生產鋼絲的主要設備足拉絲機，近幾年來，隨著生產技術水平的提高，水箱拉絲機鋼絲繩的用途 越來越廣泛.質莆要求也越來越島，特別是對鋼絲強度的要求，國際上已經達到200 市噸。70年代為80噸。而要生產高強度鋼絲，鋼絲的總壓縮率和部分壓縮宇都需 相對提高.。提尚壓縮宇就必須增加拉拔次數，亦就是連續拉拔需由五六次變為八九次。 這樣、對設儕的要求也越來越高，不僅對電機的調速范闬、力矩特性、能源消耗，而且對調 速裝置的檸制精度、安全保護功能和動靜態特性等都有較高要求，隨著鋼絲生產高速化、 連續化、大剖化和輔助工序機械化程度的發展，對電氣榨制系統的集成化和微機控制提出新的要求。

眾所周知，50年代，我國的金屬制品行業剛剛起步，大部分設備從日本或蘇聯購進， 為了調整拉蜱機各轉筒的速度.使各轉筒之間金屬流量平衡，均采用直流調速技術，而鋼 絲生產環境十分惡劣，石灰粉、肥皂粉和拉玲產牛的金屬粉塵被空氣帶人電動機的整流子 表面，使之磨損嚴承，并且，金屬粉塵在直流磁場的作用下吸附在磁極周圍，使磁極絕緣性 能下降，甚至擊穿絕緣而被迫檢修。由丁匕述原閃，使得直流凋速整流子磨損嚴重、維護困 難、故障高，那么能否找到一條新路來解決此難題呢?

70年代開始探索用交流變頻調速技術取代直流調速，交流電機抗粉塵性能好，無換 向器，維護簡單、價格低廉，隨若電子技術和微機控制技術的發展，使變頻器的輸出基波頻 率在寬范鬧內吋調，基波幅值能以高分辨率可控，使交流岡速精度大大提高，故障檢測和 敁爾迅速可槔^能滿足拉絲機調速的要求。

80年代以來交流變頻調速技術迅速發展，歐美各國和日本之間的競爭也十分激烈， 都想占領世界巾場，日本富十變頻器已經由最初采用16位微處理機的 500003系列發展到3前采用32位微處理機的第四代系列，07系列能 根據瞬時輸出電流和電壓檢測進行卨速轉矩計算和數據處理，從而實現轉矩限定，轉差補 償控制，瞬時電源故障后的平穩恢復以及0動加減速控制，并丘逋過接口還可以擴展到可 編程序控制器，使變頻器能接收到來自01^：的操作命令和頻率設定佶々，實現過程自動 化。乂如徳固的匕0^：只公司和公司巳把調頻調壓系統應用在調速 精度要求較高的育線式拉好機上，它采用低壓輔助起動，轉差率補償調iv等新技術，使變 頻器調速系統具有頻率分辨率高、低速運行可靠、開環頻蘋穩定等優點。

一、活套式拉絲機采用開環調速的條件

在金屬制品行業中，活套式拉絲機是一種常用的機械，以其拉拔效韋高、工藝性能好， 磨耗小等優點而得以廣泛應用，由于拉拔工藝賈求拉蜱機起動平穩，能無級調速，低速時 起動力矩大，過去一直采用直流拖動。如前所述，用直流電機拖動存在許多缺點，而變頻器 給定精度高、低速力矩大、調速穩定，土適合應用于活套式拉絲機上，然而，活套式拉絲機 大部分為多道次拉拔，如圖1所示。由圖中可見，轉筒與轉筒之間有活套，在很長一段時 間，人們都集中于考慮活套閉環控制系統，但由于活套位置的檢測信號難于取出，一直末 找到有效的辦法，能否用開環加串聯反給定的辦法來解決上述難題呢?

活音 電動機

由于71111， 500007變頻器輸出頻率分辨率高并汁穩定性能好，起動停止能自動 實現加7減速控制，這使開環調速貝備外部條件，那么活套式拉紋機使用開環調速系統 的內部條件又是什么呢?

在拉拔時，鋼絲通過第一個模到第個轉筒，經活 套再通過第2個模到第一個轉筒，依此類推3鋼絲通過拉揆時，山于模孔呈錐形，使鋼絲強 迫變形而宵徑變小，敁然，鋼絲毎通過一個模孔直徑和投度都發生了變化，但每個轉筒之 間的金厲絲秒流量應保持相等，這樣只要調整好每個轉筒的速度，完全可以使各轉筒之間 的金屬絲秒流量相等，從而實現正常拉拔。

然而，在拉拔過程中，鋼絲的抗拉強度、拉絲模的磨損等因素仍可造成電機力矩的變 化，即電機的速度將發牛變化。設為拉拔力，r代表轉筒直徑.

r代表拉拔后的鋼絲直徑，一般4模孔的磨損有關，似模孔變化的速度是極慢的，8 小時內約變大2倍。因而此項對尸來說町以視為常數。。代表拉拔抗拉強度，一般原 料的通條均勻性能基本不變，亦可視為常數。r，代表鋼絲截面壓縮率系數。一般為

0. 0054 ?0,025。

通過分析可知，運行中電機的速度可能維持不變,較小的變化可以通過活套位置的變 化手動調整,這就是活套式拉玟機使用開環交流變頻調速所具備的內部條件。

除了以上內部和外部條件以外.活套式拉絲機的起動和停午的同歩仍是需要認真討 論的問題，不可忽視。

二、雙變頻調速系統

強調這種通用荊變頻器在單臺控制時既簡單又方便，只要加人給定佶號，變頻器就會工作，帶動電機運轉。然而.多臺聯動，而且各臺在同一時間 內速度上升的斜率又都不同，這就使起動或停車時轉筒之間不同步，造成鋼絲或扣套或拉 斷而不能正常運行。

反串給定控制系統

根據這種情況，我們設計了 一種反串給定控制系統，如閣2所從圖可知.在各臺機 器之間加人14調節器，因積分時間極短，從第四至第一臺起動時間差很小，這樣只要利用 第五合上的給定積分器，就可以控制整臺機器的起動(停車〉時間。而且調整每臺的 給定電位器，可以方便地使速度冋步，活套處丁正常位置。

而我們使用的0調節器的動態響應時間為 這與活套由正常位置到極限位置的時間0，27秒相差甚遠。也就是說，用這神反串給定的 調速系統，不會使鋼絲拉斷或松套。