專利名稱：鍘皮機專用變頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及變頻調(diào)速技術(shù)領(lǐng)域中的變頻器，具體地說是一種鍘皮機專用變頻
O
背景技術(shù)：
鍘皮機采用人工工切割方式，不但操作危險，人工成本高，而且切割精度差，速度慢。以上的缺點直接導(dǎo)致手動鍘皮機效率低下，產(chǎn)品成本升高，系統(tǒng)可靠性低。隨著生產(chǎn)經(jīng)濟的發(fā)展，采用機械化的鍘皮機越來越被社會所需要，對于驅(qū)動鍘皮機的變頻器要求性能穩(wěn)定，變頻響應(yīng)速度快，使用壽命長，變頻調(diào)速技術(shù)是現(xiàn)代電力傳動技術(shù)重要發(fā)展的方向。 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，交流變頻技術(shù)從理論到實際逐漸走向成熟。變頻器不僅調(diào)速平滑，范圍大，效率高，啟動電流小，運行平穩(wěn)，而且節(jié)能效果明顯。因此，交流變頻調(diào)速已逐漸取代了過去的傳統(tǒng)滑差調(diào)速、變極調(diào)速、直流調(diào)速等調(diào)速系統(tǒng)，因為國內(nèi)技術(shù)上的缺陷，目前對于此類變頻器大多采用國外進口，增加了生產(chǎn)成本。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的為提供一種調(diào)速方便，效率高的鍘皮機專用變頻器，提高鍘皮機鍘皮的自動化程度。實現(xiàn)上述發(fā)明目的的技術(shù)方案如下鍘皮機專用變頻器，包括交流整流電路、直流變頻電路和高速處理器，所述交流整流電路為二極管組成的三相交流整流橋，所述三相交流整流橋的兩端并聯(lián)兩串聯(lián)的充電電容，且三相整流橋的輸出接一充電電阻，所述充電電阻并聯(lián)一接觸器，串聯(lián)的兩充電電容并聯(lián)三組絕緣柵雙極型晶體管，每組包括兩個絕緣柵雙極型晶體管，且每組兩個絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極與集電極連接處輸出至電機，三組絕緣柵雙極型晶體管的基極分別連接到高速處理器。軟件上設(shè)計一套針對鍘皮工藝要求的專業(yè)控制流程，本實用新型通過高速處理器接收外部信號對直流部分進行頻率調(diào)整，所述的高速處理器輸出控制為IGBT逆變控制，采用正弦脈寬調(diào)制控制方式，從而達到控制電機運轉(zhuǎn)的目地。本實用新型的有益效果是運用于鍘皮機系統(tǒng)當(dāng)中，使得新型鍘皮機系統(tǒng)與老舊鍘皮機系統(tǒng)相比具有如下優(yōu)點①自動矯正長度后下刀，分切精度高，可達2mm左右。②分切長度及送皮速度任意可調(diào)，操作簡單，效率高。③下刀時間和起刀時間可控，確保鍘刀起停到位，進一步提高生產(chǎn)效率。④在自動分切時，發(fā)現(xiàn)不合理的地方，可隨時手動下刀，確保板皮質(zhì)量。⑤省去了 PLC，完全自動化控制，成本低，低故障率。⑥齊頭距離可任意調(diào)節(jié)，保證板皮質(zhì)量的同時避免板皮浪費。

圖1為本實用新型的主要元器件電路原理圖Ml，M2為兩臺電機；Si，S2為光電開關(guān)
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。如圖1所示，鍘皮機專用變頻器，包括交流整流電路、直流變頻電路和高速處理器，所述交流整流電路為二極管組成的三相交流整流橋，所述三相交流整流橋的兩端并聯(lián)兩串聯(lián)的充電電容，且三相整流橋的輸出接一充電電阻，所述充電電阻并聯(lián)一接觸器，串聯(lián)的兩充電電容并聯(lián)三組絕緣柵雙極型晶體管，每組包括兩個絕緣柵雙極型晶體管，且每組兩個絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極與集電極連接處輸出至電機，三組絕緣柵雙極型晶體管的基極分別連接到高速處理器。輸入三相AC380V經(jīng)三相整流橋整流，經(jīng)啟動電阻對電解電容充電為DC540V，當(dāng)充電結(jié)束，接觸器吸合，充電電阻短路。通過控制IGBT不同的導(dǎo)通時間，DC MOV被調(diào)制成三相頻率可變的正弦波電壓，驅(qū)動電機實現(xiàn)調(diào)速。弱電部分由高速處理器來完成接收外部輸入信號木皮檢測信號——由光電開關(guān)提供，輸入到Sl端子刀位檢測信號——由光電開關(guān)提供，輸入到S2端子手動鍘皮信號——由常開開關(guān)提供，輸入到S3端子脈沖輸入信號——由編碼器輸出提供，通過對編碼器輸出脈沖進行計數(shù)，從而計算出出皮長度，信號輸入到S6端子。輸出控制IGBT逆變控制，采用正弦脈寬調(diào)制(SPWM)控制方式。SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)控制方式的特點是控制電路結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，機械特性硬度也較好，能夠滿足一般傳動的平滑調(diào)速要求，已在產(chǎn)業(yè)的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。能夠充分滿足鍘皮機專用變頻器的各種技術(shù)要求。適合鍘皮工藝要求的專業(yè)控制流程軟件控制高速處理器，具備以下特點1、頻率連續(xù)可調(diào)，高起動轉(zhuǎn)矩；2、可任意設(shè)定V/F曲線，配合轉(zhuǎn)矩補償功能，提供100% 150%的起動轉(zhuǎn)矩；3、全方位的檢測保護功能有過電壓、欠電壓、電機過載、加速/減速/運轉(zhuǎn)中失速防止保護功能、頻率偵測；4、自動檢測產(chǎn)線上有無木皮，進而控制變頻器如何動作；5、刀位自動檢測，進而控制變頻器如何動作；6、手動鍘皮發(fā)現(xiàn)鍘皮機有異常動作，可手動對木皮進行切割；7、木皮長度計量能接收編碼器提供的脈沖信號，自動計算之后，轉(zhuǎn)換成木皮出皮長度。8、木皮實際長度計量通過對每塊皮子產(chǎn)生的實際脈沖數(shù)進行計算，得出每塊皮子的實際切割長度。9、木皮齊頭處理對第一塊木皮進行起頭處理，保證木皮的精度；
4[0037]10、切割長度可控根據(jù)需要，可以對木皮切割長度進行調(diào)節(jié)。系統(tǒng)主要動作變頻器啟動M1電機先啟動，按變頻器設(shè)定頻率運行，由于剛開始切料，Sl沒有信號的時間超過皮子檢測時間，則變頻器先低頻運行，系統(tǒng)先做齊頭處理。手動鍘皮在產(chǎn)線運行的過程中，有時候需要進行手動鍘皮。通過手動S3端子閉合，使電機M2啟動運行，經(jīng)過延時時間，當(dāng)光電開關(guān)S2檢測到刀位，電機M2通過直流制動停車，切換到電機M2運行，從而實現(xiàn)手動鍘皮。齊頭處理S1檢測到木料存在，由于空料時間已經(jīng)超過皮子檢測時間，則系統(tǒng)先做齊頭處理。當(dāng)Si檢測到木料，變頻器同時對編碼器產(chǎn)生的脈沖進行計數(shù)，當(dāng)檢測到木料長度為300mm時，電機Ml通過直流制動停車，經(jīng)過電機切換延時，變頻器帶動M2以下刀速度運行，從而實現(xiàn)齊頭處理。正常切割S1持續(xù)檢測到木料存在，變頻器以主頻率帶動運行Ml運行，同時變頻器對編碼器產(chǎn)生的脈沖進行計數(shù)，假設(shè)切割長度為A (mm)，預(yù)置減速距離為B (mm)，則當(dāng)送料線運行C = A-B(mm)時，變頻器動作，變頻器以低頻帶動Ml運行，當(dāng)送料線運行到A(mm) 時，變頻器帶動電機Ml以直流制動方式停車。經(jīng)過電機切換延時，變頻器帶動M2以下刀速度切割木料，當(dāng)光電開關(guān)S2檢測到鍘刀，經(jīng)過停車延時，變頻器帶動M2以直流制動方式停車，經(jīng)過電機切換延時，繼續(xù)正常切割運動。最后一張皮料處理由于最后一張皮料的長度肯定小于正常切割長度，所以送料線運行到一定階段，Sl檢測不到木料，則編碼器不產(chǎn)生脈沖，變頻器以低頻運行。直到重新填入皮料，系統(tǒng)做齊頭處理。上述實施例僅作為對本實用新型的解釋，不以任何方式限定本實用新型，凡是采用等同或等效變換所取得的技術(shù)方案均在本實用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種鍘皮機專用變頻器，包括交流整流電路、直流變頻電路和高速處理器，其特征為所述交流整流電路為二極管組成的三相交流整流橋，所述三相交流整流橋的兩端并聯(lián)兩串聯(lián)的充電電容，且三相整流橋的輸出接一充電電阻，所述充電電阻并聯(lián)一接觸器，串聯(lián)的兩充電電容并聯(lián)三組絕緣柵雙極型晶體管，每組包括兩個絕緣柵雙極型晶體管，且每組兩個絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極與集電極連接處輸出至電機，三組絕緣柵雙極型晶體管的基極分別連接到高速處理器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鍘皮機專用變頻器，其特征是所述的高速處理器輸出控制為IGBT逆變控制，采用正弦脈寬調(diào)制控制方式。
專利摘要本實用新型公開了一種鍘皮機專用變頻器，包括交流整流電路、直流變頻電路和高速處理器，所述交流整流電路為二極管組成的三相交流整流橋，所述三相交流整流橋的兩端并聯(lián)兩串聯(lián)的充電電容，且三相整流橋的輸出接一充電電阻，所述充電電阻并聯(lián)一接觸器，串聯(lián)的兩充電電容并聯(lián)三組絕緣柵雙極型晶體管，每組包括兩個絕緣柵雙極型晶體管，且每組兩個絕緣柵雙極型晶體管的發(fā)射極與集電極連接處輸出至電機，三組絕緣柵雙極型晶體管的基極分別連接到高速處理器，其特點是調(diào)速平滑，啟動電流小，運行平穩(wěn)，效率高，實用性強，值得推廣使用。
文檔編號H02M5/458GK202019307SQ20112008128
公開日2011年10月26日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月24日
發(fā)明者張建軍, 祝元北 申請人:上海眾辰電子科技有限公司