摘要：本文主要介紹偉創張力專用型AC90 變頻器在印刷包裝行業復合機上面的應用

關鍵字：AC90變頻器 張力 偉創 復合機 印刷包裝

一、前言

復合機是包裝印刷行業中重要設備，是將兩層或兩層以上相同或不同的材料如布和布，布和紙，布和人造革以及各種塑料、橡膠片材卷材把它們加熱到溶化、半溶化狀態或者用一種特制粘合劑復合為一體的機械。

• 復合機介紹

    一般說的復合機是指家紡、服裝、家具、汽車內飾及其它相關產業中一種復合設備，主要用于各類布料、皮革、膜、紙、海綿等二層或多層的貼合生產工藝。具體又分為有膠復合和無膠復合，有膠復合又分為水膠、PU油膠、熱熔膠等，無膠復合工藝多為材料之間直接熱壓粘合或用火焰燃燒復合。

    常見的復合機的分類有：噴膠復合機、膠點轉移復合機、火焰復合機、網帶復合機和雙膠復合機。

1、控制系統現狀

   行業中目前常用的方案：收卷張力通過磁粉離合器或力矩電機來控制，第一、第二放卷張力通過磁粉制動器來控制。烘箱段張力的控制主要是通過浮輥電位器來檢測速度的偏差，通過電位器手動或通過同步控制板來自動調節復合電機與上膠電機速度的同步來保持恒張力。

2、目前存在的問題

    A、在很多經濟型復合機中還是采用滑差電機作為上膠電機和復合電機的首選，導致耗能大、維護繁瑣、轉速不穩。

    B、磁粉離合器因為在小卷及大卷時過大的滑差，以及在收大卷時需要輸出大轉矩即需要更大的電流，從而造成的磁粉發熱因而容易損壞。

    C、力矩電機在控制收卷時由于在小卷及大卷時需要保持一定的張力錐度，所以經常人為調節力矩大小，來保證內緊外松的收卷效果。不同的操作人員生產出來的產品差別較大。而且力矩電機調速范圍較小。

D、用同步控制板來調節烘箱段張力調試較麻煩，一般在加減速過程中浮輥不穩定，而且由于非專業制造此同步板是復合機的一個故障點。如果用電位器來手動調節同步，操作比較麻煩，而且人為影響因素較大，造成同步失靈現象的發生。

三、復合機工藝及電氣方案

該設備放卷材料是厚度為0.08mm，寬度為900~1200mm 的薄膜，對放卷有如下要求：
 

• 收卷和放卷速度穩定。收卷和放卷速度為20~200m/min，可平穩啟動停止

• 張力均衡并可調。按照設定的張力，保持最小的波動范圍，保證紙張放卷的松緊度。同時，根據材料的寬幅和最大卷徑不同，可方便調節設定張力。

• 放卷輥力矩方向能切換。紙張上膠水面不同時，需要翻轉，力矩方向就必須改變。

• 由于是被動放卷，放卷電機是工作在發電模式，為保證變頻器不過壓，必須加剎車電阻。

• 收卷張力隨卷徑的增大而減小，實現內緊外松的最佳收卷效果。

此復合機是處理塑料薄膜工藝中(如薄膜印刷)的一個重要設備，如下圖所示。本系統中，薄膜卷通過放卷架放卷，然后通過涂膠槽涂膠，進入復合牽引輥后，在復合控制箱中進行加熱處理，再與另外一層薄膜進行復合，最后由收卷電機進行收卷。

系統方案說明：

    偉創AC90最常用的是張力開環控制，無需張力檢測機構，系統結構簡單。變頻器工作在轉矩模式下，所以首先變頻器應該工作在閉環矢量模式下。需要加裝旋轉編碼器，而且編碼器的安裝最好是安裝在電機軸上。如果需要控制的張力較小，則編碼器的脈沖數不要低于1000，若需控制張力較大，用600線以上的編碼器則可。

　1、 放卷結構

　　一層放卷變頻器用偉創AC90張力專用型，功率為2.2kw。采用開環張力轉矩控制模式，被動放卷，并加編碼器，做閉環矢量控制，保證轉矩的穩定性。生產速度由系統涂膠驅動變頻器給定。開環張力轉矩控制不需要張力反饋，變頻器靠輸出轉矩達到控制張力的效果，故系統結構簡單。但當前轉矩的輸出值依賴卷徑計算，設置好卷徑計算相關參數是非常重要的。在該設備中，采用線速度信號方法計算當前卷徑。即采用系統涂膠驅動變頻器給定的運行頻率模擬輸出信號作為線速度信號，將的涂膠驅動變頻器最高頻率對應的最大線速度計算出來。

   二層層放卷變頻器用偉創AC90張力專用型，功率為2.2kw。采用開環張力轉矩控制模式，被動放卷，并加編碼器，做閉環矢量控制，保證轉矩的穩定性。生產速度由系統復合驅動變頻器給定。開環張力轉矩控制不需要張力反饋，變頻器靠輸出轉矩達到控制張力的效果，故系統結構簡單。但當前轉矩的輸出值依賴卷徑計算，設置好卷徑計算相關參數是非常重要的。在該設備中，采用線速度信號方法計算當前卷徑。即采用系統復合驅動變頻器給定的運行頻率模擬輸出信號作為線速度信號，將的復合驅動變頻器最高頻率對應的最大線速度計算出來。

2、收卷結構

   偉創AC90變頻器是一種可以實現收卷或放卷過程的恒張力控制的變頻器。可以通過變頻器內部的計算，獲得材料的實際卷徑，通過控制變頻器的輸出轉矩來獲得恒張力控制。偉創變頻器可以通過設置系統慣量補償、摩擦補償及材料慣量補償來補償由于系統慣量、磨擦阻力及材料慣量引起的起動或加速過程中速度不均勻的情況，獲得非常平穩的張力控制效果。方案簡單，調試方便。AC90還可以通過設置張力錐度系數，使得收卷張力隨卷徑的增大而減小，實現內緊外松的最佳收卷效果。

3、涂膠機構和復合機構

   由于系統的線速度較高，涂膠和復合機構采用偉創AC80B高性能矢量變頻器，頻率通道均主加輔的模式，主速度運用UP/DOWN的方式，能夠同時幾個地方增減車速，輔助速度由電位器給定，系統中的涂膠輥和復合輥上都有精密測速裝置，兩輥的線速度可以通過電位器進行微調，使得車速在高速時得到穩定運行。

另外在現場安裝時，一定要注意機身要良好的接地。特別是一些干燥少雨的地區，對接地端要進行特殊處理。否則，變頻器工作時機器表面積聚的靜電可能會引起火災。

四、系統方案優勢

　　1、系統速度響應迅速,電機之間運行同步，保證了復合材料的恒張力傳送。

　　2、生產線速度在高速運行時，系統穩定、張力穩定。

    3、電機加減速過程平緩，降低了設備故障率。

　　4、偉創變頻器能低速穩定性好，可在0.3HZ以上平穩運行。

5、系統操作運行方便，節點少，調試簡單，方便維護。

五、總結

　　實踐證明本方案具有良好的電機同步控制性能，使線速度保持一致，實現了復合材料的恒張力傳送，使復合材料在生產過程中松緊度一致，提高了復合產品質量和產量。