生產(chǎn)鋼絲的主要設(shè)備足拉絲機(jī)，近幾年來，隨著生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，水箱拉絲機(jī)鋼絲繩的用途 越來越廣泛.質(zhì)莆要求也越來越島，特別是對(duì)鋼絲強(qiáng)度的要求，國(guó)際上已經(jīng)達(dá)到200 市噸。70年代為80噸。而要生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼絲，鋼絲的總壓縮率和部分壓縮宇都需 相對(duì)提高.。提尚壓縮宇就必須增加拉拔次數(shù)，亦就是連續(xù)拉拔需由五六次變?yōu)榘司糯巍?這樣、對(duì)設(shè)儕的要求也越來越高，不僅對(duì)電機(jī)的調(diào)速范闬、力矩特性、能源消耗，而且對(duì)調(diào) 速裝置的檸制精度、安全保護(hù)功能和動(dòng)靜態(tài)特性等都有較高要求，隨著鋼絲生產(chǎn)高速化、 連續(xù)化、大剖化和輔助工序機(jī)械化程度的發(fā)展，對(duì)電氣榨制系統(tǒng)的集成化和微機(jī)控制提出新的要求。

眾所周知，50年代，我國(guó)的金屬制品行業(yè)剛剛起步，大部分設(shè)備從日本或蘇聯(lián)購進(jìn)， 為了調(diào)整拉蜱機(jī)各轉(zhuǎn)筒的速度.使各轉(zhuǎn)筒之間金屬流量平衡，均采用直流調(diào)速技術(shù)，而鋼 絲生產(chǎn)環(huán)境十分惡劣，石灰粉、肥皂粉和拉玲產(chǎn)牛的金屬粉塵被空氣帶人電動(dòng)機(jī)的整流子 表面，使之磨損嚴(yán)承，并且，金屬粉塵在直流磁場(chǎng)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(yán)重、維護(hù)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(diào)速技術(shù)取代直流調(diào)速，交流電機(jī)抗粉塵性能好，無換 向器，維護(hù)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，隨若電子技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，使變頻器的輸出基波頻 率在寬范鬧內(nèi)吋調(diào)，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(cè)和 敁爾迅速可槔^能滿足拉絲機(jī)調(diào)速的要求。

80年代以來交流變頻調(diào)速技術(shù)迅速發(fā)展，歐美各國(guó)和日本之間的競(jìng)爭(zhēng)也十分激烈， 都想占領(lǐng)世界巾場(chǎng)，日本富十變頻器已經(jīng)由最初采用16位微處理機(jī)的 500003系列發(fā)展到3前采用32位微處理機(jī)的第四代系列，07系列能 根據(jù)瞬時(shí)輸出電流和電壓檢測(cè)進(jìn)行卨速轉(zhuǎn)矩計(jì)算和數(shù)據(jù)處理，從而實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩限定，轉(zhuǎn)差補(bǔ) 償控制，瞬時(shí)電源故障后的平穩(wěn)恢復(fù)以及0動(dòng)加減速控制，并丘逋過接口還可以擴(kuò)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(shè)定佶々，實(shí)現(xiàn)過程自動(dòng) 化。乂如徳固的匕0^：只公司和公司巳把調(diào)頻調(diào)壓系統(tǒng)應(yīng)用在調(diào)速 精度要求較高的育線式拉好機(jī)上，它采用低壓輔助起動(dòng)，轉(zhuǎn)差率補(bǔ)償調(diào)iv等新技術(shù)，使變 頻器調(diào)速系統(tǒng)具有頻率分辨率高、低速運(yùn)行可靠、開環(huán)頻蘋穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

一、活套式拉絲機(jī)采用開環(huán)調(diào)速的條件

在金屬制品行業(yè)中，活套式拉絲機(jī)是一種常用的機(jī)械，以其拉拔效韋高、工藝性能好， 磨耗小等優(yōu)點(diǎn)而得以廣泛應(yīng)用，由于拉拔工藝賈求拉蜱機(jī)起動(dòng)平穩(wěn)，能無級(jí)調(diào)速，低速時(shí) 起動(dòng)力矩大，過去一直采用直流拖動(dòng)。如前所述，用直流電機(jī)拖動(dòng)存在許多缺點(diǎn)，而變頻器 給定精度高、低速力矩大、調(diào)速穩(wěn)定，土適合應(yīng)用于活套式拉絲機(jī)上，然而，活套式拉絲機(jī) 大部分為多道次拉拔，如圖1所示。由圖中可見，轉(zhuǎn)筒與轉(zhuǎn)筒之間有活套，在很長(zhǎng)一段時(shí) 間，人們都集中于考慮活套閉環(huán)控制系統(tǒng)，但由于活套位置的檢測(cè)信號(hào)難于取出，一直末 找到有效的辦法，能否用開環(huán)加串聯(lián)反給定的辦法來解決上述難題呢?

活音 電動(dòng)機(jī)

由于71111， 500007變頻器輸出頻率分辨率高并汁穩(wěn)定性能好，起動(dòng)停止能自動(dòng) 實(shí)現(xiàn)加7減速控制，這使開環(huán)調(diào)速貝備外部條件，那么活套式拉紋機(jī)使用開環(huán)調(diào)速系統(tǒng) 的內(nèi)部條件又是什么呢?

在拉拔時(shí)，鋼絲通過第一個(gè)模到第個(gè)轉(zhuǎn)筒，經(jīng)活 套再通過第2個(gè)模到第一個(gè)轉(zhuǎn)筒，依此類推3鋼絲通過拉揆時(shí)，山于模孔呈錐形，使鋼絲強(qiáng) 迫變形而宵徑變小，敁然，鋼絲毎通過一個(gè)模孔直徑和投度都發(fā)生了變化，但每個(gè)轉(zhuǎn)筒之 間的金厲絲秒流量應(yīng)保持相等，這樣只要調(diào)整好每個(gè)轉(zhuǎn)筒的速度，完全可以使各轉(zhuǎn)筒之間 的金屬絲秒流量相等，從而實(shí)現(xiàn)正常拉拔。

然而，在拉拔過程中，鋼絲的抗拉強(qiáng)度、拉絲模的磨損等因素仍可造成電機(jī)力矩的變 化，即電機(jī)的速度將發(fā)牛變化。設(shè)為拉拔力，r代表轉(zhuǎn)筒直徑.

r代表拉拔后的鋼絲直徑，一般4模孔的磨損有關(guān)，似模孔變化的速度是極慢的，8 小時(shí)內(nèi)約變大2倍。因而此項(xiàng)對(duì)尸來說町以視為常數(shù)。。代表拉拔抗拉強(qiáng)度，一般原 料的通條均勻性能基本不變，亦可視為常數(shù)。r，代表鋼絲截面壓縮率系數(shù)。一般為0. 0054 ?0,025。

通過分析可知，運(yùn)行中電機(jī)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(dòng)調(diào)整,這就是活套式拉玟機(jī)使用開環(huán)交流變頻調(diào)速所具備的內(nèi)部條件。

除了以上內(nèi)部和外部條件以外.活套式拉絲機(jī)的起動(dòng)和停午的同歩仍是需要認(rèn)真討 論的問題，不可忽視。

二、雙變頻調(diào)速系統(tǒng)

強(qiáng)調(diào)這種通用荊變頻器在單臺(tái)控制時(shí)既簡(jiǎn)單又方便，只要加人給定佶號(hào)，變頻器就會(huì)工作，帶動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。然而.多臺(tái)聯(lián)動(dòng)，而且各臺(tái)在同一時(shí)間 內(nèi)速度上升的斜率又都不同，這就使起動(dòng)或停車時(shí)轉(zhuǎn)筒之間不同步，造成鋼絲或扣套或拉 斷而不能正常運(yùn)行。

反串給定控制系統(tǒng)

根據(jù)這種情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了 一種反串給定控制系統(tǒng)，如閣2所從圖可知.在各臺(tái)機(jī) 器之間加人14調(diào)節(jié)器，因積分時(shí)間極短，從第四至第一臺(tái)起動(dòng)時(shí)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(tái)機(jī)器的起動(dòng)(停車〉時(shí)間。而且調(diào)整每臺(tái)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(diào)節(jié)器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間為 這與活套由正常位置到極限位置的時(shí)間0，27秒相差甚遠(yuǎn)。也就是說，用這神反串給定的 調(diào)速系統(tǒng)，不會(huì)使鋼絲拉斷或松套。