氮?dú)夤饬镣嘶馉t——是將不銹鋼薄板經(jīng)過氮?dú)夤饬镣嘶馉t，進(jìn)行高溫處理，使不銹鋼薄板變軟，再進(jìn)行后序的一系列加工處理，再形成成品。此道工序，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量影響致關(guān)重要，所以對(duì)此有較高的要求。一般由幾個(gè)部分組成：放卷電機(jī)、前壓棍電機(jī)、S棍電機(jī)、收卷電機(jī)等。其放卷電機(jī)、前壓棍電機(jī)、S棍電機(jī)均為5.5 kW，收卷電機(jī)為30 kW。系統(tǒng)的操作過程——將一卷不銹鋼薄板，由放卷電機(jī)，經(jīng)前壓輥牽引進(jìn)入退火爐，通過高溫加熱處理后，再經(jīng)S輥電機(jī)牽引，由收卷電機(jī)進(jìn)行收卷。工作過程中，各部分的恒線速度恒定，對(duì)產(chǎn)品的后序加工有著重要的影響。如下圖1所示：

圖1不銹鋼薄板收卷原理圖

在改造之前，原采用傳統(tǒng)的變頻器同步方法進(jìn)行控制。但是，變頻同步控制只能保證S輥電機(jī)和收卷電機(jī)轉(zhuǎn)速的同步。在收卷電機(jī)部分，由于隨著收卷圈數(shù)的增加，外徑是逐漸變大的，其線速度要求不變化，所以，實(shí)際上是使兩者之間的張力恒定。為了保持線速度恒定，操作人員就要時(shí)時(shí)測(cè)量S輥電機(jī)與收卷電機(jī)的線速度，根據(jù)測(cè)得的線速度差，人為地改變S輥?zhàn)冾l器和收卷變頻器的頻率，對(duì)兩者的線速度進(jìn)行校正，以此來達(dá)到線速度的一致。由于手工操作難度較大，不能達(dá)到收卷不銹鋼薄板恒定張力控制或恒線速度控制，也就保持不了張力的恒定，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)張力過大鋼板繃緊變形，或者張力過小鋼板松弛變形，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。不僅如此，原收卷系統(tǒng)還存在如下弊端：1、由于各動(dòng)力點(diǎn)的受力不均勻，無法在同一線速度下運(yùn)行；2、S輥電機(jī)在低速時(shí)易打滑；3、收卷電機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)過載和失速現(xiàn)象；4、在上料、下料時(shí)不易控制。

根據(jù)現(xiàn)有的狀況，收卷電機(jī)是隨著卷徑的增加，只要S輥電機(jī)和收卷電機(jī)隨時(shí)保證線速度恒定，即張力的恒定，也就達(dá)到了收卷系統(tǒng)的工藝要求。為此，在原有的系統(tǒng)中，采用變頻調(diào)速加以改造。由于放卷電機(jī)在前級(jí)，張力控制的要求不高，所以只對(duì)S輥電機(jī)和收卷電機(jī)進(jìn)行改造，系統(tǒng)S輥電機(jī)采用SB70G5.5 kW。S輥電機(jī)和收卷電機(jī)之間具有不銹鋼薄板柔性連接，若收卷電機(jī)的線速度高于S輥電機(jī)的線速度，S輥電機(jī)會(huì)處于發(fā)電狀態(tài)，所以變頻器外需配置制動(dòng)電阻。收卷電機(jī)采用SB70G30KW，變頻器采用無PG矢量控制，利用SB70豐富的邏輯算術(shù)單元，通過內(nèi)部運(yùn)算單元的連接，在速度控制的基礎(chǔ)上增加轉(zhuǎn)矩限幅。轉(zhuǎn)矩限幅值，是由內(nèi)部的算術(shù)單元間接給定的，是以2.5電機(jī)額定轉(zhuǎn)矩為100%的量。

以S輥SB70G5.5 kW模擬輸出的頻率作為線速度的給定以供給收卷電機(jī)，通過調(diào)節(jié)變頻器相應(yīng)輸入信號(hào)的增益、偏置作為線速度信號(hào)，來進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的運(yùn)算、限幅，從而實(shí)現(xiàn)S輥電機(jī)、收卷機(jī)線速度的恒定。變頻器原理接線圖如圖2所示：

圖2 張力控制變頻器原理接線圖

對(duì)S輥?zhàn)冾l器設(shè)置較簡單。頻率給定，設(shè)為電位器給定，外控啟動(dòng)。當(dāng)出現(xiàn)緊急停機(jī)時(shí)，設(shè)置了與收卷電機(jī)聯(lián)動(dòng)的急停按鈕。收卷電機(jī)，在剛啟動(dòng)時(shí)，需要點(diǎn)動(dòng)功能，因此，增設(shè)了點(diǎn)動(dòng)功能。在點(diǎn)動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)矩限幅，是由變頻器內(nèi)部，通過模擬開關(guān)進(jìn)行切換，使點(diǎn)動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)矩限幅為100％。

本方案已對(duì)該廠的四臺(tái)氮?dú)夤饬镣嘶馉t的收卷進(jìn)行改造，并成功應(yīng)用。改造后由于具有恒張力收卷，所以加工精度高，產(chǎn)品質(zhì)量大幅度提高。其安全可靠、性能穩(wěn)定、提高了生產(chǎn)效率。系統(tǒng)未加張力傳感器、速度編碼器實(shí)現(xiàn)了S輥與收卷電機(jī)線速度、恒張力的控制得到了用戶的良好好評(píng)，并對(duì)SB70變頻器優(yōu)越強(qiáng)大的功能表示高度認(rèn)可和滿意。