技術(shù)

一、引言

折紙機(jī)是將半成品面巾紙卷加工為袋裝面巾紙的重要設(shè)備。通常有恒張力放卷、整型、印刷、折疊、剪紙等部分組成。其中電氣部分主要控制折紙機(jī)主機(jī)速度，放卷恒張力控制。低端折紙機(jī)通常采用氣動(dòng)張力，因其張力控制精度低，張力波動(dòng)大，因此只能生產(chǎn)一些精度不高，且無(wú)印刷的面巾紙。而高檔面巾紙因其生產(chǎn)要求精度高，且需要套色印刷，所以要求張力恒定。以前高精度折紙機(jī)通常由直流調(diào)速系統(tǒng)控制，因其維護(hù)費(fèi)用昂貴，故障率高嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度，因此急需對(duì)機(jī)器進(jìn)行改造。

二、現(xiàn)場(chǎng)情況

廣州開(kāi)發(fā)區(qū)某紙巾廠折紙機(jī)采用倫茨直流調(diào)速器，控制直流電機(jī)。倫茨直流調(diào)速器通過(guò)測(cè)速電機(jī)檢測(cè)實(shí)際電機(jī)轉(zhuǎn)速，以提高電機(jī)控制精度。使用張力傳感器和張力控制器來(lái)控制直流調(diào)速器，保證系統(tǒng)張力穩(wěn)定。因直流電機(jī)本身存在換向器，其制造復(fù)雜，價(jià)格較高。直流調(diào)速系統(tǒng)因設(shè)備老舊，故障頻繁，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)進(jìn)度。且維護(hù)費(fèi)用昂貴，每年維修費(fèi)用與改造一套交流調(diào)速系統(tǒng)價(jià)格接近。所以客戶一直有意將原直流系統(tǒng)改為交流調(diào)速系統(tǒng)。下圖為廣州開(kāi)發(fā)區(qū)某紙巾廠機(jī)器現(xiàn)場(chǎng)圖片：

現(xiàn)場(chǎng)使用了一臺(tái)12.5KW直流電機(jī)作為主機(jī)拖動(dòng)設(shè)備的印刷、套色、壓花、折紙、剪紙等滾筒運(yùn)轉(zhuǎn)，使用一臺(tái)2.5KW直流電機(jī)作為恒張力放卷控制電機(jī)（從機(jī)），并配有測(cè)速電機(jī)，將實(shí)際電機(jī)速度反饋給直流調(diào)速器。張力傳感器將張力信號(hào)轉(zhuǎn)換為0-10V模擬量信號(hào)，反饋給張力控制器，由張力控制器根據(jù)張力情況實(shí)時(shí)控制直流調(diào)速器。同時(shí)設(shè)備要求主機(jī)在調(diào)速時(shí)，從機(jī)要跟隨主機(jī)加減速，并且在加減速過(guò)程中，必須保持張力恒定。

三、改造方案

主機(jī)改由交流15KW電機(jī)拖動(dòng)，選用SVF-EV系列變頻器一臺(tái)控制主電機(jī)。主機(jī)設(shè)為雙信道速度疊加。在運(yùn)行準(zhǔn)備階段當(dāng)運(yùn)行信號(hào)接通后，主機(jī)變頻器先以低速5.00Ｈz運(yùn)行，此時(shí)工人對(duì)設(shè)備的機(jī)械部分進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試結(jié)束后，合上加速開(kāi)關(guān)，加速電位器切入調(diào)節(jié)主機(jī)速度。主機(jī)將輸出頻率通過(guò)Ａ02口4-20mA信號(hào)實(shí)時(shí)傳輸給從機(jī)，通過(guò)Y1輸出端子將運(yùn)轉(zhuǎn)信號(hào)輸出至從機(jī)。

從機(jī)改由交流3.7KW變頻電機(jī)拖動(dòng)。選用SVF-EV系列變頻器張力控制專用變頻器（拉絲機(jī)專用變頻器）一臺(tái)控制放卷電機(jī)。從機(jī)通過(guò)AS電流端口接收主機(jī)頻率，通過(guò)VSI口接收張力信號(hào)。運(yùn)行信號(hào)由主機(jī)Y1端子給定

現(xiàn)場(chǎng)控制部分借用原直流調(diào)速系統(tǒng)控制柜。將運(yùn)行信號(hào)、調(diào)速電位器信號(hào)、正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)信號(hào)、急停信號(hào)接入主機(jī)。將反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)信號(hào)同時(shí)接入主機(jī)和從機(jī)。不更改原系統(tǒng)操作方式和習(xí)慣，新舊系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫兼容，現(xiàn)場(chǎng)操作工人對(duì)此非常滿意。

四、方案實(shí)施

將原操作系統(tǒng)的運(yùn)行、調(diào)速信號(hào)、正反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)信號(hào)、急停信號(hào)全部接入主機(jī)SVF-EV系列變頻器上。將張力傳感器信號(hào)接入到SVF-EV系列變頻器張力控制專用變頻器（拉絲機(jī)專用變頻器）上。同時(shí)將主機(jī)的運(yùn)行信號(hào)、反轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)、輸出頻率等接入到從機(jī)相應(yīng)的控制端子上。改造原理圖如下所示：

五、調(diào)試注意事項(xiàng)

1、在主機(jī)正轉(zhuǎn)點(diǎn)動(dòng)時(shí)。從機(jī)必需進(jìn)行張力調(diào)節(jié)。否則在開(kāi)機(jī)穿紙過(guò)程中，因張力不能調(diào)節(jié)會(huì)造成新紙現(xiàn)象。同時(shí)因穿紙是一個(gè)連續(xù)點(diǎn)動(dòng)的過(guò)程，因此從機(jī)不可以設(shè)置直流制動(dòng)，否則在主機(jī)第二次點(diǎn)動(dòng)時(shí)，從機(jī)有可能還在直流制動(dòng)，而造成斷紙。

2、主機(jī)在開(kāi)機(jī)后必需自動(dòng)低速運(yùn)轉(zhuǎn)，方便工程師調(diào)整拆紙機(jī)機(jī)械部分。因此主機(jī)采用主輔通道疊加來(lái)給定頻率。

六、結(jié)束語(yǔ)

該設(shè)備改造后，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。套色印刷效果清晰明亮，無(wú)偏移、重疊現(xiàn)象。生產(chǎn)速度較直流調(diào)速系統(tǒng)提高10%，客戶對(duì)改造效果非常滿意。該設(shè)備的改造成功再次驗(yàn)證了深川變頻器的優(yōu)異性能和廣泛的行業(yè)適用性。