1 概述

當前冷軋系列設備中主要產品類型有冷軋扭系列設備、調直機系列設備和冷軋帶肋鋼筋生產系列設備。在冷軋帶肋鋼筋生產線中，從放線、鋼筋軋制、強度控制、延伸調控、定尺切斷、自動推平、二面落料、盤卷收線，可以全部實現(xiàn)自動化。冷軋帶肋鋼筋生產線的材料為原始的成卷鋼筋，首先對一級電機進行直接轉矩控制來拉伸材料，再經過二級電機拉伸并在材料表面進行壓花處理，之后由第三級電機進行拉伸，最后在生產線末端進行定長切割處理。其中，需要對一級電機進行直接轉矩控制，考慮到變頻器控制的諸多優(yōu)越性，因此采用變頻器來對電機進行轉矩控制，又鑒于生產線空間的限制，一級與二級兩個電機之間不適合安裝張力架傳感器來反饋，故采用V 系列變頻器的開環(huán)轉矩控制來控制電機，以達到滿足用戶需求的目的。

2 系統(tǒng)架構

冷軋設備生產線流程為鋼筋原材料寅變頻器VFD370V43A(1 臺)進行轉矩控制(一級電機) 寅變頻器VFD550B43A(1臺)進行速度控制(二級電機)寅VFD055B43A(1 臺)進行速度控制(三級電機)寅定長切割寅完畢。其中，變頻器VFD370V43A的外部電氣控制部分為：

1)由一個電位器連接+10V 、AVI與ACM來調節(jié)轉矩命令大小;

2)通過一個按鈕來切換速度/轉矩模式，在速度模式情況下，由此按鈕來實現(xiàn)點動頻率的端子命令;

3)端子AVI與AUI短接;

4)端子MI1與MI2短接。

變頻器VFD370V43A的外部接線示意圖如圖1 所示。

3 工藝要求

在冷軋設備生產線流程中的變頻器VFD370V43A采用直接轉矩控制方式來拖動一級電機(從動)，牽引鋼筋向前拉動，其給定的轉矩大小為一個合適值。當二級電機(主動)運行起來的時候，一級電機才在系統(tǒng)中跟隨二級電機一起運行，從而取代之前使用的力矩電機。在實際使用過程中，當一卷鋼筋使用完畢，要求在更換材料的時候，系統(tǒng)能夠在速度模式下實現(xiàn)點動運行進料，以保證讓鋼筋平順的穿過設備中的機械部分。另外，要求變頻器VFD037V43A在最大轉矩命令范圍內能夠單獨驅動較重的負載，如將負載更換為直徑更粗的鋼筋。

4 調試步驟

1)對一級電機參數(shù)進行整定，并設定：

00-10=4(轉矩控制方式);

00-20=2(頻率命令外部模擬量);

03-00=1(AVI 為給定頻率/轉矩命令)。

轉動外部電位器，輸入一個較合適的轉矩進行直接轉矩控制，鋼筋在這個轉矩下不向前移動，只有在二級拉伸電機速度運行的情況下，一級拉伸電機才在轉矩模式下帶動鋼筋向前移動。

2)在速度模式下實現(xiàn)點動運行。在外部端子MI2 切換到速度模式時(02-02=32轉矩速度模式切換)，設定外部端子MI1，設02-01=1(多段速指令一)、04-00=1(第一段速為1 Hz)，此時在速度模式下多段速頻率一可以正常運行，加上負載檢驗效果不錯。

3)在直接轉矩模式下測試能否帶動更大負載。

因鋼筋材料的粗細有異，增加負載后，逐步轉動電位器，增加轉矩的命令大小，觀察電機的反應。以觀察當轉矩增加到滿轉矩前，能否拉動負載，須設定的參數(shù)為06-12=250(轉矩限制設定為250%)。

當電位器旋轉到滿位(此時轉矩命令已是最大值)，但負載沒有移動時，設置03-02=8(AUI 模擬量功能為轉矩補償);當單獨調節(jié)AUI 模擬量效果不佳時，可同時調節(jié)AVI。因外部電路只允許使用一個電位器模擬量輸入，因此短接端子AUI 與AVI，當外部電位器旋轉時，轉矩命令和轉矩補償都是在逐步增大，正常情況下，當增到一定值時一級電機帶動負載運行。

4) 參數(shù)設置。控制一級電機的變頻器VFD370 V43A的最終參數(shù)設置如表1 所列。

5 結語

1)以臺達變頻器采用直接轉矩模式代替力矩電機，控制性能優(yōu)越，效果良好;

2)生產線運行穩(wěn)定，維護成本大大降低;

3)產品的品質很好，最終用戶反映良好。