩大小，來保證內(nèi)緊外松的收卷效果。不同的操作人員生產(chǎn)出來的產(chǎn)品差別較大。而且力矩電機調(diào)速范圍較小。
D、用同步控制板來調(diào)節(jié)烘箱段張力調(diào)試較麻煩，一般在加減速過程中浮輥不穩(wěn)定，而且由于非專業(yè)制造此同步板是復(fù)合機的一個故障點。如果用電位器來手動調(diào)節(jié)同步，操作比較麻煩，而且人為影響因素較大，造成同步失靈現(xiàn)象的發(fā)生。
三、復(fù)合機工藝及電氣方案
該設(shè)備放卷材料是厚度為0.08mm，寬度為900~1200mm 的薄膜，對放卷有如下要求：
- 收卷和放卷速度穩(wěn)定。收卷和放卷速度為20~200m/min，可平穩(wěn)啟動停止
- 張力均衡并可調(diào)。按照設(shè)定的張力，保持最小的波動范圍，保證紙張放卷的松緊度。同時，根據(jù)材料的寬幅和最大卷徑不同，可方便調(diào)節(jié)設(shè)定張力。
- 放卷輥力矩方向能切換。紙張上膠水面不同時，需要翻轉(zhuǎn)，力矩方向就必須改變。
- 由于是被動放卷，放卷電機是工作在發(fā)電模式，為保證變頻器不過壓，必須加剎車電阻。
- 收卷張力隨卷徑的增大而減小，實現(xiàn)內(nèi)緊外松的最佳收卷效果。
此復(fù)合機是處理塑料薄膜工藝中(如薄膜印刷)的一個重要設(shè)備，如下圖所示。本系統(tǒng)中，薄膜卷通過放卷架放卷，然后通過涂膠槽涂膠，進入復(fù)合牽引輥后，在復(fù)合控制箱中進行加熱處理，再與另外一層薄膜進行復(fù)合，最后由收卷電機進行收卷。
系統(tǒng)方案說明：
偉創(chuàng)AC90最常用的是張力開環(huán)控制，無需張力檢測機構(gòu)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。變頻器工作在轉(zhuǎn)矩模式下，所以首先變頻器應(yīng)該工作在閉環(huán)矢量模式下。需要加裝旋轉(zhuǎn)編碼器，而且編碼器的安裝最好是安裝在電機軸上。如果需要控制的張力較小，則編碼器的脈沖數(shù)不要低于1000，若需控制張力較大，用600線以上的編碼器則可。
1、 放卷結(jié)構(gòu)
一層放卷變頻器用偉創(chuàng)AC90張力專用型，功率為2.2kw。采用開環(huán)張力轉(zhuǎn)矩控制模式，被動放卷，并加編碼器，做閉環(huán)矢量控制，保證轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定性。生產(chǎn)速度由系統(tǒng)涂膠驅(qū)動變頻器給定。開環(huán)張力轉(zhuǎn)矩控制不需要張力反饋，變頻器靠輸出轉(zhuǎn)矩達到控制張力的效果，故系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。但當前轉(zhuǎn)矩的輸出值依賴卷徑計算，設(shè)置好卷徑計算相關(guān)參數(shù)是非常重要的。在該設(shè)備中，采用線速度信號方法計算當前卷徑。即采用系統(tǒng)涂膠驅(qū)動變頻器給定的運行頻率模擬輸出信號作為線速度信號，將的涂膠驅(qū)動變頻器最高頻率對應(yīng)的最大線速度計算出來。
二層層放卷變頻器用偉創(chuàng)AC90張力專用型，功率為2.2kw。采用開環(huán)張力轉(zhuǎn)矩控制模式，被動放卷，并加編碼器，做閉環(huán)矢量控制，保證轉(zhuǎn)矩的穩(wěn)定性。生產(chǎn)速度由系統(tǒng)復(fù)合驅(qū)動變頻器給定。開環(huán)張力轉(zhuǎn)矩控制不需要張力反饋，變頻器靠輸出轉(zhuǎn)矩達到控制張力的效果，故系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單。但當前轉(zhuǎn)矩的輸出值依賴卷徑計算，設(shè)置好卷徑計算相關(guān)參數(shù)是非常重要的。在該設(shè)備中，采用線速度信號方法計算當前卷徑。即采用系統(tǒng)復(fù)合驅(qū)動變頻器給定的運行頻率模擬輸出信號作為線速度信號，將的復(fù)合驅(qū)動變頻器最高頻率對應(yīng)的最大線速度計算出來。
2、收卷結(jié)構(gòu)
偉創(chuàng)AC90變頻器是一種可以實現(xiàn)收卷或放卷過程的恒張力控制的變頻器�？梢酝ㄟ^變頻器內(nèi)部的計算，獲得材料的實際卷徑，通過控制變頻器的輸出轉(zhuǎn)矩來獲得恒張力控制。偉創(chuàng)變頻器可以通過設(shè)置系統(tǒng)慣量補償、摩擦補償及材料慣量補償來補償由于系統(tǒng)慣量、磨擦阻力及材料慣量引起的起動或加速過程中速度不均勻的情況，獲得非常平穩(wěn)的張力控制效果。方案簡單，調(diào)試方便。AC90還可以通過設(shè)置張力錐度系數(shù)，使得收卷張力隨卷徑的增大而減小，實現(xiàn)內(nèi)緊外松的最佳收卷效果。
3、涂膠機構(gòu)和復(fù)合機構(gòu)
由于系統(tǒng)的線速度較高，涂膠和復(fù)合機構(gòu)采用偉創(chuàng)AC80B高性能矢量變頻器，頻率通道均主加輔的模式，主速度運用UP/DOWN的方式，能夠同時幾個地方增減車速，輔助速度由電位器給定，系統(tǒng)中的涂膠輥和復(fù)合輥上都有精密測速裝置，兩輥的線速度可以通過電位器進行微調(diào)，使得車速在高速時得到穩(wěn)定運行。
另外在現(xiàn)場安裝時，一定要注意機身要良好的接地。特別是一些干燥少雨的地區(qū)，對接地端要進行特殊處理。否則，變頻器工作時機器表面積聚的靜電可能會引起火災(zāi)。
四、系統(tǒng)方案優(yōu)勢
1、系統(tǒng)速度響應(yīng)迅速,電機之間運行同步，保證了復(fù)合材料的恒張力傳送。
2、生產(chǎn)線速度在高速運行時，系統(tǒng)穩(wěn)定、張力穩(wěn)定。
3、電機加減速過程平緩，降低了設(shè)備故障率。
4、偉創(chuàng)變頻器能低速穩(wěn)定性好，可在0.3HZ以上平穩(wěn)運行。
5、系統(tǒng)操作運行方便，節(jié)點少，調(diào)試簡單，方便維護。
五、總結(jié)
實踐證明本方案具有良好的電機同步控制性能，使線速度保持一致，實現(xiàn)了復(fù)合材料的恒張力傳送，使復(fù)合材料在生產(chǎn)過程中松緊度一致，提高了復(fù)合產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。
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