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變頻器在平版印刷機(jī)改造中應(yīng)用

時(shí)間:2008-06-23 10:55:00來源:yangliu

導(dǎo)語:?就變頻器在國產(chǎn)單雙色單張紙平版印刷機(jī)改造中的應(yīng)用,談一些體會(huì)
1 引言 目前,電氣控制新技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國產(chǎn)單張紙平版印刷機(jī)上,如PLC、觸摸屏、變頻器等。這些新型單張紙平版印刷機(jī)與若干年前舊型的設(shè)備相比,具有可靠性高、節(jié)能高效、功能完善等優(yōu)點(diǎn),而在當(dāng)前許多印刷企業(yè)里,老舊型號(hào)的單張紙平版印刷機(jī)仍擁有相當(dāng)大的數(shù)量。如果對(duì)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(dāng)于重新制作電氣控制系統(tǒng)。若只針對(duì)單張紙平版印刷機(jī)主傳動(dòng)部份使用變頻器去改造,線路變動(dòng)小,工作量少。既保留了原有繼電接觸控制簡單、實(shí)用的特點(diǎn),又充分發(fā)揮了變頻器可靠、節(jié)能的優(yōu)勢(shì),改造的性價(jià)比高。以下就變頻器在國產(chǎn)單雙色單張紙平版印刷機(jī)改造中的應(yīng)用,談一些體會(huì)。 2 印刷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制的工藝特點(diǎn) 要使得變頻器驅(qū)動(dòng)變頻電機(jī)能良好地應(yīng)用于印刷機(jī),滿足生產(chǎn)工藝的要求,首先要清楚印刷機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)控制的工藝特點(diǎn),它對(duì)變頻器的功能提出什么樣的要求,然后選擇何種型號(hào)的變頻器,以及如何具體地改造對(duì)接原有的線路。 單張紙平版印刷機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)是由電機(jī)通過皮帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)帶動(dòng)整機(jī)的,各滾筒、牙排、機(jī)構(gòu)之間由機(jī)械的連接配合協(xié)調(diào)動(dòng)作,所以控制了主傳動(dòng)的電動(dòng)機(jī)就控制了全機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。在機(jī)械調(diào)節(jié)、檢查、安裝拆卸PS版和橡皮布、清潔機(jī)器時(shí),都需要以手動(dòng)點(diǎn)車方式控制機(jī)器正反向運(yùn)轉(zhuǎn),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(jī)器以相同的速度長車運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)器開始正式印刷生產(chǎn)時(shí),有一個(gè)初始速度,約3000轉(zhuǎn)/小時(shí)。當(dāng)輸紙機(jī)開始輸紙后可以加速,使機(jī)器以較高的速度生產(chǎn),一般是6000~8000轉(zhuǎn)/小時(shí)。為了適應(yīng)不同的生產(chǎn)速度要求,可通過一個(gè)調(diào)速電位器對(duì)高速進(jìn)行調(diào)節(jié),速度的實(shí)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(dòng)按鈕降速,另一是印刷過程中檢測(cè)到紙張故障,如歪張、無紙、雙張等使印刷機(jī)自動(dòng)減速運(yùn)行,各部分相應(yīng)地做出協(xié)調(diào)動(dòng)作,如離壓、停水、離墨、停止輸紙等。在生產(chǎn)結(jié)束時(shí),按下停車按鈕,機(jī)器相應(yīng)地以自由停車方式平緩地停止運(yùn)轉(zhuǎn)。此外,為了保證人身安全,在印刷機(jī)的危險(xiǎn)部位安裝有安全保護(hù)開關(guān)或急停按鈕,只要這些開關(guān)動(dòng)作,機(jī)器無論處于何種狀態(tài),都要立即停止,全機(jī)緊急制動(dòng)。 3 對(duì)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(diǎn)車、正向低速、印刷初始速度、高速的要求; (2)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的速度值可變,最好是通過手調(diào)電位器方式進(jìn)行無級(jí)調(diào)速,以適應(yīng)不同工藝要求; (3)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)要有速度指示,使操作者明確當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài); (4)機(jī)器的加、減速過程要平穩(wěn),快慢適當(dāng),做到速度變換時(shí)及時(shí)平滑無沖擊,變頻器本身有故障時(shí)也要使全機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。 4 變頻器的參數(shù)選擇 根據(jù)這些要求可知,絕大多數(shù)變頻器都可滿足,針對(duì)所用的場(chǎng)合,選擇通用型變頻器。電壓容量的選擇根據(jù)所接電源和原機(jī)所用的電機(jī)。此處使用400V等級(jí),單色機(jī)用5.5kW、雙色機(jī)用11kW的變頻器,市場(chǎng)上變頻器的種類繁多,一般選擇品質(zhì)優(yōu)良的主流產(chǎn)品,如三菱A540系列、安川G5、臺(tái)達(dá)等,這些產(chǎn)品雖然價(jià)格較高,但質(zhì)量有保證。對(duì)于一臺(tái)印刷機(jī)上電氣核心部件來講,寧肯一次性投入較大,避免日后經(jīng)常故障帶來的麻煩。當(dāng)然,如果對(duì)變頻器其它的品牌質(zhì)量、性能指標(biāo)有把握,也可以選擇,這樣可以節(jié)省一些。有了變頻器硬件以后,要設(shè)定其內(nèi)部參數(shù)。就速度方面的參數(shù)來講,可將點(diǎn)動(dòng)頻率設(shè)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(chǎn)品為例,描述一下它的具體接線及與舊型印刷機(jī)的改造連接,兩者線路如附圖所示,相關(guān)的注意事項(xiàng)如下。 [align=center] 附圖變頻器連接圖(KM1、KM2、KM3、KA1、KA3為原圖紙?jiān)幪?hào)) 附表 改造前后主電機(jī)能耗對(duì)比表 [/align] (1)原印刷機(jī)的主傳動(dòng)裝置是電磁調(diào)速(滑差)電機(jī)、低速電機(jī)及離合器、制動(dòng)器等機(jī)構(gòu)都拆除不用,用一臺(tái)上海通太電機(jī)公司生產(chǎn)的變頻調(diào)速專用電機(jī)代替,該機(jī)11kW/380V自帶三相斷電制動(dòng)器及冷卻風(fēng)扇。原電機(jī)的安裝底座可以利用,原電機(jī)的皮帶輪也可拆下裝在新電機(jī)軸上。 (2)因原主電機(jī)、低速電機(jī)已拆,所以配電箱內(nèi)的接觸器KM1,KM2,KM3主觸點(diǎn)的接線可以拆除。將其余的可用觸點(diǎn)按照新線路加以利用,作為變頻器控制信號(hào)的開關(guān)觸點(diǎn)。因?yàn)樵瓉砝^電器的觸點(diǎn)可能會(huì)存在使用時(shí)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(fù)位端MRS,公共端SD接線需將相關(guān)觸點(diǎn)串并聯(lián)進(jìn)行組合,以滿足三段調(diào)速要求。 (3)原有的電磁調(diào)速器ZLK-11也拆除,正好可以利用其安裝位置制作一個(gè)合適的調(diào)速顯示盒,利用一個(gè)1KΩ/ZW的繞線電位器接入模擬信號(hào)輸入端口——10E,2.5,用一只滿量程10V的直流電壓表并聯(lián)在2.5端,變換一下表盤內(nèi)的指示單位,可指示變頻器的指令速度。 (4)將變頻器內(nèi)部的報(bào)警常閉觸點(diǎn)B、C連接端串入原控制線路KA1的串聯(lián)回路,使其動(dòng)作后具有整機(jī)急停的功能。 (5)控制主電機(jī)的接觸器KMa并接在原線路KA1旁。若有報(bào)警即釋放,斷開主電機(jī)回路,同時(shí)KA1常閉觸點(diǎn)閉合,復(fù)位變頻器,禁止輸出。冷卻風(fēng)扇,電磁剎車的接觸器KMb線圈的連通有兩條支路,一是串入KMa常開觸點(diǎn)與KMa并聯(lián),另一路是與電源之間串入盤車安全開關(guān)的常閉觸點(diǎn)。正常時(shí)該支路斷開,在需要手動(dòng)搖車時(shí),電源經(jīng)過安全開關(guān)也使KMb通電,剎車松開可搖車。 (6)變頻器的安裝位置有兩種方式。一是另外制作一只控制箱,放置在飛達(dá)輸紙板下部適當(dāng)位置,另一種是如果控制柜離墻或柱子較近,可交將控制箱固定在墻或柱上,通過線束穿管與原控制柜連接。 5 結(jié)束語 經(jīng)過以上步驟,筆者成功改造了一臺(tái)舊式J2205單張紙雙色平版印刷機(jī),改造后機(jī)長反映速度穩(wěn)、調(diào)速準(zhǔn)、高效節(jié)能,維修人員也感覺可靠性高,幾乎不需格外維護(hù)。我們實(shí)際測(cè)量了改造前后印刷機(jī)生產(chǎn)時(shí)所消耗的電流,做出比較測(cè)算,得出至少節(jié)能30%以上的結(jié)論。如附表所示:以每天生產(chǎn)20小時(shí),1年以280天計(jì)算,一年可省電16800kWh,以每千瓦小時(shí)電0.7元計(jì),一年僅電費(fèi)就可省下11760元,此外,以前低速離合與制動(dòng)使用的電磁離合器由于工作環(huán)境差,易損壞。以每年更換4個(gè),每個(gè)250元計(jì),又可節(jié)省1000元。我們購買變頻器花費(fèi)7800元,變頻電機(jī)8000元,加上所需的一些電線、繼電器等總計(jì)約16000元。投入與產(chǎn)出一比,不到一年半就可收回全部投資。當(dāng)然,這還不包括改造后生產(chǎn)率提高,印刷品質(zhì)量改善所帶來的間接效益。

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