Việc điều khiển cuộn dây của máy phủ-cuộn chân không-đến-cuộn treo cao yêu cầu điều khiển mô-men xoắn có độ chính xác-cao. Trước đây, bộ truyền động DC thường được sử dụng rộng rãi, nhưng với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ bộ truyền động AC, động cơ servo đồng bộ nam châm vĩnh cửu AC hoặc động cơ không đồng bộ AC hiện đang ngày càng được áp dụng. Trình điều khiển dòng Danfoss FC302 cung cấp hiệu suất truyền động cấp servo-và đạt được khả năng kiểm soát mô-men xoắn mượt mà khi dẫn động động cơ không đồng bộ AC, cung cấp giải pháp-dễ-sử dụng cho ngành. Người dùng chỉ cần thiết lập một vài thông số đơn giản để đáp ứng nhu cầu sản xuất thực tế, việc vận hành và gỡ lỗi cũng rất đơn giản.
I. Cấu trúc truyền động của máy phủ-cuộn chân không cao treo:
Hướng tháo gỡ là tích cực.
Hướng tháo cuộn là âm.
Cấu trúc truyền động điển hình cho máy phủ cuộn chân không cao treo 3-truyền động bao gồm:
M1 là con lăn làm mát, có đường kính không đổi, được dẫn động bởi một động cơ FC302. Tốc độ của con lăn làm mát là tốc độ tuyến tính của quá trình phủ.
M2 là con lăn- cuốn lên, quấn quanh tâm với đường kính tăng dần, được dẫn động bởi một động cơ FC302, tạo ra lực căng- cuốn lên.
M3 là con lăn thư giãn, quấn quanh tâm với đường kính giảm dần, được dẫn động bởi một động cơ FC302, mang lại lực căng thư giãn.
Hướng của con lăn làm mát và con lăn cuốn lên{0}} là cố định. Tuy nhiên, con lăn thư giãn do cuộn cuộn có hướng quấn khác nhau nên có hai hướng quay trong quá trình hoạt động: dương và âm, tương ứng với hai mô men xoắn khác nhau.
Đặc điểm của hệ thống truyền động trong máy phủ chân không:
1. Do không gian bên trong buồng chân không có hạn nên không thể lắp đặt thiết bị phát hiện lực căng. Vì vậy, lực căng cuộn dây và tháo cuộn phải được điều khiển trực tiếp bởi động cơ dẫn động cuộn dây và tháo cuộn. Do đó, cả bộ truyền động quấn và tháo cuộn đều hoạt động ở chế độ mô-men xoắn. Đối với các vật liệu nhẹ hơn và mỏng hơn, quá trình cuộn dây cũng phải bao gồm chức năng giảm độ căng.
2. Do những hạn chế về quy trình, con lăn làm mát, đóng vai trò dẫn động chính, thiếu con lăn áp lực. Do đó, con lăn làm mát chỉ dựa vào ma sát để di chuyển màng. Khi lực căng cuộn và căng cuộn khác nhau đáng kể, màng có thể dễ dàng trượt trên trục làm mát. Ngăn ngừa trượt là một thách thức đáng kể trong việc điều khiển truyền động.
II. Cấu trúc hệ thống điều khiển:
Hệ thống tiếp nhận-sử dụng bộ mã hóa Danfoss FC{1}}MCO305. MCO305 có hai giao diện bộ mã hóa: bộ mã hóa chính và bộ mã hóa phụ. Tín hiệu bộ mã hóa chính đến từ bộ mã hóa động cơ con lăn làm mát và chịu trách nhiệm thu tín hiệu tốc độ tuyến tính. Tín hiệu bộ mã hóa phụ đến từ bộ mã hóa động cơ máy, thu tốc độ máy và đóng vai trò là nguồn phản hồi để điều khiển vectơ thông lượng.
Cấu hình và phương pháp điều khiển giải phóng về cơ bản giống như hệ thống{0}} tiếp quản.
Việc điều khiển con lăn làm mát tương đối đơn giản, chủ yếu chịu trách nhiệm kiểm soát tốc độ tuyến tính không đổi và đếm đồng hồ.
PLC xử lý việc điều khiển logic kỹ thuật số chung; tất cả các tính toán được hoàn thành trong bộ điều khiển chuyển động MCO305.
Tính toán đường kính cuộn:
Dựa trên nguyên lý tốc độ tuyến tính không đổi:
Có thể tính toán-đường kính cuộn cuộn và cuộn cuộn.
Kiểm soát độ căng của lực căng để bắt-:
Với đường kính cuộn hiện tại và điểm đặt độ căng của độ căng, có thể tính được độ căng hiện tại. Mối quan hệ giữa độ căng và đường kính cuộn như sau: khi độ căng của độ căng bằng 0, độ căng không đổi, tương đương với việc kiểm soát độ căng không đổi; khi độ côn căng là 100%, độ căng sẽ giảm một nửa khi đường kính cuộn tăng gấp đôi, tương đương với việc điều khiển mô-men xoắn không đổi.
Công thức tính toán như sau:
Trong đó: D là đường kính cuộn hiện tại
Dmin là đường kính cuộn tối thiểu
Tap là độ căng côn
Tref là giá trị tham chiếu của độ côn căng khi giảm đường kính cuộn
Khi nhấn=0, Ttap=Tref
Khi nhấn=1, nhấn=
Mômen tăng/giảm tốc và mômen ma sát:
Để đạt được khả năng kiểm soát lực căng có độ chính xác-cao, mômen ma sát và bù mômen tăng/giảm tốc cũng phải được thêm vào chương trình.
Mô men gia tốc T=×J
Ở đâu, là gia tốc góc;
Mô men quán tính J=
III. Phần kết luận:
-Hoạt động tại chỗ đã chứng minh rằng giải pháp trình điều khiển Danfoss FC302 + bộ điều khiển chuyển động MCO305 đáp ứng đầy đủ các yêu cầu điều khiển cuộn dây của máy phủ chân không. Tốc độ tăng và giảm tốc của toàn bộ máy vượt quá tốc độ của phương pháp điều khiển ban đầu, giúp giảm đáng kể lãng phí vật liệu. Hệ thống điều khiển gỡ lỗi và cài đặt tham số tương đối thuận tiện. Điều làm khách hàng hài lòng nhất là có thể sử dụng động cơ không đồng bộ AC tương đối tiết kiệm; việc nâng cấp lên động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu AC chỉ cần thiết trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác điều khiển lực căng cao hơn. Vì FC302 có thể điều khiển cả động cơ không đồng bộ và động cơ đồng bộ nên việc nâng cấp hệ thống chỉ yêu cầu thay thế động cơ đơn giản.
