變頻器在懸臂單絞機上的應用

引言

懸臂單絞機用于控制電纜、通訊電纜、數據電纜、同軸電纜等PE或PVC被覆芯線絞合及中心包帶或側放包帶一次性完成，這些類型電纜對于制成線的要求主要是信號帶寬，即在一定的高頻率下信號的通過率。傳統的絞線機由于機械結構復雜，過線輪很多，因此電纜在絞制的過程中，有太多的彎曲過程，從而導致制成線的電氣性能劣化，不能滿足要求。而懸臂單絞機僅3個過線輪，成纜后直接繞在線盤上，對電線的扭曲有很大的改善作用，同時由于絞弓是一個均質體，速度最高可達1000RPM，因此，目前得到了廣泛的應用。本文擬結合四方V560變頻器，介紹基于一種閉環矢量模式，具有高穩速精度的懸臂單絞機控制系統。

懸臂單絞機工藝介紹

圖1

懸臂單絞機的主要構成如上圖1所示，因主要用于精度要求較高的線材芯線的絞合，所以對系統的控制工藝有如下要求：

1．變頻器須具有極高的穩速精度要求，因為絞距的形成有賴于絞弓和收線的速度差；

2．變頻器須具有極高的動態加減速特性，以滿足加減速時的絞距穩定；

3．PLC程序需要復雜的絞距形成原理計算，即使收卷直徑在發生變化，也必須維持系統的線速度保持恒定。

以上1、2點的控制工藝對變頻器的性能提出了極高的要求。針對該需求，利用四方V560變頻器設計了如下的控制系統。

控制方案

控制系統主要構成如下圖2所示，具體控制方案如下：

1．絞弓電機和收線電機輸出軸安裝編碼器，并將編碼器信號接入變頻器，采用閉環矢量模式來滿足系統對穩速精度的要求；

2．通過PLC編程實現無差速，有差速絞距計算，以實時修正收線電機的運行頻率，以保持線盤在從小到大的過程中線速度的恒定，從而保證絞距的穩定性。

圖2

采用該控制方案的優點：

1．采用閉環矢量模式，其穩速精度明顯優于普通的變頻器控制系統，并且實現了低頻率下的高轉矩輸出；

2．省去了加工復雜，價格昂貴的行星差速器，極大地降低了機械成本，具備競爭優勢；

3．系統的邏輯控制及運算主要由PLC實現，變頻器的參數設置非常簡化。

結束語

本文介紹了一種基于四方V560矢量型變頻器的懸臂單絞機控制系統，該方案具有較高的穩速精度，實現了低運行頻率下的高轉矩輸出，保證了絞線過程中絞距的穩定，簡化了系統化操作，同時降低了系統的制造成本。目前已成功的應用于多個懸臂單絞機控制系統中。

審核編輯：湯梓紅