摘要: 同步傳送在自動噴塗設備工作過程中有其特別的重要性。本文討論了台達VFD-B係列變頻器的速度死循環控製在自動噴塗同步傳送設備上的應用.VFD-B係列變頻器是向量控製全數字交流馬達驅動器，具有典型的死循環控製特性,全數字菜單參數設定.文章通過噴塗生產線電氣控製係統的實現說明了VFD-B係列變頻器的優越性能及快速動態響應特性.

關鍵詞: 變頻器 PG04卡 編碼器
Abstract: The synchronizition transmission has special importance in the equipment working process of automatical spray-painting. This paper discussed the application of speed dead circulation control in Delta inverter of VFD-B series for synchronizition transmission equipment of automatical spray-painting. The Delta inverter of VFD-B series is an AC motor driver that applies vector and whole digital contol mode, and has a typical control characteristic of speed dead circulation, and the setting of menu and parameter uses whole digital mode. The paper explained that it has excellent performance and fast dynamic response characteristic through realization of electric control system in pray-painting
Key Words: Inverter PG04 card Encoder

[中圖分類號] TP273 [文獻標識碼] B 文章編號

1 引言
一(yi)般(ban)設(she)備(bei)或(huo)部(bu)件(jian)在(zai)出(chu)廠(chang)前(qian)都(dou)要(yao)經(jing)過(guo)噴(pen)塗(tu)處(chu)理(li)
，自(zi)動(dong)噴(pen)塗(tu)設(she)備(bei)工(gong)作(zuo)過(guo)程(cheng)是(shi)通(tong)過(guo)輸(shu)送(song)鏈(lian)條(tiao)將(jiang)待(dai)噴(pen)塗(tu)物(wu)送(song)入(ru)高(gao)溫(wen)烘(hong)箱(xiang)中(zhong)，經(jing)過(guo)一(yi)係(xi)列(lie)烘(hong)烤(kao)過(guo)程(cheng)使(shi)塗(tu)料(liao)附(fu)著(zhe)在(zai)待(dai)噴(pen)塗(tu)物(wu)上(shang)，然(ran)後(hou)由(you)傳(chuan)動(dong)鏈(lian)條(tiao)送(song)出(chu)，經(jing)工(gong)人(ren)從(cong)鏈(lian)條(tiao)上(shang)取(qu)下(xia)檢(jian)查(zha)，其(qi)合(he)格(ge)品(pin)送(song)入(ru)倉(cang)庫(ku)。對(dui)其(qi)電(dian)氣(qi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)要(yao)求(qiu)是(shi)能(neng)根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)的(de)噴(pen)塗(tu)物(wu)調(tiao)節(jie)輸(shu)送(song)鏈(lian)條(tiao)速(su)度(du)，從(cong)而(er)保(bao)證(zheng)足(zu)夠(gou)的(de)高(gao)溫(wen)加(jia)熱(re)時(shi)間(jian)，顯(xian)然(ran)輸(shu)送(song)鏈(lian)條(tiao)速(su)度(du)慢(man)高(gao)溫(wen)加(jia)熱(re)時(shi)間(jian)長(chang)，速(su)度(du)快(kuai)高(gao)溫(wen)加(jia)熱(re)時(shi)間(jian)短(duan)，從(cong)理(li)論(lun)上(shang)看(kan)實(shi)現(xian)起(qi)來(lai)似(si)乎(hu)應(ying)該(gai)是(shi)非(fei)常(chang)簡(jian)單(dan)的(de)。但(dan)是(shi)由(you)於(yu)輸(shu)送(song)鏈(lian)條(tiao)較(jiao)長(chang)，使(shi)用(yong)單(dan)台(tai)電(dian)機(ji)拖(tuo)動(dong)輸(shu)送(song)鏈(lian)條(tiao)非(fei)常(chang)困(kun)難(nan)，在(zai)設(she)計(ji)中(zhong)一(yi)般(ban)采(cai)用(yong)兩(liang)台(tai)電(dian)機(ji)，其(qi)中(zhong)一(yi)台(tai)確(que)定(ding)為(wei)主(zhu)傳(chuan)動(dong)電(dian)機(ji)
，而(er)另(ling)一(yi)台(tai)為(wei)從(cong)傳(chuan)動(dong)電(dian)機(ji)。問(wen)題(ti)是(shi)如(ru)何(he)保(bao)證(zheng)這(zhe)兩(liang)台(tai)電(dian)機(ji)同(tong)步(bu)運(yun)行(xing)？如(ru)果(guo)兩(liang)台(tai)電(dian)機(ji)不(bu)同(tong)步(bu)， 將jiang導dao致zhi輸shu送song鏈lian條tiao出chu現xian堆dui積ji或huo斷duan裂lie現xian象xiang，致zhi使shi生sheng產chan無wu法fa進jin行xing
，因yin此ci同tong步bu控kong製zhi問wen題ti的de解jie決jue在zai鏈lian條tiao皮pi帶dai傳chuan動dong中zhong是shi一yi個ge關guan鍵jian性xing的de問wen題ti

，采cai用yong高gao性xing能neng通tong用yong變bian頻pin器qi的de控kong製zhi策ce略lve就jiu可ke以yi實shi現xian主zhu、從電機運行的同步。

2 高性能通用變頻器的控製策略
由於電機運行是受變頻器驅動的
，如果兩台變頻器的輸入/輸出可以調整就有可能實現主
、從(cong)電(dian)機(ji)運(yun)行(xing)的(de)同(tong)步(bu)，因(yin)此(ci)有(you)必(bi)要(yao)對(dui)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)性(xing)能(neng)略(lve)作(zuo)討(tao)論(lun)。采(cai)用(yong)一(yi)般(ban)的(de)通(tong)用(yong)變(bian)頻(pin)器(qi)給(gei)異(yi)步(bu)電(dian)動(dong)機(ji)供(gong)電(dian)時(shi)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)無(wu)級(ji)平(ping)滑(hua)調(tiao)速(su)，起(qi)動(dong)和(he)停(ting)車(che)都(dou)很(hen)方(fang)便(bian)
，但(dan)是(shi)，調(tiao)速(su)時(shi)有(you)靜(jing)差(cha)，精(jing)度(du)不(bu)高(gao)，調(tiao)速(su)範(fan)圍(wei)不(bu)過(guo)1:10左(zuo)右(you)，而(er)且(qie)也(ye)不(bu)能(neng)像(xiang)直(zhi)流(liu)調(tiao)速(su)係(xi)統(tong)那(na)樣(yang)提(ti)供(gong)很(hen)高(gao)的(de)動(dong)態(tai)性(xing)能(neng)。要(yao)實(shi)現(xian)高(gao)動(dong)態(tai)性(xing)能(neng)，必(bi)須(xu)研(yan)究(jiu)實(shi)現(xian)高(gao)性(xing)能(neng)的(de)控(kong)製(zhi)策(ce)略(lve)，這(zhe)裏(li)有(you)兩(liang)種(zhong)控(kong)製(zhi)策(ce)略(lve)，即(ji)矢(shi)量(liang)控(kong)製(zhi)和(he)直(zhi)接(jie)轉(zhuan)矩(ju)控(kong)製(zhi)，各(ge)有(you)特(te)色(se)。矢(shi)量(liang)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)特(te)點(dian)是(shi):采用由轉子磁鏈決定d-軸方向的dqtongbuxuanzhuanzuobiaoxi，bayibudianjidedingzidianliufenjieweiqilicifenlianghezhuanjufenliang
，dedaoleisiyuzhiliudianjidezhuanjumoxing，zaicaiqucuoshibafeixianxingxitongbianhuanchenglianggedulidezhuansuhezhuanziciliandezixitong，congermofangzhiliudianjifenbieyongPItiaojieqijinxingkongzhi。zhijiezhuanjukongzhixitongshequbijiaofuzadexuanzhuanzuobiaobianhuan，jinzailiangxiangjingzhizuobiaoxishanggouchengzhuanjuhedingziciliandefankuixinhao，bingyongshuangweishipeng-砰控製代替線性調節器來控製轉矩和定子磁鏈，根據二者的變化，選擇電壓空間矢量的PWM(SVPWM)開kai關guan狀zhuang態tai，以yi控kong製zhi電dian機ji的de轉zhuan速su。值zhi得de注zhu意yi的de是shi，無wu論lun是shi矢shi量liang控kong製zhi係xi統tong，還hai是shi直zhi接jie轉zhuan矩ju控kong製zhi係xi統tong，都dou需xu要yao轉zhuan速su閉bi環huan控kong製zhi，所suo需xu的de轉zhuan速su反fan饋kui信xin號hao來lai自zi於yu電dian機ji同tong軸zhou的de速su度du傳chuan感gan器qi，對dui於yu高gao性xing能neng係xi統tong一yi般ban都dou用yong光guang電dian碼ma盤pan，其qi成cheng本ben
、安裝、可ke靠kao性xing都dou有you問wen題ti
，如ru果guo能neng取qu消xiao光guang電dian碼ma盤pan而er保bao持chi良liang好hao的de控kong製zhi性xing能neng，顯xian然ran會hui大da受shou歡huan迎ying，這zhe就jiu是shi無wu速su度du傳chuan感gan器qi的de高gao性xing能neng調tiao速su係xi統tong。作zuo為wei高gao性xing能neng的de通tong用yong變bian頻pin器qi都dou希xi望wang采cai用yong無wu速su度du傳chuan感gan器qi控kong製zhi。

3 主從變頻器同步控製功能實現
主(zhu)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)給(gei)定(ding)輸(shu)入(ru)是(shi)位(wei)移(yi)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)從(cong)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)模(mo)擬(ni)輸(shu)出(chu)的(de)迭(die)加(jia)，從(cong)變(bian)頻(pin)器(qi)由(you)外(wai)接(jie)電(dian)位(wei)器(qi)給(gei)定(ding)。係(xi)統(tong)啟(qi)動(dong)時(shi)主(zhu)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)頻(pin)率(lv)高(gao)於(yu)從(cong)變(bian)頻(pin)器(qi)的(de)輸(shu)出(chu)頻(pin)率(lv)
，也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)主(zhu)電(dian)機(ji)速(su)度(du)高(gao)於(yu)從(cong)電(dian)機(ji)的(de)速(su)度(du)，因(yin)此(ci)鏈(lian)條(tiao)處(chu)於(yu)拉(la)伸(shen)狀(zhuang)態(tai)，位(wei)移(yi)傳(chuan)感(gan)器(qi)根(gen)據(ju)拉(la)伸(shen)程(cheng)度(du)相(xiang)應(ying)地(di)給(gei)出(chu)的(de)信(xin)號(hao)逐(zhu)漸(jian)減(jian)小(xiao)，主(zhu)變(bian)頻(pin)器(qi)降(jiang)速(su)，直(zhi)至(zhi)最(zui)終(zhong)和(he)從(cong)變(bian)頻(pin)器(qi)處(chu)於(yu)同(tong)速(su)狀(zhuang)態(tai)。但(dan)是(shi)由(you)於(yu)電(dian)機(ji)和(he)鏈(lian)條(tiao)之(zhi)間(jian)是(shi)皮(pi)帶(dai)傳(chuan)動(dong)
，所(suo)以(yi)從(cong)電(dian)機(ji)會(hui)有(you)丟(diu)轉(zhuan)現(xian)象(xiang)從(cong)而(er)造(zao)成(cheng)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)的(de)主(zhu)從(cong)不(bu)同(tong)步(bu)，鏈(lian)條(tiao)有(you)被(bei)拉(la)伸(shen)的(de)噪(zao)音(yin)，改(gai)進(jin)的(de)方(fang)法(fa)是(shi)加(jia)上(shang)PG速度閉環精確速度控製轉速死循環後，噪音幾乎消失。本文選用的台達B係列變頻器采用無傳感器向量控製方式，具有自動轉矩補償
，轉差補償功能

，啟動轉矩在1Hz時可達150%，過載能力150%額定電流持續一分鍾，輸出頻率0.1Hz至400Hz可調，調節範圍寬
，同時具有開環向量、死循環向量等各種控製方式。自動噴塗設備采用的是V/F+PGsudusixunhuankongzhi
，qimudejiushijiejueqishusongdaipentuwushiliantiaoduijihuoduanliewenti
，jingyonghushiyong，xiaoguofeichanghao，dadatigaoleshengchanxiaolv，youxiaodijiejueleshengchanguochengchuxiandeliantiaoduijihuoduanliewenti。

4 同步控製變頻器調速係統構成
主、從電機同步的變頻器調速係統結構示意圖如1所示。

圖1表明，要求使用的變頻器有兩路模擬輸入和一路模擬輸出,且兩路模擬輸入均接受電壓信號並可迭加輸入,其中一路模擬輸入還必須可以接受負電壓信號（如AUI為-10到10V）,模擬輸出為0-10V的電壓信號，必不可少的功能就是變頻器要有速度死循環控製，如圖1中的PG環節。台達變頻器VFD-B為高功能向量控製泛用型，該型變頻器可根據工況選擇，其額定電壓
、功率範圍為：230V/單相(0.75kw-2.2kw)
；230V/三相(0.75kw-37kw)；460V/三相(0.75kw-75kw)。
VFD-B型變頻器有以下特點：
•向量控製及V/F控製*MODBUS通訊格式；
•馬達參數調適（Auto tuning）*參數密碼鎖定；
•16段速
、15段可程式運轉*PG速度回授控製（選購）；
•內含PID回授控製*自動調適加減速時間；
•具啟動速度追蹤模式*4段加減速獨立調整。

5 結束語
上(shang)述(shu)討(tao)論(lun)的(de)變(bian)頻(pin)器(qi)同(tong)步(bu)調(tiao)速(su)係(xi)統(tong)已(yi)在(zai)相(xiang)關(guan)企(qi)業(ye)投(tou)入(ru)運(yun)行(xing)，實(shi)際(ji)運(yun)用(yong)效(xiao)果(guo)表(biao)明(ming)
，與(yu)改(gai)造(zao)以(yi)前(qian)的(de)係(xi)統(tong)相(xiang)比(bi)，該(gai)係(xi)統(tong)設(she)計(ji)安(an)裝(zhuang)周(zhou)期(qi)短(duan)
，現(xian)場(chang)接(jie)線(xian)大(da)大(da)簡(jian)化(hua)，調(tiao)試(shi)簡(jian)單(dan)
，可(ke)靠(kao)性(xing)得(de)到(dao)顯(xian)著(zhu)提(ti)高(gao)。由(you)此(ci)可(ke)以(yi)說(shuo)明(ming)台(tai)達(da)變(bian)頻(pin)器(qi)轉(zhuan)速(su)死(si)循(xun)環(huan)控(kong)製(zhi)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)動(dong)態(tai)響(xiang)應(ying)特(te)性(xing)，完(wan)全(quan)可(ke)以(yi)運(yun)用(yong)於(yu)自(zi)動(dong)噴(pen)塗(tu)設(she)備(bei)及(ji)其(qi)它(ta)類(lei)似(si)對(dui)同(tong)步(bu)要(yao)求(qiu)比(bi)較(jiao)高(gao)的(de)應(ying)用(yong)場(chang)合(he)。

參考文獻[略]

作者簡介
李強（1978-），男，工程師，主要從事工業自動化係統工程開發和技術支持工作。