丹佛斯FC302變頻器在包裝工業真空鍍膜機繞卷控製上的應用

懸浮式高真空卷繞式鍍膜機的卷繞控製要求高精度的轉矩控製，以前一般采用直流驅動，但是隨著交流驅動技術的飛速發展，現在逐步采用交流永磁同步伺服電機或交流異步電機驅動。丹佛斯FC302係列驅動器具有伺服級的驅動性能，驅動交流異步電機也有實現平穩的轉矩控製，為這個行業提供了一種易用的解決方案，用戶隻需要設置幾個簡單的參數，就能滿足實際生產需求，操作和調試也非常簡便。

一、懸浮式高真空卷繞式鍍膜機的傳動結構：

其中：
M1為冷卻輥，直徑恒定，由一台FC302驅動，冷輥的速度即為鍍膜的線速度。
M2為收卷輥，中心卷繞，直徑逐步變大，由一台FC302驅動，提供收卷張力。
M3為放卷輥，中心卷繞，直徑逐步變小，由一台FC302驅動，提供放卷張力。
冷卻輥和收卷輥的轉向是固定的，但是放卷輥由於卷筒卷繞方向不同，工作時有正、反兩種轉向，對應反、正兩種轉矩。
真空鍍膜機傳動係統的特點：

由於真空室狹小，無法安裝張力檢測裝置，所以收、放卷張力完全要靠收、放卷驅動的電機直接控製。因此收、放卷驅動器都工作於轉矩工作模式。對於較輕較薄的材料，收卷還必須有張力錐度功能。
由於工藝方麵的原因，起主傳動作用的冷卻輥上沒有壓輥，因此冷卻輥隻能靠摩擦力帶動薄膜；收、放卷張力相差較大時，薄膜很容易在冷卻輥上打滑。如何防止打滑是驅動控製方麵的難題。

二、控製係統結構：

收卷用丹佛斯FC302+MCO305，MCO305上有主、從兩個編碼器接口，主編碼器接口信號來自冷卻輥電機編碼器，負責采集線速度信號；從編碼器信號來自本機電機編碼器，采集本機轉速，並作磁通矢量控製的反饋源。
放卷的配置與控製方法與收卷的基本相同。
冷卻輥控製相對比較簡單，主要負責恒線速度控製與計米。
PLC負責一般的數字邏輯控製，所有計算全部在運動控製器MCO305內完成。運動控製器MCO305的詳細資料請參見參考文獻[2]。

卷徑計算：
根據線速度相同原理：D1*N1=D2*N2=D3*N3

可以推算收卷卷徑和放卷卷徑。

收卷張力錐度控製：
有了當前卷徑值，和張力錐度設定值，就能計算當前張力。張力與卷徑的關係如圖3所示，當張力錐度為0時，張力保持恒定不變，相當於恒張力控製；當張力錐度為100%時，卷徑每增大1倍，張力就下降一半，相當於恒轉矩控製。

三、結束語：
現場實際運行證明丹佛斯FC302驅動器+MCO305運動控製器的解決方案完全能夠滿足真空鍍膜機的卷繞控製要求。整機加減速速度超過原來的控製方式，大大減少了原材料的浪費。控製係統調試和參數設置都比較方便。最令客戶滿意的是電機可以采用比較經濟的交流異步電機，在張力控製精度要求更高的場合才需要升級使用交流永磁同步電機。由於FC302既能驅動異步電機，又能驅動同步電機，係統升級時隻需簡單地更換電機即可。

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