变频调速在报纸印刷中的应用

2007/8/10 15:04:24

国内报纸印刷大都采用进口印刷设备，并要求设备速度快、张力控制稳定、印刷质量高、可靠性好，而为设备提供动力的电机拖动系统因此成为印刷设备的核心部分。目前，较为先进的印刷设备都采用了由交流变频电动机组成的拖动系统。图1所示为交流调速技术在某进口印刷设备中的应用，图中每一个电机都由交流变频器控制。图1 交流调速技术在某进口印刷设备中的应用变频调速的常见方式目前，几乎所有的报纸印刷设备中都采用“交流-直流-交流”的变频调速方式，如曼罗兰公司的COLORMAN、瑞士维发（WIFAG）公司的OF370。但在具体的变频器参数上各厂家有所不同，大都采用正弦脉宽调制方式SPWM（与正弦波等效的等幅矩形脉冲序列波）。图2所示为WIFAG OF370采用的异步电机调速方式。图2 WIFAG OF370采用的异步电机调速方式变频器将电网提供的3相、380V、50Hz电流转换成符合生产要求的交流脉冲波提供给电动机，控制电动机的转速，而光栅编码器负责测量电动机的转速。变频器在改变电机输入频率的同时，还需要改变电机的输入电压。380V不变，频率下调（<50Hz），会使电机气隙磁通（约等于V/F）饱和；380V不变，频率上调（>50Hz），则使磁通减弱。所以，真正应用变频调速时，一般需要同时改变电压和频率，以保持磁通量基本恒定。因此，变频调速器又称VVVF (可变电压可变频率）装置。矢量控制异步电机闭环变频调速是一种理想的控制方式。它具有许多优点：（1）可以从零转速起进行速度控制，即使较低速度也能运行，因此调速范围很广，可达100∶1或1000∶1。（2）可以对转矩实行精确控制。（3）系统的动态响应速度非常快。（4）具有电动机良好的加速度特性等。然而，带有速度传感器矢量控制变频器的异步电动机闭环变频调速技术性能虽好，但需要在其轴上安装速度传感器，严格地讲，这样就降低了异步电动机结构坚固、可靠性高的特点。变频器常见故障分析如果使用方法不正确或设置环境不合理，易造成变频器误动作而发生故障，或者无法满足预期的运行效果。为防患于未然，事先对故障原因进行认真分析十分必要。 1.外部的电磁感应干扰如果将变频器周围所有的继电器、接触器看作干扰源，它们能通过辐射或电源线侵入变频器的内部，引起控制回路误动作，造成工作不正常或停机，严重时甚至损坏变频器，因此，必须提高变频器自身的抗干扰能力。但由于受装置成本限制，在外部采取噪声抑制措施，来消除干扰源则更为经济合理，因此需要在控制线圈上加装防止冲击电压的吸收装置，如RC吸收器等。 2.安装环境的影响变频器属于电子器件装置，使用说明书中已详细说明了对安装使用环境的要求。在特殊情况下，若确实无法满足这些要求，必须尽量采用相应抑制措施。如潮湿、腐蚀性气体及尘埃等，易造成电子器件生锈、接触不良、绝缘性降低等，这时，应对控制板进行防腐防尘处理，并尽量采用封闭式结构。又如温度是影响电子器件寿命及可靠性的重要因素，一旦温度超过规定值将立刻造成器件损坏，因此应根据装置要求的环境条件安装空调，避免日光直射。 3.电源异常电源异常表现为各种形式，但大致有以下3种：缺相、低电压、停电，有时也会出现其混合形式。这些异常现象大多是输电线路因遇风、雪、雷击造成的，有时也因为同一供电系统内出现对地短路及相间短路。而雷击因地域和季节有很大差异。除电压波动外，有些电网或自行发电单位，也会出现频率波动，这些现象有时在短时间内重复出现，为保证设备的正常运行，对变频器供电电源也提出相应要求。 4.雷击、感应雷电雷击或感应雷电形成的冲击电压有时也能造成变频器的损坏。为防止因冲击电压造成过电压损坏，通常需要在变频器的输入端加压敏电阻等吸收器件，保证输入电压不高于变频器主回路间所允许的最大电压。作　者：王军转载自：印刷技术

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