키워드: 주파수 제어 일정 토크 일정 전력 전류 링
중국 도서관 분류 번호: TP276 문헌 식별 번호: A 편 번호:1672-3791(2012) 07 (A)-;
1980 년대 초 산업 생산 자동화의 발전 요구에 부응하기 위해 새로운 기술을 개발하여 새로운 모터 시대를 열었다. 이 기술을 주파수 제어 기술이라고 합니다. 기존 모터의 비효율적인 속도 조절 방식, 변속 속도 조절 기술에 적용된 모터 및 드래그 부하를 변경함으로써 변경 없이 생산 공정 요구 사항에 따라 속도 출력을 조절할 수 있습니다. 모터의 전력 소비량을 크게 줄여 시스템의 효율적인 작동을 실현할 수 있습니다. 80 년대 말, 이 기술은 정식으로 중국에 도입되어 대대적인 보급을 받았다. 현재, 그것은 종이, 화공, 식품 등 많은 업종의 모터 구동 설비에 이미 적용되었다.
1 주파수 제어 시스템의 우수한 특성
1..1에너지 효율성
주파수 조절 시스템은 생산 부하의 변화에 따라 출력 전력을 효과적으로 조절하여 시스템 손실을 효과적으로 줄이고 에너지 절약 효과가 현저하다.
1.2 는 시스템 제어 정확도를 높이고 시스템 안정성을 향상시킵니다.
AC 주파수 조절은 기존 속도 조절 방식에 비해 컴퓨터 제어 기술 및 AC 모터 벡터 변환 제어 기술, 사인파 펄스 폭 변조 방식, 속도 조절 범위 폭, 안정된 정밀도, 동적 응답 속도, 작업 효율, 사분원 작동 등 우수한 성능을 갖추고 있으며, DC 속도 조절 시스템과 비교할 수 있는 정적 동적 특성을 갖추고 있습니다.
1.3 보호 기능이 완벽해서 전력망에 미치는 영향이 적다.
변속 속도 조절은 과압, 체압, 모터 과열, 과전류를 자동으로 보호하고 장비의 안전한 가동 시간을 증가시켜 작은 고장으로 인한 장비 손상을 방지합니다. 전기 구동 시 모터 시동 전류가 작으면 전기망에 미치는 영향을 줄이고 전기망을 효과적으로 보호하여 노드 효과를 얻을 수 있다.
2 전송 시스템 전기 자동화 제어 요구 사항
제지 공업 전동 시스템의 전기 제어는 주로 회전 속도와 토크의 제어이다. 현대 전동 제어의 발전 방향은 속도 조절 범위가 넓고, 시동이 원활하며, 제어 정확도가 높고, 속도 조절 응답이 시기적절하다는 것이다.
2. 1 시작 요구 사항
제지 기계의 구동에서는 전동 제어에 대한 요구가 매우 높기 때문에 시동 시 토크가 적절한 기울기 곡선으로 상승해야 합니다. 제어 루프에 장력 컨트롤을 도입하여 용지의 느슨함을 제어하는 경우가 많기 때문에 전체 용지 기계 전동점의 속도 조정이 중요합니다. 제지 라인에서는 주파수 변환 제어 전송 지점이 약 수십 개 있는데, 그 중 상당수는 건조 간부와 같은 관성 모멘트가 더 큽니다. 관성 보정 (제어 소프트웨어 프로그램의 경험에 따라 조정 가능) 은 기계 커플 링이 손상되지 않도록 이러한 큰 관성 하중을 부드럽게 시작하는 데 필요합니다. 동시에, 주차할 때 모터는 관성이 커서 발전 상태에 있게 되므로 반드시 전기망에 돌려주거나 설비와 함께 현지에서 소비해야 한다. 그렇지 않으면 시스템 버스가 과전압을 발생시켜 장비를 위험에 빠뜨릴 수 있습니다.
2.2 속도 요구 사항
제지 공정에 따르면, 제지기는 여러 단위의 속도 조정 제어 시스템이며, 각 부문의 속도는 엄격한 속도 비율 관계를 가지고 있습니다. 그렇지 않으면 종이가 끊어지거나 과도하게 이완되어 용지 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 제지기의 모든 부품은 정확도가 높은 속도 안정성을 가져야 합니다. 제지기가 정상적으로 작동할 때 공정 변화 속도의 조절 범위는 크지 않다. 일반적으로 10% ~ 15% 에 불과하다. 제지기가 조정될 때, 예를 들면 메쉬 펠트 검사, 건조기 예열 등 저속 기어가 필요하며 속도는 약 15 ~ 20m/min 입니다. 이럴 때는 속도를 안정시킬 필요가 없다.
2.3 구역 속도 조절 요구 사항
제지기의 종이는 견인작용으로 그물과 압착부에서 세로로 늘어나고, 주요 간부들은 계속 세로로 늘어진다. 종이 수분 함량이 감소하면 용지가 세로로 늘어나 압광기와 코 일러에 들어가면 다시 견인되어 다시 늘어납니다. 따라서 전체 용지 생산 라인에서 각 전동 부분의 속도가 다르기 때문에 용지의 장력을 유지할 수 있습니다. 동시에 제지 기계의 각 부분의 속도를 조정할 수 있어야 합니다. 각 섹션에는 여러 전송 지점이 있으며 각 전송 지점은 업스트림에 따라 조정됩니다. 제지기는 자주 가동할 필요가 없고, 공예에 필요한 빈번한 변속 범위도 크지 않기 때문에, 속도 안정을 유지하는 것이 제지기 구동 제어의 가장 중요한 목표이다.
3 제지 기계 구동 시스템 구조
3. 1 버스 구조
Guanlong 종이 회사 전송 시스템은 AB 회사 (원래 RELIANCE 회사) 자동화 시스템과 SA3 100 AC 주파수 변환기를 사용합니다. 이 시스템의 모든 주파수 변환기의 전원 공급 장치는 DC 버스식이다. 시스템의 전송 지점이 많기 때문에 일부 DC 버스를 사용하여 전원을 공급합니다. 정류기 전원 캐비닛에는 네트워크 세그먼트, 세그먼트 및 트렁크 세그먼트, 네트워크 세그먼트 및 세그먼트가 직접 정류되어 공용 버스를 통해 주파수 변환기로 전달되는 세 가지 세그먼트가 있습니다. 그러나 백본 부분은 피드백 장치가 있는 DC 버스를 사용하여 전원을 공급합니다. 건조기 용지 파손 기회가 많고 건조기 관성 관성량이 크다는 점을 감안하면 에너지 절약이 가장 큰 장점이 있습니다. 공용 DC 버스는 주로 다중 모터 대용량 전동 시스템에 사용되며, 시스템 제동 과정에서 발생하는 재생 에너지를 합리적으로 활용하고 회수하기 위한 것입니다. 각 인버터가 공통 DC 버스에 걸려 있고 각 모터의 용량이 다르기 때문에 부하의 관성도 다르므로 작동 및 작동 조건이 정확히 일치하지 않습니다. 공용 DC 버스를 사용하면 전기 상태에서 작동하는 모터가 버스에서 동력을 얻을 수 있습니다. 그러나 일부 전동점은 감속, 정지 또는 끌기할 때 재생발전 상태에 있을 수 있으며, 다른 모터에 동력을 공급하여 에너지 절약의 목적을 달성하는 동시에 각 인버터의 무효 에너지를 크게 균형있게 조절하여 역률을 크게 높이고 전력망 고조파를 낮출 수 있습니다.
3.2 제어 시스템 구성 구조
전체 시스템의 구성은 그림 1 과 같습니다. 주로 4 개의 시스템 랙, 호스트 컴퓨터, 시그마, FlexI/O, 원격 작동 패널 및 주파수 변환기로 구성됩니다. 여기서 A00 은 주 랙이고 나머지 3 개는 슬레이브 랙입니다. 시스템 베이 A00 은 시스템 전체에서 작업을 조정하고 예약하는 역할을 합니다. 네트워크 카드와 네트워크 어댑터를 사용하여 시스템 버스를 통해 다른 3 개 사이트 랙 및 시그마와 실시간으로 통신합니다. 또한 A00 호스트에는 필드 버스를 통해 필드 FLEXI/O 및 작동 패널 PANELVIEW 와 통신하는 두 개의 REMOTEI/O 카드가 있습니다. MODBUS 프로토콜을 사용하여 DCS (외부 시스템) 제지기와 이더넷 통신을 형성합니다. 세 개의 슬레이브 랙에는 CPU, 메모리 카드, 네트워크 통신 카드 외에도 다양한 UDC 카드가 장착되어 있으며, 각 UDC 카드는 광섬유를 통해 해당 주파수 변환기와 통신합니다.
3.3 제지 기계 변속기의 구조 원리
제지기의 전동은 앞에서 뒤로 메쉬, 압착부, 전면 건조부, 사이징 부, 적외선 건조부, 뒤 건조부, 압광부 등 여러 부분으로 나뉜다. 각 세그먼트에는 여러 전송 지점이 있으며 각 전송 지점은 업스트림에 따라 속도 차이를 조정합니다. 유선 속도 체인은 네트워크 세그먼트에 의해 주어지며, 제지 기계의 속도는 속도 체인 (즉, 네트 드라이버 롤러 모터) 의 지정된 값을 늘리는 것이며, 다른 전동점은 설정된 속도 차이에 따라 자동으로 따라갑니다. 물론 단일 지점에서 속도를 높일 수도 있습니다. QCS 는 이더넷 링크를 통해 속도 변화의 매개변수를 얻을 수 있으며, 메쉬 전 유류함 각 희석수 밸브의 스프레이 양을 적시에 제어하여 용지 정량을 정확하게 제어할 수 있습니다. (그림 2 참조)
3.4 부하 분산 제어
하중 분포 구조는 그림 3 에 나와 있습니다. 제지기의 전동 제어에서 여러 점이 하나 이상의 전동 오브젝트를 구동하고 서로 압력을 가해 일정한 토크를 형성하고 동시에 작동할 때 부하 분산 제어가 필요합니다. 예를 들어, 제지 기계의 메쉬 (그림 3) 에는 두 개의 전동점, 즉 진공 볼트 롤러와 네트 드라이버 롤러가 있으며, 같은 네트워크는 두 개의 서로 다른 전력의 모터에 의해 구동됩니다. 전동점 간에는 강성 연결이 아니라 네트와 네트 간의 소프트 접촉으로 인해 두 모터 간의 부하 분배 문제가 발생할 수 있습니다.
이론적으로 하중 분포의 원칙은 각 전동점 표면의 롤러 선 속도가 일치해야 합니다. 그러나 각 전동점 모터 동력에 의해 구동되는 롤러 지름과 패키지 각도가 다르기 때문에 특정 분배 원리도 다릅니다. 이 시스템에서 네트워크 드라이버 롤러 (마스터 드라이브) 와 진공 볼트 롤러 (종동륜 드라이브) 사이의 부하 분포는 일반적으로 40% 에서 60% 사이로 설정됩니다.
제어 프로세스 (그림 4) 에서는 AUT OMAX 프레임워크 내부의 PID 조절기를 사용하여 주 구동 실제 전류 값을 지정된 값으로, 구동된 실제 전류 값을 피드백 값으로 사용합니다. PID 조정 후 생성된 출력은 속도 지정 채널에 추가 지정으로 겹쳐져 부하 할당 제어 프로세스를 구현합니다.
참고
[1] 왕점퀘벡 등. 변속속도 100 건 [M]. 베이징: 과학출판사, 1999.
황헌, 사기명. 제지 기계 AC 주파수 변환 제어 시스템 [J]. 기술 라이브러리, 2009, 12.