前言
在目前工業自動化領域中,經常會碰到一些比較特殊的機械負載,比如本文所講的紙箱橫切機的滾刀,當機械滾刀負載比較重時,需要兩台電機來驅動。過去經典的解決方案是運用專用的控製模塊加專用的驅動係統來實現,但是隨著生產和技術的發展,這種經典的做法成本比較高,控製比較麻煩,而且並不是非常穩定。丹佛斯FC302係列變頻器磁通矢量控製的高級功能就很好地解決了這一問題。
紙箱橫切機運動控製要求
紙箱橫切機整個係統屬於同步飛剪的典型應用,深夜福利导航可以通過丹佛斯同步控製器來實現同步飛剪,但是在此係統中,滾刀的控製尤其重要,將直接影響到飛剪的精度,這樣如何使兩台剛性連接的電機輸出轉速和輸出轉矩保持一致,是此係統電氣驅動需要解決的難題之一。
下圖為紙箱橫切機滾刀的基本機械結構圖:
注意:該機的滾刀由左右兩個電動機同時驅動
如果使用同步伺服電機,深夜福利导航可以將其中一台伺服電機作為主機,工作於速度(位置)模式;另外一台同步伺服電機作為輔機,工作於轉矩模式,轉矩給定來源於主機的輸出轉矩值,但是整個過程控製起來比較困難。
但是如果使用異步電機,用一台驅動器同時驅動兩台電機,運行於閉環模式下,利用異步電機的固有特性,可以方便地實現轉速同步,並且輸出轉矩一致。
上圖為運行過程中兩台電機的輸出轉矩,可以看出輸出轉矩的不平衡是由於電機的轉矩轉差特性造成的,這個問題可以通過選擇相同廠家相同電機的辦法來解決。
丹佛斯FC302變頻器通過磁通矢量控製同時驅動兩台異步伺服電機,保證在飛剪同步的過程中滾刀兩電機輸出轉速和轉矩一致。在選型和調試時隻要將電機的功率和電機的電流相加即可,這樣就可以隻通過丹佛斯FC302變頻器來實現剛性連接的兩個電機同步。
同時,FC302變頻器配有同步卡選件,可以輕鬆實現客戶同步飛剪的要求,省去了PLC和控製器編程的工作。