艾默生CT变频器在高速双面平版印刷机上的应用

0 引言

平版印刷是报纸、书刊和装潢印刷业的骨干设备，在印刷业市场占有率达35%以上。随着人们对高速印刷高质量的印刷品需求的增大，2007 年印刷机械设备全行业销售额约为160 亿元，其中印刷机械出口为2.62 亿美元，印刷机械进口额为17.16 亿美元。随着印刷机械的发展，印刷机械出口量逐年增加，国内市场占有率也大幅增长，故对变频器的需求将呈增长趋势。RBS940A项目是公司开发的变频传动高速双面平版印刷机，整机包括输纸机、收纸机和主机三部分。对主电机，上、下水辊电机，制动辊电机均要求无级调速。在此机型上选用了艾默生CT 系列变频器对4 个电机进行了控制。

1 变频器选型

印刷机主轴电机功率达到11 kW，为了适应印刷生产调试频繁低频点动时的人身安全，要求调速系统有良好的低速特性;同时，为了减少印刷过程中的纸张浪费现象，要求系统有良好的快速制动特性;最后，要求传动系统性能可靠。经过认真查阅各厂家变频器的技术参数，对其性价比进行分析，印刷机主轴传动选用了艾默生CT 的EV2000-4T00110G 矢量型工程变频器。EV2000变频器在0.5 Hz 可以达到180%的额定转矩，能承受150豫额定输出电流1 min，200%额定输出电流0.5 s，满足机床2 Hz 时的频繁点动。EV2000 具有直观的中文面板显示，方便的参数复制功能，更方便电气人员的操作。

印刷机水辊等辅传动电机仅有0.12 kW，虽功率较小，但要求低频时启动转矩大，故选用了性价比较高的EV800-2S0002G 单相变频器对其进行控制。印刷机所采用的电机均为变频调速专用电机，满足印刷设备低速恒转矩传动系统对电机热容量的要求。

2 控制电路设计

变频器本身具备过电流、过电压、欠电压、接地、过热、过载、缺相等多项警示及保护功能，这些功能足以构成对电动机的保护，所以对电动机无须另加保护环节，将其直接接于变频器的输出端子上即可。但变频器的电源输入端保护相对较为薄弱，所以在电网和电柜进线处加有隔离开关分断装置，在三相变频器输入端加有进行过流保护的无熔丝断路器，单相变频器输入端另加变压器保护，以防止电源电压过高直接损坏变频器。变频器的动作由PLC 控制，控制线直接接于PLC 的输出点上，将控制电路中的故障继电器的输出点接于PLC 的输入点上，报警时整机停止动作。

因本机有4 个变频器，所以不可避免有干扰存在。为了减少干扰，在布线时尽量避免控制线与电机线平行放置，无法避免时控制线尽量采用屏蔽电缆，并将屏蔽层及变频器、PLC、电机的接地端均单独良好接地。为使整机动作可靠，电柜采取强制制冷。电气原理如图1 所示。

3 变频器调试

3.1 主电机变频器

在主电机没有连接负载之前，首先设置FH组电机参数，正确输入电机铭牌上的数据，进行电机自调谐工作。然后输入F0 组基本功能参数、F3组辅助功能参数和F7 组开关量端子定义参数，调试使所有动作。主要参数设置如表1 所列。

在变频器的模拟输出端子上接一四位半直流电压数显表来显示主机的转速和电流。因本机速度达到10 000 转以上，所以小数点可以去掉，但其不运转时仍显示一小数值，显然这是不合适的。查看变频器说明书，多功能输出端子有三路。启用集电极的输出YI，将之接入PLC 的输入端子上，将F7.10 设为“16”变频器报警，可编程继电器输出端子TA、TC 串入表的信号线上，将F7.12 设为“园”变频器运行，这样在保证有报警时仍有信号输入，又仅用一根短短的封头线实现了运行后才能显示数值的目的。

3.2 辅机变频器

上色水辊和制动辊等辅传动采用的低频大转矩单相小功率变频器EV800 简洁实用，但操作方式和功能与EV2000 有很大的不同。例如要用到快速50 Hz 上水及电位器调节两种速度模式，按图1的接线方式控制需将参数05 设为AV.Pr(电压模拟给定频率和预置频率选择)，参数11(启动/停机逻辑选择)设为2，参数20(预置频率)设为50 Hz才能完成控制。

因水辊和制动辊的电机均是直连减速机，所以暂定用V/f方式控制。输入变频器参数后，低频时不能运行，查电机接线仍为星形接法380 V，因所选变频器为单相输入，输出是三相220 V，所以应将电机改为三角形接法。正确接线后情况有所改善，但在5 Hz 时电机仍然无法正常运行，再上调频率时转速有些偏高。将参数42(低频转矩提升值)加大，此参数对电机性能影响较大，设置不当会引起过电流、过热、噪音大等不良影响，所以以能够运转为准，调至7%，低速正常运行。八小时观察一切正常，调试结束。

4 结语

艾默生CT 变频器优越的性能完全满足整个设计所需，体贴现场的防接错设计，防止了因接错线损坏接口而造成的损失，对恶劣电网有较强的适应能力，免除了一些后顾之忧。艾默生CT变频器在此机型上批量使用两年多来，运行良好，从未出过故障，达到了设计选型的预期目标。