三菱 FR-A700 变频器在某工厂铝连铸连轧机上的应用引言三菱 FR—A700 变频器闭环矢量控制方式,主要用于高精度的速度控制、转矩控制、简单伺服控制等对控制性能要求严格的场合
在该方式下采纳的速度传感器一般是旋转编码器并安装在被控电动机的轴端
通过对铝连铸连轧机上下辊电机的速度和转矩控制来实现铝板的高精度轧制,并能实现系统的稳定性和可靠性
1、 项目背景某工厂铝连铸连轧机的主要工作是将经原炉熔炼、静止炉精炼后的高温铝液在快速冷却的同时轧制成铝板,最终通过卷取机卷成铝卷
该设备主要有主轧机、铝液位控制装置、钛丝进给、铸嘴小车、石墨喷涂及行走、平动液压剪、卷取机、卸卷车等,如图 1 所示
该轧机的系统技术性能参数:最高轧制速度 2
0m/min、最大卷重 5000kg、卷径φ610~1920mm、板宽 1400mm、板厚 6~8mm,轧机上下辊电机 90kW
针对铸轧机成套电控系统的工艺特点(长期稳定连续生产、一旦事故停车将造成严重损失),选择高性能、高可靠性的控制元器件是满足控制要求的关键
现要求:轧机下辊采纳速度控制,上辊采纳转矩控制,且都采纳带编码器的变频电机
轧机传动控制系统的硬件设计2
1 控制原理速度和转矩控制是轧机上下辊传动电机的核心控制原理,其示意如图 2 所示
M1 为主传动,采纳双闭环速度/转矩矢量控制方式,速度环为 V 速度给定和 PG 编码器返回的实际速度的控制回路,其输出值再乘以一定的比值就是 M2 的转矩控制输入值
转矩环为内部闭环
M2 为从传动,速度闭环的输出值并不直接控制转矩,而只是限定 M2 转矩的幅度,以最终保证轧机上下两辊电机在线速度上的紧密性和同步性,M2 转矩的输入值是来自主传动 M1的转矩值,以决定 M2 的转矩输出值
2 硬件选型与设计本次轧机电机选用国产 YVP 系列变频电机,其选用强制风冷和 OMRON 差动式编码