拉絲機節能改造

目前，我國金屬加工行業的拉絲機傳動系統有直流傳動系統及交流多極電機傳動系統，有交流電磁調速電機傳動系統及少數晶閘管控制的交流調速系統等。 

 

以直流電動機和交流電磁滑差調速電機為主傳動的調速系統，都存在著維護困難的問題。由于鋼絲或銅絲生產環境十分惡劣，拉拔潤滑粉及在拉拔過程中產生的金屬粉塵可能落在電動機的整流子表面，使其磨損嚴重。并且金屬粉塵在直流磁場的作用下吸咐在磁極周圍，使磁極絕緣下降，甚至擊穿絕緣而出現故障。所以直流電機和交流電磁滑差調速電機在生產中故障率高，維護困難。這是直流調速和交流電磁滑差調速電機應用于拉絲機的一個致命弱點。 

 

近些年來，由于電子電力的飛速發展，使得交流變頻調速系統也與直流調速系統同樣具有優良的調速性能。而在節能方面和提高功率因數方面較直流系統有很大的提高，因而交流變頻調速控制系統是拉絲機控制系統的一個發展趨勢。 

拉絲機是鋼絲從一個卷筒出來經過拉模于另一個卷筒，這需要各卷筒之間的速度必須協調，調速精度高，不允許速度有較大波動。這是控制的難題之一。 

基于當前電機傳動發展的水平及金屬加工行業的需要，我們研究設計出拉絲機交流變頻調速系統，以提高其控制水平。 

 拉絲機在拉拔的過程中須保持金屬秒流量恒定，即 

S₂V₁= S₂V₂…S_nV_n
式中，S₁，S₂…S_n為第1，2，…n道鋼絲的截面積，V₁、V₂…為第1，2，…n道次鋼絲的前進速度。

 

在拉拔的過程中，由于拉模的磨損或其他原因引起負載擾動，反拉力會有很大的變化，對拉拔過程的動態平衡有很大的影響，這樣會引起鋼絲斷線，降低產品質量和生產效率，過去的拉絲機控制系統由于缺乏反饋單元，任何波動都會影響到系統控制。為了提高調速精度，維護拉拔過程中的張力基本恒定，我們采用間接辦法，通過檢測控制系統中可測的電壓和電流信號來反映負載變化量。根據負載變化量進行給定信號的調節，維持拉拔過程中金屬秒流量及反拉力的恒定。這一方案避免了改變拉絲機機械生產設備，只改變電氣控制系統，有利于推廣應用。 

 

拉絲機對電氣傳動系統的要求主要有： 

（1）    電動機能進行無級調速，調速范圍1：20 

（2）    系統能帶負載啟動，啟動轉矩不得小于額定轉矩；  

（3）    可帶負載低速運行，以實現低速穿線； 

（4）    在基速以下恒轉矩運行，在基速以上恒功率運行； 

（5）    能穩定運行于各種工作狀，其動態響應好； 

（6）    可實現快速制動，運行可靠； 

（7）    可實現各卷筒間的協調控制，使拉拔反張力在許可范圍內 

 

通過對拉拔過程的分析及對變頻器的二次開發，通過檢測變頻器直流側電流來反饋負載的變化量，找出系統的控制規律。使用通用變頻器向電動機供電，將交流變頻調速應用于拉絲機。這一系統調速精度高，可低速大轉矩帶負載啟動，靜差率小能滿足工藝要求。因而這個系統投產后，鋼絲拉拔的質量大大提高，產量增加30%左右，節電率達30%以上，停機時間大大減少，運行效率提高到90%以上，經濟效益增加顯著。