图1 铝箔纸压花机外形图
2 压花工艺原理
原料为圆柱状铝箔纸压花卷材安装到放卷辊上，卷材通过雕花滚筒模具的压制，将事先要求的图案压在铝箔纸上，然后通过收卷辊收卷成为圆柱形成品。成品卷取采取的方式是通过台达DOPA58CSTD触摸屏来设置初始力矩（放卷变频器以及收卷变频器），然后依靠PLC（台达DVP16ES00R）编程设计规划好的程序来检测线速度以及收放卷卷径的大小，通过卷径的不同变化来改变给定变频器的速度控制信号，补偿卷径变化引起的力矩变化，实现恒转矩成品卷曲。收卷变频器和放卷变频器工作在转矩控制模式，压花变频器工作在开环矢量模式。原理示意图如图2所示。
图2 卷取原理示意
3 台达力矩变频电气设计
客户处的铝箔纸压花机设计时的最高线速度160米/分，台达推出的VE系列变频器功能和性能上完全能够实现恒转矩控制，通过调整参数以后机器已经能够正常运行，并且效果让客户也很满意。
3.1 电机规格
力矩放卷电机：ABB QABP160M6A 380V/17.9A/5-50HZ恒转矩50-100恒功率/7.5kw，电机风扇380VAC，电机轴端编码器+12V/A/B/512ppr。 压花电机：曲阜金升电机 380V/11.5A/50HZ/5.5KW/4极/5-50HZ恒转矩50-100恒功率，电机风扇380VAC
力矩收卷电机：ABB QABP132M4A 380V/7.5KW/15.8A/50HZ/5-50HZ恒转矩50-100恒功率，电机风扇380VAC，电机轴端编码器+12V/A/B/512ppr。
3.2 台达恒转矩传动控制系统配置
台达触摸屏DOPA58CSTD；
PLC台达DVP16ES00R（配套扩展4DA/4AD模块）；
放卷变频器VFD075V43A-2（配套制动电阻780W/75ohm）；
收卷变频器VFD075V43A-2（配套制动电阻780W/75ohm）；
压花变频器VFD055V43A-2（配套制动电阻520W/100ohm）。
3.3电气原理设计
电气原理参见图3：电气接线图。
图3 电气接线图
4 VE系列变频器力矩控制参数
4.1变频器参数的设置过程
（1）收卷变频器的参数设置
将变频器带空电机作VF运行，并且察看电机运行状态（输出电压/输出电流/实际转速）：
|
Pr. No |
MODBUS |
Description |
Unit |
Data |
|
|
01-01 |
0101H |
Motor1 Fbase |
Hz |
50.00 |
|
|
01-02 |
0102H |
Max Out-Volt 1 |
V |
380.0 |
|
|
|
10-00 |
0A00H |
Encoder pulses |
|
512 |
|
|
10-01 |
0A01H |
PG input setting |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
将变频器指令频率设置到50hz，察看r状态为+1490rpm。
将电机参数写入到变频器对应参数：
|
Pr. No |
MODBUS |
Description |
Unit |
Data |
|
05-01 |
0501H |
Motor1 Rated A |
Amps |
15.80 |
|
05-02 |
0502H |
Motro1 Rated P |
Kw |
7.50 |
|
05-03 |
0503H |
Motor1 Rated |
RPM |
1490 |
|
05-04 |
0504H |
Motor1 Poles |
|
4 |
做电机自整定，并且将控制方式更改为向量控制FOC+PG，运行看是否正常；
电机动态整定后电机参数如下表：
|
Pr. No |
MODBUS |
Description |
Unit |
Data |
|
05-05 |
0505H |
Motor1 No-Load |
Amps |
6.75 |
|
05-06 |
0506H |
Motor1 Rs |
ohm |
1.160 |
|
05-07 |
0507H |
Motor1 Rr |
ohm |
0.968 |
|
05-08 |
0508H |
Motor1 Lm |
mH |
186.1 |
|
05-09 |
0509H |
Motor1 Lx |
mH |
18.2 |
调整控制方式并且从0-50hz运转，察看电机状态正常（输出电压/输出电流/电机转速）
|
Pr. No |
MODBUS |
Description |
Unit |
Data |
|
00-10 |
000AH |
Control Method |
|
3 |
控制方式改为转矩控制TQR+PG，并且调整相应的转矩参数以及外部端子功能：
|
Pr. No |
MODBUS |
Description |
Unit |
Data |
|
|
00-10 |
000AH |
Control Method |
|
4 |
|
|
|
00-20 |
0014H |
Source of Freq. |
|
2 |
|
|
00-21 |
0015H |
Source of Oper. |
|
1 |
|
|
01-00 |
0100H |
Max Output Freq. |
Hz |
70.00 |
|
|
01-12 |
010CH |
1st Accel Time |
sec |
8.00 |
|
|
01-13 |
010DH |
1st Decel Time |
sec |
12.00 |
|
|
03-01 |
0301H |
ACI Selection |
|
2 |
|
|
03-12 |
030CH |
ACI/AVI2 SEL |
|
1 |
|
|
07-21 |
0715H |
SOURCE OF TQR |
|
2 |
|
|
07-24 |
0718H |
Speed Limit Sel. |
|
1 |
（2）放卷变频器的参数设置
将变频器带空电机作VF运行，并且察看电机运行状态（输出电压/输出电流/实际转速）：
|
Pr. No |
MODBUS |
Description |
Unit |
Data |
|
|
01-01 |
0101H |
Motor1 Fbase |
Hz |
50.00 |
|
|
01-02 |
0102H |
Max Out-Volt 1 |
V |
380.0 |
|
|
|
10-00 |
0A00H |
Encoder pulses |
|
512 |
|
|
10-01 |
0A01H |
PG input setting |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
将变频器指令频率设置到50hz，察看r状态为+995rpm。
将电机参数写入到变频器对应参数：
|
Pr. No |
MODBUS |
Description |
Unit |
Data |
|
05-01 |
0501H |
Motor1 Rated A |
Amps |
17.90 |
|
05-02 |
0502H |
Motro1 Rated P |
Kw |
7.50 |
|
05-03 |
0503H |
Motor1 Rated |
RPM |
995 |
|
05-04 |
0504H |
Motor1 Poles |
|
6 |
做电机自整定，并且将控制方式更改为向量控制FOC+PG，运行看是否正常；
电机动态整定后电机参数如下表：
|
Pr. No |
MODBUS |
Description |
Unit |
Data |
|
|
|
05-05 |
0505H |
Motor1 No-Load |
Amps |
11.74 |
|
|
05-06 |
0506H |
Motor1 Rs |
ohm |
1.027 |
|
|
05-07 |
0507H |
|
