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              供水專用變頻器與諧波的問題

              目前,電氣控制新技術已經廣泛應用于國產單張紙平版印刷機上,如PLC、觸摸屏、變頻器等。這些新型單張紙平版印刷機與若干年前舊型的設備相比,具有可靠性高、節能高效、功能完善等優點,而在當前許多印刷企業里,老舊型號的單張紙平版印刷機仍擁有相當大的數量。如果對它們改造,將PLC、觸摸屏全部使用上,需更改大量的線路,幾乎相當于重新制作電氣控制系統。若只針對單張紙平版印刷機主傳動部份使用變頻器去改造,線路變動小,工作量少。既保留了原有繼電接觸控制簡單、實用的特點,又充分發揮了變頻器可靠、節能的優勢,改造的性價比高。以下就變頻器在國產單雙色單張紙平版印刷機改造中的應用,談一些體會。

              1. 印刷機運轉控制的工藝特點

              要使得變頻器驅動變頻電機能良好地應用于印刷機,滿足生產工藝的要求,首先要清楚印刷機運轉控制的工藝特點,它對變頻器的功能提出什么樣的要求,然后選擇何種型號的變頻器,以及如何具體地改造對接原有的線路。

              單張紙平版印刷機的運轉是由電機通過皮帶傳動、齒輪傳動、鏈傳動帶動整機的,各滾筒、牙排、機構之間由機械的連接配合協調動作,所以控制了主傳動的電動機就控制了全機的運行狀態。在機械調節、檢查、安裝拆卸PS版和橡皮布、清潔機器時,都需要以手動點車方式控制機器正反向運轉,大約4r/min的速度比較合適。在印刷暫停期間,為了保證PS版不損壞,墨不干燥,要使機器以相同的速度長車運轉。機器開始正式印刷生產時,有一個初始速度,約3000轉/小時。當輸紙機開始輸紙后可以加速,使機器以較高的速度生產,一般是6000~8000轉/小時。為了適應不同的生產速度要求,可通過一個調速電位器對高速進行調節,速度的實際值可以通過速度表指示出來。從印刷的高速降到初始印刷速度,有兩種情況。一是手動按鈕降速,另一是印刷過程中檢測到紙張故障,如歪張、無紙、雙張等使印刷機自動減速運行,各部分相應地做出協調動作,如離壓、停水、離墨、停止輸紙等。在生產結束時,按下停車按鈕,機器相應地以自由停車方式平緩地停止運轉。此外,為了保證人身安全,在印刷機的危險部位安裝有安全保護開關或急停按鈕,只要這些開關動作,機器無論處于何種狀態,都要立即停止,全機緊急制動。

              2. 對變頻器的功能的要求

              (1)要有三段速度控制、方向控制功能,以滿足正反點車、正向低速、印刷初始速度、高速的要求;

              (2)高速運轉的速度值可變,最好是通過手調電位器方式進行無級調速,以適應不同工藝要求;

              (3)機器運轉要有速度指示,使操作者明確當前運轉狀態;

              (4)機器的加、減速過程要平穩,快慢適當,做到速度變換時及時平滑無沖擊,變頻器本身有故障時也要使全機停止運轉。 

              3. 變頻器的參數選擇 

              根據這些要求可知,絕大多數變頻器都可滿足,針對所用的場合,選擇通用型變頻器。電壓容量的選擇根據所接電源和原機所用的電機。此處使用400V等級,單色機用5.5kW、雙色機用11kW的變頻器,市場上變頻器的種類繁多,一般選擇品質優良的主流產品,如三菱A540系列、安川G5、臺達等,這些產品雖然價格較高,但質量有保證。

              對于一臺印刷機上電氣核心部件來講,寧肯一次性投入較大,避免日后經常故障帶來的麻煩。當然,如果對變頻器其它的品牌質量、性能指標有把握,也可以選擇,這樣可以節省一些。有了變頻器硬件以后,要設定其內部參數。就速度方面的參數來講,可將點動頻率設為2.5Hz,初始印刷速度25Hz,高速60Hz左右。以下以三菱變頻器A540系列400V、11kW產品為例,描述一下它的具體接線及與舊型印刷機的改造連接,兩者線路如附圖所示,相關的注意事項如下。

              (1)原印刷機的主傳動裝置是電磁調速(滑差)電機、低速電機及離合器、制動器等機構都拆除不用,用一臺上海通太電機公司生產的變頻調速專用電機代替,該機11kW/380V自帶三相斷電制動器及冷卻風扇。原電機的安裝底座可以利用,原電機的皮帶輪也可拆下裝在新電機軸上。

              (2)因原主電機、低速電機已拆,所以配電箱內的接觸器KM1,KM2,KM3主觸點的接線可以拆除。將其余的可用觸點按照新線路加以利用,作為變頻器控制信號的開關觸點。因為原來繼電器的觸點可能會存在使用時間較長,接觸不良的狀況,最好予以換新。變頻器正向輸入端STF,反向輸入端STR,中速端RM,低速端RL,復位端MRS,公共端SD接線需將相關觸點串并聯進行組合,以滿足三段調速要求。

              (3)原有的電磁調速器ZLK-11也拆除,正好可以利用其安裝位置制作一個合適的調速顯示盒,利用一個1KΩ/ZW的繞線電位器接入模擬信號輸入端口——10E,2.5,用一只滿量程10V的直流電壓表并聯在2.5端,變換一下表盤內的指示單位,可指示變頻器的指令速度。

              (4)將變頻器內部的報警常閉觸點B、C連接端串入原控制線路KA1的串聯回路,使其動作后具有整機急停的功能。

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