专利名称：铡皮机专用变频器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变频调速技术领域中的变频器，具体地说是一种铡皮机专用变频
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背景技术：
铡皮机采用人工工切割方式，不但操作危险，人工成本高，而且切割精度差，速度慢。以上的缺点直接导致手动铡皮机效率低下，产品成本升高，系统可靠性低。随着生产经济的发展，采用机械化的铡皮机越来越被社会所需要，对于驱动铡皮机的变频器要求性能稳定，变频响应速度快，使用寿命长，变频调速技术是现代电力传动技术重要发展的方向。 随着电力电子技术的发展，交流变频技术从理论到实际逐渐走向成熟。变频器不仅调速平滑，范围大，效率高，启动电流小，运行平稳，而且节能效果明显。因此，交流变频调速已逐渐取代了过去的传统滑差调速、变极调速、直流调速等调速系统，因为国内技术上的缺陷，目前对于此类变频器大多采用国外进口，增加了生产成本。
实用新型内容本实用新型的目的为提供一种调速方便，效率高的铡皮机专用变频器，提高铡皮机铡皮的自动化程度。实现上述发明目的的技术方案如下铡皮机专用变频器，包括交流整流电路、直流变频电路和高速处理器，所述交流整流电路为二极管组成的三相交流整流桥，所述三相交流整流桥的两端并联两串联的充电电容，且三相整流桥的输出接一充电电阻，所述充电电阻并联一接触器，串联的两充电电容并联三组绝缘栅双极型晶体管，每组包括两个绝缘栅双极型晶体管，且每组两个绝缘栅双极型晶体管的发射极与集电极连接处输出至电机，三组绝缘栅双极型晶体管的基极分别连接到高速处理器。软件上设计一套针对铡皮工艺要求的专业控制流程，本实用新型通过高速处理器接收外部信号对直流部分进行频率调整，所述的高速处理器输出控制为IGBT逆变控制，采用正弦脉宽调制控制方式，从而达到控制电机运转的目地。本实用新型的有益效果是运用于铡皮机系统当中，使得新型铡皮机系统与老旧铡皮机系统相比具有如下优点①自动矫正长度后下刀，分切精度高，可达2mm左右。②分切长度及送皮速度任意可调，操作简单，效率高。③下刀时间和起刀时间可控，确保铡刀起停到位，进一步提高生产效率。④在自动分切时，发现不合理的地方，可随时手动下刀，确保板皮质量。⑤省去了 PLC，完全自动化控制，成本低，低故障率。⑥齐头距离可任意调节，保证板皮质量的同时避免板皮浪费。
图1为本实用新型的主要元器件电路原理图Ml，M2为两台电机；Si，S2为光电开关
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示，铡皮机专用变频器，包括交流整流电路、直流变频电路和高速处理器，所述交流整流电路为二极管组成的三相交流整流桥，所述三相交流整流桥的两端并联两串联的充电电容，且三相整流桥的输出接一充电电阻，所述充电电阻并联一接触器，串联的两充电电容并联三组绝缘栅双极型晶体管，每组包括两个绝缘栅双极型晶体管，且每组两个绝缘栅双极型晶体管的发射极与集电极连接处输出至电机，三组绝缘栅双极型晶体管的基极分别连接到高速处理器。输入三相AC380V经三相整流桥整流，经启动电阻对电解电容充电为DC540V，当充电结束，接触器吸合，充电电阻短路。通过控制IGBT不同的导通时间，DC MOV被调制成三相频率可变的正弦波电压，驱动电机实现调速。弱电部分由高速处理器来完成接收外部输入信号木皮检测信号——由光电开关提供，输入到Sl端子刀位检测信号——由光电开关提供，输入到S2端子手动铡皮信号——由常开开关提供，输入到S3端子脉冲输入信号——由编码器输出提供，通过对编码器输出脉冲进行计数，从而计算出出皮长度，信号输入到S6端子。输出控制IGBT逆变控制，采用正弦脉宽调制(SPWM)控制方式。SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)控制方式的特点是控制电路结构简单、成本较低，机械特性硬度也较好，能够满足一般传动的平滑调速要求，已在产业的各个领域得到广泛应用。能够充分满足铡皮机专用变频器的各种技术要求。适合铡皮工艺要求的专业控制流程软件控制高速处理器，具备以下特点1、频率连续可调，高起动转矩；2、可任意设定V/F曲线，配合转矩补偿功能，提供100% 150%的起动转矩；3、全方位的检测保护功能有过电压、欠电压、电机过载、加速/减速/运转中失速防止保护功能、频率侦测；4、自动检测产线上有无木皮，进而控制变频器如何动作；5、刀位自动检测，进而控制变频器如何动作；6、手动铡皮发现铡皮机有异常动作，可手动对木皮进行切割；7、木皮长度计量能接收编码器提供的脉冲信号，自动计算之后，转换成木皮出皮长度。8、木皮实际长度计量通过对每块皮子产生的实际脉冲数进行计算，得出每块皮子的实际切割长度。9、木皮齐头处理对第一块木皮进行起头处理，保证木皮的精度；
4[0037]10、切割长度可控根据需要，可以对木皮切割长度进行调节。系统主要动作变频器启动M1电机先启动，按变频器设定频率运行，由于刚开始切料，Sl没有信号的时间超过皮子检测时间，则变频器先低频运行，系统先做齐头处理。手动铡皮在产线运行的过程中，有时候需要进行手动铡皮。通过手动S3端子闭合，使电机M2启动运行，经过延时时间，当光电开关S2检测到刀位，电机M2通过直流制动停车，切换到电机M2运行，从而实现手动铡皮。齐头处理S1检测到木料存在，由于空料时间已经超过皮子检测时间，则系统先做齐头处理。当Si检测到木料，变频器同时对编码器产生的脉冲进行计数，当检测到木料长度为300mm时，电机Ml通过直流制动停车，经过电机切换延时，变频器带动M2以下刀速度运行，从而实现齐头处理。正常切割S1持续检测到木料存在，变频器以主频率带动运行Ml运行，同时变频器对编码器产生的脉冲进行计数，假设切割长度为A (mm)，预置减速距离为B (mm)，则当送料线运行C = A-B(mm)时，变频器动作，变频器以低频带动Ml运行，当送料线运行到A(mm) 时，变频器带动电机Ml以直流制动方式停车。经过电机切换延时，变频器带动M2以下刀速度切割木料，当光电开关S2检测到铡刀，经过停车延时，变频器带动M2以直流制动方式停车，经过电机切换延时，继续正常切割运动。最后一张皮料处理由于最后一张皮料的长度肯定小于正常切割长度，所以送料线运行到一定阶段，Sl检测不到木料，则编码器不产生脉冲，变频器以低频运行。直到重新填入皮料，系统做齐头处理。上述实施例仅作为对本实用新型的解释，不以任何方式限定本实用新型，凡是采用等同或等效变换所取得的技术方案均在本实用新型的权利要求范围之内。
权利要求1.一种铡皮机专用变频器，包括交流整流电路、直流变频电路和高速处理器，其特征为所述交流整流电路为二极管组成的三相交流整流桥，所述三相交流整流桥的两端并联两串联的充电电容，且三相整流桥的输出接一充电电阻，所述充电电阻并联一接触器，串联的两充电电容并联三组绝缘栅双极型晶体管，每组包括两个绝缘栅双极型晶体管，且每组两个绝缘栅双极型晶体管的发射极与集电极连接处输出至电机，三组绝缘栅双极型晶体管的基极分别连接到高速处理器。
2.根据权利要求1所述的一种铡皮机专用变频器，其特征是所述的高速处理器输出控制为IGBT逆变控制，采用正弦脉宽调制控制方式。
专利摘要本实用新型公开了一种铡皮机专用变频器，包括交流整流电路、直流变频电路和高速处理器，所述交流整流电路为二极管组成的三相交流整流桥，所述三相交流整流桥的两端并联两串联的充电电容，且三相整流桥的输出接一充电电阻，所述充电电阻并联一接触器，串联的两充电电容并联三组绝缘栅双极型晶体管，每组包括两个绝缘栅双极型晶体管，且每组两个绝缘栅双极型晶体管的发射极与集电极连接处输出至电机，三组绝缘栅双极型晶体管的基极分别连接到高速处理器，其特点是调速平滑，启动电流小，运行平稳，效率高，实用性强，值得推广使用。
文档编号H02M5/458GK202019307SQ20112008128
公开日2011年10月26日 申请日期2011年3月24日 优先权日2011年3月24日
发明者张建军, 祝元北 申请人:上海众辰电子科技有限公司