汇川变频器|汇川PLC |汇川伺服

 高速卷绕头是化纤行业前纺的关键设备，其基本的结构：夹头和压紧辊，组成一个经典的卷绕装置，夹头相当于收卷卷筒，压紧辊相当于摩擦辊；槽筒用于横动控制，控制纤维卷绕时的成型角。高速卷绕头的基本控制要求为线速度恒定，速度精度高，一般的工艺要求为线速度精度达到万分之三。适用于涤纶、丙纶、锦纶POY丝或工业丝的卷绕成型。两台变频器分别控制卷筒进行收卷，在摩擦辊上安装用以速度检测的光电传感器，作为线速度的反馈信号。设备动作过程中要求完成卷筒的自动切换及卷绕作业。
    早期的卷绕头为被动式，即动力驱动由压紧辊提供，这样就成为典型的表面卷绕，在卷绕的过程中卷筒直径逐步增大，而摩擦辊的直径不会改变，因此转速控制对象比较简单，一般用同步电机加变频调速器就能满足转速精度的要求。但是高级的卷绕头要求夹头直接驱动，压紧辊被动传动，这样就成为典型的中心卷绕。在中心卷绕中，由于卷筒直径不断增大，为保持线速度恒定，转速需要不断的减小。无锡某纺织机械有限公司开发了这样一种新型的高速卷绕头，这个系统的基本电气控制配置为：汇川MD320变频器控制夹头电机和槽筒电机；可编程控制器用的是富士SPB系列。
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中高端变频器市场长期以来一直被被欧美系、日系、台系品牌占据，从长期发展趋势来讲，高、中低压电器设备将是变频器未来竞技的主战场。自动化控制离不开变频器，高、中低压电器更是变频器拓展的空间。面对这上万亿元的饕餮盛宴，本土企业如何才能站稳脚跟?
    大部分本土企业成立的历史不长，许多产品进入市场的时间较短，在产品的成熟度和品牌知名度方面还很难与国际知名品牌抗衡。此外，内资品牌的人员和资金不断分离，成立了众多企业，主要集中在广东、浙江、山东、上海等沿海地区。随着市场竞争的加剧，许多品牌被淘汰出局，如今，国内三大变频器品牌：安邦信、汇川、英威腾，占领着变频器行业的大部分市场，在激烈的变频器行业竞争中分得一杯羹。
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   我国是世界上的产煤大国，也是吨煤电耗较高的国家。在日前举行的第15届中国国际煤炭采矿技术交流及设备展览会上，矿用变频器因应用于煤矿系统改造取得的良好运行效果和经济效益而受到煤炭企业的青睐。
    以矿用变频设备为代表，一些高压变频国内领军企业强势介入中低压及防爆变频领域，使得昔日混战的中低压变频市场有望“由乱而治”。
    既满足工艺需要又实现节能降耗
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如果说，不少民族变频器品牌是通过行业专用机赚得第一桶金，后来继续坚持走行业路线的企业却并不多，绝大部分企业在赚得第一桶金之后，都开始转向通用产品的开发，试图以高性价比来争夺控制在外资品牌手中的市场。确实，在市场启动的初期，这一措施确实起到了一定的作用，民族变频器的市场份额迅速上升到了25%-30%.此后多年，这一数据没有太大变化，形成了一个新的平衡局面。造成这一现象的一个重要原因，也是我国国产变频器企业的软肋，那就是技术创新比较弱。起步晚，技术落后造成了我国国产变频器在变频器市场上的竞争处于不利地位，不仅是钢铁行业、轨道交通等对技术要求很高的行业国产变频器很少进入，就算是一些对技术要求不太高而又被某些外资品牌先入为主的细分行业，民族品牌也很难进入。
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介绍了用汇川矢量变频器来实现七电机凹印机的张力系统控制的方案及优越性。 关键词：凹版印刷机、PLC、矢量变频器、张力专用变频器 简介： 一、凹印机简介：凹版印刷因其版面特征而得名，以其精美的印刷质量在软包装行业占有重要的位置。凹印机一般由放卷装置、放卷牵引、主机、收卷牵引、收卷装置组成，根据配置的不同有三电机系统、五电机系统、七电机系统。一般的凹印机的基本配置有主机、收卷牵引及放卷牵引三个电机。放卷张力由磁粉制动器控制，收卷张力是由力矩电机或磁粉离合器控制，这是基本的三电机系统。若将放卷及收卷张力改为变频器控制的电机来控制，则为五电机系统。对于带有自动换卷的双工位收、放卷系统，则构成目前比较先进的七电机系统。卷材印刷时，需要一定的张力将材料张紧进入印刷单元，并在运行过程中保证张力稳定，才能保证各种颜色套印准确，图案精美。张力控制是凹版印刷的控制技术核心，若张力控制稳定，张力波动小，机器的套印精度及印刷速度就高。 二、行业现状介绍：因为在高速印刷过程中对套色精度要求高，所以整个过程中的张力控制精度要求很高，长久以来，七电机凹印机的驱动部分一直是进口变频器的天下，更高档的无轴传动系统是伺服控制器来实现。近年来国产矢量变频器相继推出，但因为矢量控制的算法复杂，国产矢量变频器在性能上主要是稳速精度及动态响应特性方面和进口变频器相比还有些许差距。一些国产高端变频器已经在印包行业占有重要位置，但一般多用在复合机、分切机等要求不是很高的应用场合。最能体现高水平要求的七电机凹印机长久来被进口变频器的独霸地位还是无法被撼动。 深圳市汇川技术有限公司推出的MD320系列矢量控制变频器及MD330张力专用变频器，集高端性能与强大功能与一身，利用其独特的同步控制及张力控制功能，有效弥补性能上和进口高端变频器的些许差距，成功应用于七电机凹印机系统。下面就汇川变频器在七电机凹印机上的应用方案与目前行业中的方案作以比较进行分析。 方案介绍： 一、传统方案： 系统的张力控制是通过控制系统线速度恒定来控制张力稳定。目前行业多是利用高档PLC来进行恒线速度控制，将收放卷牵引及收放卷装置的摆辊电位器的反馈信号送到PLC，通过PLC进行PID控制及卷径计算，将结果通过模拟量的方式传给矢量变频器。变频器在整个控制系统中只是一个执行机构。这就需要PLC运算速度快并且需要扩展较多的A/D和D/A模块，而且因为PLC运算速度及信号传替的影响，使得系统动态响应变慢，所以只能用矢量变频器中最高端的品牌，要求变频器模拟量输入口有高的分辨率，变频器动态响应快而且稳速精度高，来弥补因方案不足而造成的延迟。 二、汇川变频器方案： 1、 汇川矢量变频器简介 汇川矢量控制变频器是近年来新推出的国产高档变频器。主要有MD300简易型矢量变频器、MD320通用型矢量变频器及MD330张力控制专用矢量型变频器。

 随着近年来国际信息产业的飞速发展，PC产品和DVD视频等AV产品在家庭中的普及，电源供应市场和主板的更新换代，并且随着科学技术的发展，铝电解电容器的应用领域也在不断的拓宽，如在汽车电子行业的应用。可以预见，铝电解电容器的生产在今后相当长的时间内不仅不会萎缩，而将具有更强的生命力和更广阔的发展空间。
    上世纪末，日本、台湾、韩国、新加坡、马来西亚和中国是全球铝电解电容器的主要生产国家和地区。由于成本的压力和市场的变化，世界铝电解电容器制造业以前所未有的速度向中国大陆转移。中国大陆已成为全球电解电容设备制造和产品生产集中地。这将给中国电容器产业带来了巨大市场机遇与挑战。
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本文介绍目前国内塔机起升机构几种主要调速方式，指出了各种方式的优劣和适用范围；针对4绳最大起重量小于等于6t的小中型塔机提出了使用交流变频调速方式，使用汇川矢量变频器实现，给出了完善的解决方案。 关键词：塔式起重机、汇川变频器、无速度矢量模式 塔式起重机针对建筑施工中的模板工艺而进行研发，适用于钢筋混凝土结构的工业与民用建筑施工中建筑材料与构件的起重吊运。 1．目前国内起升机构的主要调速方式 起升机构是塔式起重机最重要的传动机构，目前传统调速方式下要求重载低速，轻载高速，调速范围大；起升机构调速方式的优劣直接影响整机性能。起升机构调速方式选择原则有三个：首先要平稳，冲击小；其次要经济和可靠，符合国情；三是要便于维修。 1.1 多速电机变极调速 4绳最大起重量小于等于6T的小中型塔机竞争激烈，成本控制严格，国内以多速电机变极调速为主，方案简单，应用较广，常采用4/8/32极多速电机实现。 1.2 电磁离合器换档的减速器加带涡流制动的单速绕线转子电机 该调速方式我国已采用几十年，但现在已逐渐不再使用。它靠电磁离合器换档改变减速器的速比，靠带涡流制动的单速绕线转子电机串电阻获取较软的特性和慢就位速度。它的优点是运行比效平稳，调速比可以设计较大。它的缺点较多，首先电磁离合器一般采用国产机床用产品，寿命短，可靠性差；其次是不能空中动态变换离合器档位，不然会下滑，这很危险；三是减速器成本较高。 1.3 普通减速器加带涡流制动的多速绕线转子电机 将上一种方式的电磁离合器换档改为多速电机驱动普通单速比减速器则是本方式的思路。相对于多速电机换档冲击大的缺点，带涡流制动的多速绕线转子电机可串电阻获取较软的M-n特性，起制动和档位切换较平稳，有慢就位速度，功率可以比鼠笼电机用得大。这种调速方式构造简单，易维护，可靠性高。目前已成功地解决了涡流制动绕线转子电机散热问题，大大提高了这种调速方式的可靠性。 目前国内8～12t起升机构大多采用这种调速方式，但是这种电机起制动和换档仍有较大的峰值电流和冲击，电气控制系统比较复杂，16t以上的大吨位起升机构一般不宜再采用这种调速方式。 1.4 差动行星减速器加双电机 行星减速器的太阳轮由一台电机驱动，行星架由另一台电机经行星减速驱动，外轨道的内齿圈固定在起升卷筒上。这就是差动行星减速器的构造。行星系确定为某一合适参数后，卷筒转速就取决于两台电机的转速和转向，同向快速，反向慢速。如果是单速电机，每台电机则有正转、反转和停止三种状态与另一台电机相配，因此速度档位很多。如果用多速电机，速度档位就更多了，这就是差动调速原理。电机可用鼠笼或变频与鼠笼相结合，较小吨位用鼠笼，大吨位用变频与鼠笼相结合。这种方式调速比大，完全能满足重载低速、轻载高速的要求，而且可靠性高，特别适合于大吨位起升机构。 但差动行星减速器结构复杂，一般要非标设计与生产，加上双电机，成本较高，控制复杂。主机生产厂家采用的不多。 1.5 变频调速 变频调速是当今最先进的交流调速方式。随着国际变频器价格的逐步下降，变频调速技术应用越来越广泛。国内塔机起升机构的应用已多年，效果良好，但使用面不广。它的优点是慢就位速度可长时间运行，实现零速制动，运行平稳无冲击，能延长结构和传动件的寿命，对钢丝绳排绳和寿命大有裨益，同时提高了塔机的安全性。 但其在起升机构使用面很窄，一是进口变频器仍然较贵，国产变频器不过关；二是变频器一旦出了问题，一般修不了，大多只能换新；变频调速由于成本高，一般中小吨位起升机构应用少，大吨位则较多。变速调速在中小吨位大面积使用，只有等待国产变频器的崛起。 2．变频器在塔式起重机起升机构的方案 塔式起重机在起升机构中应用变频技术以日本安川变频器为主，主要应用于中大塔机，同时4绳最大起重量小于等于6T的小中型塔机竞争激烈，成本控制严格，所以变频器应用极少。随着电力电子技术的发展，国产变频器技术日益成熟，价格优势明显，应用于中小塔机已经成为可能。 2.1汇川变频器简介 MD系列变频器是深圳汇川技术有限公司推出的代表未来变频器发展方向的新一代模块化高性能变频器。与传统意义上的变频器相比，在满足客户不同性能、功能需求方面，它不是通过多个系列产品来实现（从而增加额外的制造、销售、使用、维护成本），而是在客户需求合理细分的基础上，进行模块化设计，通过单系列产品的多模块组合，创建一个客户化量身定做的平台。是国内少有的几家真正拥有磁通矢量技术的变频器。 该系列变频器采用优良的无速度矢量控制策略使其具有较快的动态响应，先进的电流限制技术和硬件优化设计，能保证在负载频繁波动的情况下，变频器不跳闸。并具有以下特点： 2.1.1可靠性 完善的可靠性设计方案：如冗余设计，降额设计等，所有元器件全部采用工业或军工等级；专业化的制作平台，从而保证整机的可靠性。 2.1.2 软启动 相比工频起动方式，采用变频器控制可以减小机械部分震动和构假的冲击，为用户节省了维护的费用，运行稳定。 2.1.3 高启动转矩 采用高性能磁通矢量控制模式，低频段提供稳定高输出转矩。

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本文介绍目前国内塔机起升机构几种主要调速方式，指出了各种方式的优劣和适用范围；针对4绳最大起重量小于等于6t的小中型塔机提出了使用交流变频调速方式，使用汇川矢量变频器实现，给出了完善的解决方案。 关键词：塔式起重机、汇川变频器、无速度矢量模式 塔式起重机针对建筑施工中的模板工艺而进行研发，适用于钢筋混凝土结构的工业与民用建筑施工中建筑材料与构件的起重吊运。 1．目前国内起升机构的主要调速方式 起升机构是塔式起重机最重要的传动机构，目前传统调速方式下要求重载低速，轻载高速，调速范围大；起升机构调速方式的优劣直接影响整机性能。起升机构调速方式选择原则有三个：首先要平稳，冲击小；其次要经济和可靠，符合国情；三是要便于维修。 1.1 多速电机变极调速 4绳最大起重量小于等于6T的小中型塔机竞争激烈，成本控制严格，国内以多速电机变极调速为主，方案简单，应用较广，常采用4/8/32极多速电机实现。 1.2 电磁离合器换档的减速器加带涡流制动的单速绕线转子电机 该调速方式我国已采用几十年，但现在已逐渐不再使用。它靠电磁离合器换档改变减速器的速比，靠带涡流制动的单速绕线转子电机串电阻获取较软的特性和慢就位速度。它的优点是运行比效平稳，调速比可以设计较大。它的缺点较多，首先电磁离合器一般采用国产机床用产品，寿命短，可靠性差；其次是不能空中动态变换离合器档位，不然会下滑，这很危险；三是减速器成本较高。 1.3 普通减速器加带涡流制动的多速绕线转子电机 将上一种方式的电磁离合器换档改为多速电机驱动普通单速比减速器则是本方式的思路。相对于多速电机换档冲击大的缺点，带涡流制动的多速绕线转子电机可串电阻获取较软的M-n特性，起制动和档位切换较平稳，有慢就位速度，功率可以比鼠笼电机用得大。这种调速方式构造简单，易维护，可靠性高。目前已成功地解决了涡流制动绕线转子电机散热问题，大大提高了这种调速方式的可靠性。 目前国内8～12t起升机构大多采用这种调速方式，但是这种电机起制动和换档仍有较大的峰值电流和冲击，电气控制系统比较复杂，16t以上的大吨位起升机构一般不宜再采用这种调速方式。 1.4 差动行星减速器加双电机 行星减速器的太阳轮由一台电机驱动，行星架由另一台电机经行星减速驱动，外轨道的内齿圈固定在起升卷筒上。这就是差动行星减速器的构造。行星系确定为某一合适参数后，卷筒转速就取决于两台电机的转速和转向，同向快速，反向慢速。如果是单速电机，每台电机则有正转、反转和停止三种状态与另一台电机相配，因此速度档位很多。如果用多速电机，速度档位就更多了，这就是差动调速原理。电机可用鼠笼或变频与鼠笼相结合，较小吨位用鼠笼，大吨位用变频与鼠笼相结合。这种方式调速比大，完全能满足重载低速、轻载高速的要求，而且可靠性高，特别适合于大吨位起升机构。 但差动行星减速器结构复杂，一般要非标设计与生产，加上双电机，成本较高，控制复杂。主机生产厂家采用的不多。 1.5 变频调速 变频调速是当今最先进的交流调速方式。随着国际变频器价格的逐步下降，变频调速技术应用越来越广泛。国内塔机起升机构的应用已多年，效果良好，但使用面不广。它的优点是慢就位速度可长时间运行，实现零速制动，运行平稳无冲击，能延长结构和传动件的寿命，对钢丝绳排绳和寿命大有裨益，同时提高了塔机的安全性。 但其在起升机构使用面很窄，一是进口变频器仍然较贵，国产变频器不过关；二是变频器一旦出了问题，一般修不了，大多只能换新；变频调速由于成本高，一般中小吨位起升机构应用少，大吨位则较多。变速调速在中小吨位大面积使用，只有等待国产变频器的崛起。 2．变频器在塔式起重机起升机构的方案 塔式起重机在起升机构中应用变频技术以日本安川变频器为主，主要应用于中大塔机，同时4绳最大起重量小于等于6T的小中型塔机竞争激烈，成本控制严格，所以变频器应用极少。随着电力电子技术的发展，国产变频器技术日益成熟，价格优势明显，应用于中小塔机已经成为可能。 2.1汇川变频器简介 MD系列变频器是深圳汇川技术有限公司推出的代表未来变频器发展方向的新一代模块化高性能变频器。与传统意义上的变频器相比，在满足客户不同性能、功能需求方面，它不是通过多个系列产品来实现（从而增加额外的制造、销售、使用、维护成本），而是在客户需求合理细分的基础上，进行模块化设计，通过单系列产品的多模块组合，创建一个客户化量身定做的平台。是国内少有的几家真正拥有磁通矢量技术的变频器。 该系列变频器采用优良的无速度矢量控制策略使其具有较快的动态响应，先进的电流限制技术和硬件优化设计，能保证在负载频繁波动的情况下，变频器不跳闸。并具有以下特点： 2.1.1可靠性 完善的可靠性设计方案：如冗余设计，降额设计等，所有元器件全部采用工业或军工等级；专业化的制作平台，从而保证整机的可靠性。 2.1.2 软启动 相比工频起动方式，采用变频器控制可以减小机械部分震动和构假的冲击，为用户节省了维护的费用，运行稳定。 2.1.3 高启动转矩 采用高性能磁通矢量控制模式，低频段提供稳定高输出转矩。

变频调速是近年来兴起的一门新技术，它是通过改变电源频率来实现速度的调节，因其具有调速平稳、瞬态稳定性高、节能等特性越来越被人们所重视。随着变频调速技术的不断成熟，变频调速装置在皮带运输设备上的应用也越来越广泛。我公司生产的MD系列皮带运输变频调速控制设备具有以下特点： 真正实现了带式输送机系统的软起动。运用变频器的软起动功能，将电机的软起动和皮带机的软起动合二为一，通过电机的慢速起动，带动皮带机缓慢起动，将皮带内部贮存的能量缓慢释放，使皮带机在起动过程中形成的张力波极小，几乎对皮带不造成损害。 实现皮带机多电机驱动时的功率平衡。应用变频器对皮带机进行驱动时，一般采用一拖一控制，当多电机驱动时，采用主从控制，实现功率平衡。在山西某煤矿主井皮带为3×135KW电机驱动，采用主从控制后，轻载时主从电机电流相差5A左右，满载时相差2A左右。基本实现了皮带机多电机驱动时的功率平衡。 降低皮带带强。采用变频器驱动之后，由于变频器的起动时间在1S～6500S可调，通常皮带机起动时间在60S～200S内根据现场设定，皮带机的起动时间延长，大大降低对皮带带强的要求，降低设备初期投资。 降低设备的维护量。变频器是一种电子器件的集成，它将机械的寿命转化为电子的寿命，寿命很长，大大降低设备维护量。同时，利用变频器的软起动功能实现带式输送机的软起动，起动过程中对机械基本无冲击，也大大减少了皮带机系统机械部份的检修量。如山西某煤矿主井皮带采用变频器驱动后，仅皮带扣一项年节约费用就达一万多元。 启动平滑，转矩大，没有冲击电流，可实现重载启动。 节能。在皮带机上采用变频驱动后的节能效果主要体现在系统功率因数和系统效率两个方面。 a、 提高系统功率因数 通常情况下，煤矿用电机在设计过程中放的裕量比较大，工作时绝大部分不能满载运行，电机工作于满电压、满速度而负载经常很小，也有部分时间空载运行。由电机设计和运行特性知道，电机只有在接近满载时才是效率最高、功率因数最佳，轻载时降低，造成不必要的电能损失。这是因为当轻载时，定子电流有功分量很小，主要是励磁的无功分量，因此功率因数很低。采用变频器驱动后，在整个过程中功率因数达0.9以上，大大节省了无功功率。

   1、引言 在各种工业用风机、水泵中，如锅炉鼓、引风机、深井、离心泵等，大部分是额定功率运行。风机流量的设计均以最大风量需求来设计，其调整方式采用档板、风门、回流、起停电机等方式控制，无法形成闭环控制，也很少考虑省电；水泵流量的设计同样为最大流量，压力的调控方式只能通过控制阀门的大小、电机的启停等方法。电气控制采用直接或Y△启动，不能改变电机的转速，无法具有软启动的功能，机械冲击大，传动系统寿命短，震动及噪声大，功率因数较低。
    2、变频调速的节能意义 　　变频调速是近年来兴起的一门新技术，它是通过改变电源频率来实现速度的调节，因其具有调速平稳、瞬态稳定性高、节能等特性越来越被人们所重视。随着变频调速技术的不断成熟，变频调速装置在风机水泵设备上的应用也越来越广泛。 　　采用变频器直接控制风机、泵类负载是一种最科学的控制方法。利用变频器内置PID调节软件，直接调节电动机的转速，保持恒定的水压、风压，从而满足系统要求的压力。由于变频器可实现大的电动机的软停、软起，避免了启动时的电压冲击，可减少电动机故障率，延长使用寿命，同时也降低了对电网的容量要求和无功损耗，设备运行工况得到明显改善，系统的安全可靠性和设备利用率得到提高，节能效果十分显著。 3、风机水泵变频调速节能原理 通过流体力学的基本定律可知：风机、泵类设备均属平方转矩负载，其转速n与流量Q、压力H以及轴功率P具有如下关系：Q∝n1，H∝n2，P∝n3；即，流量与转速成正比，压力与转速的平方成正比，轴功率与转速的立方成正比。 Q2=Q1（n2／n1） H2=H1（n2／n1） P2=P1（n2／n1） 因而，理想情况下有如下关系