易驱变频器在拉丝机工艺中的应用实例

文:深圳市易驱电气有限公司2022年第4期

  拉丝机也被叫做拔丝机,被广泛应用于机械制造、五金加工、石油化工、塑料、竹木制品、电线电缆等行业,属于标准件等金属制品生产预加工设备,目的是为了把由钢材生产厂家生产的线材经过拉丝机的拉拔处理,使线材的直径、圆度、内部金相结构、表面光洁度和矫直度都达到标准的生产处理要求。

  拉丝机生产工艺介绍

  拉丝机工艺主要可以分为以下三个步骤:

  放线:金属丝的放线,对于整个拉丝机环节来说,其控制没有过高的精度要求,大部分拉丝机械的放线操作是通过变频器驱动放线架实现的,但也有部分双变频控制的拉丝机械, 甚至直接通过拉丝环节的丝线张力牵伸送进拉丝机,实现自由放线。

  拉丝:拉丝环节是拉丝机最为重要的工作环节。不同的金属物料,以及不同的丝质品种和要求,在拉丝环节的处理上都有很大的不同,本文将详细说明水箱式拉丝机与直进式拉丝机的具体操作过程。

  收线:收线环节的工作速度决定了整个拉丝机械的生产效率,也是整个系统最难控制的部分。在收线部分,常用的控制技术主要是通过同步控制与张力控制来实现金属制品的收卷。

  原丝经过定速轮组和拉丝模子形成成品,经最后一只定速轮以一定的速度通过排线导轮向收线轮输送。拉丝机就是要保证定速轮与收线轮之间的细丝存在一定的张力,来完成拉丝过程。

  定速轮组由主电机带动,转速随产品规格而定,线速度也一定。收线轮需要保证一定的张力,即保持送丝、收丝的线速度一致,需不断调节收线轮的转速,保证收线轮的收丝线速度恒定。

  拉丝机变频改造

  在以前通常都采用直流发电机-电动机组(F-D系统)来实现,现在随着工艺技术的进步和变频器的大量普及,变频控制开始在直进式拉丝机中被大量使用,并可通过PLC来实现拉拔品种设定、操作自动化、生产过程控制、实时闭环控制、自动计米等功能。

  在本次现场应用中有8台相同功率的易驱GT200变频器。系统的电气配置为活套一台,安装在第一级,作用是将成卷的不锈钢丝牵引到拉丝部分,由于活套可以自由打滑,因此这台电机不需要特别的控制。拉丝部分有多个转鼓。每个转鼓之间安装有用于检测位置的气缸摆臂,采用位移传感器可以检测出摆臂的位置,当丝拉得紧的时候,丝会在摆臂的气缸上面产生压力使得摆臂下移。最后是收卷电机,该部分采用自行滑动的锥形支架,整个过程卷径基本不变化。8台电机功率采用带有机械制动装置的变频专用电机,全部由易驱GT200变频器控制。

  拉丝机的系统逻辑控制较为复杂,有各种联动关系, 由PLC实现。同步方面的控制则全部在GT200变频器内部实现,不依赖外部控制。

  根据操作人员在面板设定决定作业的速度,该速度信号通过485通讯向GT200变频器下发通信指令。每一台电机的PLC检测输出电压信号,同时接到相应的GT200变频器的AI1 或AI2模拟信号输入端,作为反馈信号。各摆臂位移传感器的信号接入到对应的转鼓,再接入到对应的GT200变频器作为PID控制的反馈信号。根据摆臂在中间的位置,可通过设置变频器设定PID的给定值。


  易驱GT200变频器特点

  单相220V:0.75KW-2.2KW;三相380V:0.75KW-850KW。

  • 符合工业美感的外观设计,双显键盘,旋转编码器;

  • 高性能开环矢量算法:0.5Hz提供150%启动转矩;

  • 丰富的行业化功能,满足不同的行业应用要求;

  • 高适应能力:独立风道,加厚三防,电网适应型、宽电压范围;

  • 易选型/安装:G/P合一设计,壁挂安装/柜式安装合一设计,透穿安装选配设计;

  • 通用高性能产品:适用于塑胶、暖通、纺织、市政、建材、石化等工业传动控制领域。

  应用效果

  

拉丝机工作现场图1.png


拉丝机工作现场图3.png

拉丝机工作现场图


  

  

易驱 GT200 系列变频器.png

  易驱 GT200 系列变频器

  使用易驱GT200变频器与拉丝机相结合的方案,有显著的节能效果,在正常工作时拥有较大的调速范围,同时在额定转速时能提供足够的额定转矩。

  易驱GT200产品在现场应用时,满足了客户的应用需求,并且提高了工作效率,设备在正常使用软启动器运行时,只能工作在50Hz,并且还需要一堆的外围辅助电路来实现,例如输入电源缺相、输出缺相、电机过载、过电流等等;而使用变频器驱动时,可以工作在60Hz状态下(到达驱动电机的额定值),并且电源输入、输出缺相保护、电机过载保护、过电流保护等等应有尽有,可完美地保护电机及设备。





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