河南新機股份有限公司 鋼球設(shè)備研究所 孔 艷

摘要：本文通過變頻器選型，控制電路設(shè)計，參數(shù)調(diào)試幾個方面論述了艾默生CT變頻器在印刷機上的合理使用。
　　
關(guān)鍵詞：變頻器 高速雙面印刷機

1 引言
　　平版印刷是報紙、書刊和裝潢印刷業(yè)的骨干設(shè)備，在印刷業(yè)市場占有率達35%以上。 隨著人們對高速印刷高質(zhì)量的印刷品需求的增大，2007年印刷機械設(shè)備全行業(yè)銷售額為大約100億元，其中印刷機械出口為2.62億美元，印刷機械進口額為17.16億美元，折成人民幣約為160億元，中國市場印刷機械總銷售額為225~230億元。隨著印刷機械科技的發(fā)展，印刷機械出口量將逐年增加，國內(nèi)市場占有率將大幅增長，對變頻器的需求將呈增長趨勢。RBS940A項目是公司開發(fā)的變頻傳動高速雙面平版印刷機。RBS940A整機包括輸紙機、收紙機和主機三部分。對主電機，上、下水輥電機，制動輥電機均要求無級調(diào)速。在此機型上選用了艾默生CT系列變頻器對四個電機進行了控制。

2 變頻器選型
　　因印刷機主軸電機達到11kW，為了適應(yīng)印刷生產(chǎn)調(diào)試頻繁低頻點動時的人身安全，要求調(diào)速系統(tǒng)有良好的低速特性。同時，為了減少印刷過程中紙張的浪費，要求有良好的快速制動特性。最后，要求傳動系統(tǒng)性能可靠。經(jīng)過認真查閱各變頻器的技術(shù)參數(shù)及性價比分析，項目主軸傳動選用了艾默生CT的EV2000-4T00110G矢量型工程變頻器。EV2000變頻器在0.5Hz可以達到180%的額定轉(zhuǎn)矩，能承受150％額定輸出電流1分鐘，200%額定輸出電流0.5秒鐘，滿足機床2Hz時的頻繁點動。EV2000具有直觀的中文面板顯示，方便的參數(shù)拷貝功能，更方便電氣人員的操作。
　　水輥等輔傳動電機僅有0.12kW，功率較小，但要求低頻時啟動轉(zhuǎn)矩大，選用了性價比較高的EV800-2S0002G單相變頻器控制。電機均為變頻調(diào)速專用電機，滿足印刷設(shè)備低速恒轉(zhuǎn)矩傳動系統(tǒng)電機熱容量要求。

3 控制電路設(shè)計
　　變頻器本身具備過電流、過電壓、欠電壓、接地、過熱、過載、缺相等多項警示及保護功能，這些功能足以構(gòu)成對電動機的保護，無須另加保護環(huán)節(jié)，直接接于變頻器的輸出端子上即可。而變頻器的電源輸入端保護相對較為薄弱，在電網(wǎng)和電柜進線處我們加有隔離開關(guān)分斷裝置，在三相變頻器我們加有過流保護的無熔絲斷路器，單相變頻器前另加變壓器保護，以防止有些地區(qū)電源電壓過高直接損壞變頻器。變頻器的動作由PLC控制，控制線直接接于PLC的輸出點上，中間無一接觸器控制。故障繼電器輸出點接于PLC的輸入點上，報警時整機停止動作。
　　因本機有四個變頻器，不可避免有干擾存在。我們布線時盡量避免控制線與電機線平行放置，無法避免時控制線盡量采用屏蔽電纜，并將屏蔽層及變頻器、PLC、電機的接地端均單獨良好接地。為使整機動作可靠，電柜采取強制制冷。電氣原理如圖1所示。

　　圖1 主輔傳動電氣原理

4 變頻器調(diào)試
　　4.1 主電機變頻器
　　（１）主變頻器工作參數(shù)：在主電機沒有連接負載之前，首先設(shè)置FH組電機參數(shù)，正確輸入電機銘牌上的數(shù)據(jù)，進行電機自調(diào)諧工作。然后輸入F0組基本功能參數(shù)、F3組輔助功能參數(shù)和F7組開關(guān)量端子定義參數(shù)，調(diào)試使所有動作。主要參數(shù)設(shè)置如表1所示。
　　表1 艾默生CT的EV2000-4T00110G主變頻器工作參數(shù)

功能碼	名稱	設(shè)定值	功能碼	名稱	設(shè)定值
F0.00	頻率設(shè)定	3模擬給定	F3.13	點動頻率	2Hz
F0.03	運行命令	1端子控制	F3.18	減速時間2	0.8ｓ
F0.10	加速時間1	10s	F7.00	X1端子	9　正點
F0.11	減速時間1	8s	F7.01	X2端子	10　反點
F0.13	下限頻率	2Hz	F7.02	X3端子	2　多段速2
F2.08	停機方式	0減速停車	F7.03	X4端子	4加減速時間

（２）變頻器運行末端數(shù)顯表轉(zhuǎn)速顯示：主機的轉(zhuǎn)速和電流顯示是在變頻器的模擬輸出端子上接一四位半直流電壓數(shù)顯表來顯示相應(yīng)值。因本機速度達到10000轉(zhuǎn)以上，所以小數(shù)點去掉，但其不運轉(zhuǎn)時仍有一小數(shù)值顯示，顯然這是不合適的。查看變頻器說明書，多功能輸出端子有三路。啟用集電極YI輸出，將之接入PLC的輸入端子上，F(xiàn)7.10設(shè)為“16”變頻器報警，可編程繼電器輸出端子TA、TC串入表的信號線上，F(xiàn)7.12設(shè)為“０”變頻器運行，這樣在保證有報警時仍有信號輸入，又僅用一根短短的封頭線實現(xiàn)了運行后才能顯示數(shù)值。
　　4.2EV800變頻器
　　上色水輥和制動輥等輔傳動的低頻大轉(zhuǎn)矩單相小功率變頻器EV800功能簡潔實用，但操作方式
　　和功能與EV2000有很大的不同。例如要用到快速50Hz上水及電位器調(diào)節(jié)兩種速度模式，按圖的接線方式控制需將參數(shù)05設(shè)為AV.Pr 電壓模擬給定頻率和預(yù)置頻率選擇，參數(shù)11啟動/停機邏輯選擇設(shè)為2，參數(shù)20預(yù)置頻率設(shè)為50Hz才能完成控制。
　　因水輥和制動輥的電機均是直連減速機，所以暫定用V/F方式控制。變頻器參數(shù)輸入后，低頻時運行不起來，查電機接線仍為星形接法380V，因所選變頻器為單相輸入，輸出是三相220V，應(yīng)將電機改為三角形接法。正確接線后情況有所改善，但在5Hz時電機仍然無法正常運行，再上調(diào)頻率時轉(zhuǎn)速有些偏高。將參數(shù)42低頻轉(zhuǎn)矩提升值加大，此參數(shù)對電機性能影響較大，設(shè)置不當會引起過電流、過熱、噪音大等不良影響，所以以能運轉(zhuǎn)為準，調(diào)至7%，低速正常運行。八小時觀察一切正常，調(diào)試結(jié)束。
　　
5 結(jié)束語
　　艾默生CT變頻器優(yōu)越的性能能完全滿足整個設(shè)計所需，體貼現(xiàn)場的防接錯設(shè)計，防止了因接錯線損壞接口而造成的損失，對惡劣電網(wǎng)較強的適應(yīng)能力，也使我們免除了一些后顧之憂。艾默生CT變頻器在此機型上批量使用兩年多來，運行良好，從未出過故障，達到了我們設(shè)計選型的預(yù)期目標。
　　參考資料
　　[1] EV800 系列通用變頻器用戶手冊；
　　[2] EV2000 系列通用變頻器用戶手冊
　　作者簡介
　　孔 艷 女 工程師 機械加工設(shè)備與印刷設(shè)備電氣設(shè)計工程領(lǐng)域