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普傳科技PI500系列變頻器在力矩電機上的應用

來源:
大連普傳科技股份有限公司
日期:
2020年5月21日
一、力矩電機概述:
力矩電機是一種具有軟機械特性和寬調速范圍的特種電機。這種電機的軸不是以恒功率輸出動力而是以恒力矩輸出動力。力矩電機包括:直流力矩電機、交流力矩電機、和無刷直流力矩電機。
力矩電機與普通電機的區別:力矩電機是為了在降低轉速的情況下而不改變輸出轉矩而設計的,在降低供電電壓時電機轉速下降,但輸出力距不變,電流也不變。普通電機是不能用降壓法減速的,那樣會造成輸出力矩降低而電流增大,會燒毀電機。
二、力矩電機的應用:
力矩電機主要應用在以下幾個方面
1、卷繞:
在電線電纜、紡織、金屬加工、造紙等加工時,卷繞是一個十分重要的工序。產品卷繞時卷筒的直徑逐漸增大,在整個過程中保持被卷產品的張力不變十分重要,因為張力過大會將線材的線徑拉細甚至拉斷,或造成產品的厚薄不均勻,而張力過小則可造成卷繞松馳。為使在卷繞過程中張力保持不變,必須在產品卷繞到卷盤上的盤徑增大時驅動卷筒的電機的輸出力矩也增大,同時為保持卷繞產品線速度不變,須使卷盤的轉速隨之降低,力矩電動機的機械特性恰好能滿足這一要求。
2、無級調速
力矩電機的機械特性很軟,當負載增加時,電機的轉速降低,輸出力矩增加,而輸出力矩是正比于電壓的平方。如果負載固定,則電機的轉速將隨電壓變化而變化,因此在負載恒定的裝置上,只要通過調壓裝置改變電機的輸入電壓,就能獲得任一的轉速。但是力矩電機低速運行時,其效率極低,不利于長期低速運行。
3、開卷
開卷亦稱松卷、放卷、放線等。在工業生產中,有時需要把卷繞在滾筒上的產品輸送到下一個工序。在輸送過程中,要求施于產品一個與傳動方向相反的張力,同時要求隨著筒徑的變化,而保持產品傳動的線速度和反張力恒定,這就要求電機具有制動恒功率特性。利用力矩電機在制動狀態的機械特性,把已成卷的產品松開后再加工,可防止產品在開卷過程中因時松時緊而影響質量,其原理同于卷繞時一樣。
4、堵轉
在某些特殊場合中,有時要求電機在一段時間內保持一靜止的力矩,如電纜收卷起始階段須保持張緊,由于力矩電機的阻抗較大;其堵轉電流較小,同時采用了強迫通風,所以能滿足一定時間內的堵轉要求。允許堵轉時間應按銘牌上標定值,如需較長的堵轉時間,可選用較大的力矩電機,通過降低力矩電機的端電壓來獲得。
三、PI500系列變頻器特點:

精準的電機參數自學習,穩速精度高、調速范圍廣,低速大轉矩,轉矩脈動小,瞬時停電不停機,具有頻率和電壓分別可調的特點,新一代節能運行。
40℃環境溫度設計 、獨立風道,三防漆涂層處理,全球安規認證CE/TUV。
內置自適應PID功能模塊,易用的上位機軟件,I/O擴展功能,內置制動單元,支持多種通訊。
高防護薄膜按鍵鍵盤,支持多種安裝方式,可法蘭安裝,可卸載式風扇,安裝維護方便,增加了QUICK多功能鍵及鍵盤鎖定功能選擇。
四、力矩電機變頻改造注意事項:
力矩電機改為變頻器控制,要確認被控制的力矩電機是交流異步電機或同步電機,因為變頻器都是用在交流電機上的。還要確認變頻器的大電流大于或等于力矩電機的堵轉電流,因為力矩電機是可以工作在堵轉狀態的。
五、現場應用實例及圖片:
1.現場為一個生產編織袋的廠家,力矩電機用于收卷環節,堵轉電流0.45A。改造前使用的是自耦調壓器來控制力矩電機,這種控制方式具有能耗高,長期使用需要經常更換碳刷,而且自耦線圈容易損壞的特點。
2.改造情況,現場電源AC380V供電,根據現場情況客戶選購了一臺PI500 030G3的變頻器,本次改造就是利用PI500具有頻率和電壓分別可調的特點,來實現對力矩電機的有效控制,取代了力矩電機控制器(力矩電機調壓器)。

六、結論:
改造后能夠滿足現場工藝要求,同時,取得一定的節能效果。改造前工作電流在20A,改造后電機工作電流在10A左右,節電率可以達到50%左右。
在編織袋廠這種力矩電機使用的非常多,改造后節能效果非?捎^,具有較好的經濟價值和社會意義,因此,這種應用具有很好的推廣價值。

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