印刷机主电机的变频改造

摘要：文章介绍了老式变频器主电机由原来的电磁调速改造成变频调速的工艺及过程，重点讲述了安川变频器的电机自学习和主/辅速切换功能。

关键词：印刷机主电机；变频调速；变频器；变频改造

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2009）01-0122-02

目前，随着变频器的广泛应用，印刷机的主电机调速大多都采用了变频调速，变频调速应用于印刷机具有节能、可靠、控制简单的优点。而老的印刷机还在用电磁调速方式，本文通过实例介绍了将老式印刷机主电机电磁调速改造成变频调速电气部分的实践全过程，具有很高的实用价值。

一、印刷机主电机调速工艺及变频改造方案

印刷机是由主电机通过皮带传动、齿轮传动、链条传动带动整机，使各滚筒、牙排、机构之间由机械的连接配合协调动作，控制了主电机就控制了整机的运行状态。老式印刷机主电机采用电磁调速方式，耗电量大，并且传动电机传动部分发热量大，夏季还需要增加散热装置，又加大了耗电量，而变频调速节能、可靠、改造简单。

印刷机主电机调速功能主要有两个：一是初始调整印刷时使用的低速，一般3000转/小时，这个速度操作者可以任意调整；二是调整好之后的定速印刷，一般7000转/小时，这个速度是调试时设定好的，操作者不可以调整。另外，老式印刷机还配有一个小功率的低速电机用于正向点动和反向点动。

主电机是11KW鼠笼式电机，我们的改造方案如下：

1．拆除原电磁调速装置，保留原主电机和离合器；拆除原低速电机；主电机通过轴与原结构相连，直接驱动主轴与整机。

2．加装一台安川G7，15KW变频器，功能配置有：启动、初始低速调整时用的速度调节旋钮、定速按钮、正点按钮、反点按钮，另外还有变频器的报警信号和报警复位按钮和急停。

二、变频器设计

（一）电气原理

右图是根据工艺及改造方案设计的变频器控制端子回路图，KM1和KA3是原图纸中用于主电机启动的接触器和原来用于定速的中间继电器的接点。这里用于主电机的运行信号和定速信号的输入。101RW和102RW用于初始调整时的速度调节，101RW为主调节电位器，102RW用于零位和最大值的补偿调节电位器。101SB~104SB是按钮，分别用于故障复位、正向点动、反向点动和急停。1HL是变频器报警时的故障指示灯。

（二）电机自学习

变频器一般分为普通V/F型变频器和矢量型变频器，我们选用的安川G7系列变频器是一款矢量型变频器，V/F型变频器用于一般负载，如泵、风机和其他的普通负载。这种控制方式缺点是在低速和负载改变时力矩特性不好。而矢量型变频器具有V/F控制所不能比的力矩特性。电机自学习是用于矢量控制时，自动设定电机所必须的参数，如电机等效电路数据、磁化特性等。自学习模式可分为：旋转型自学习、停止型自学习和只对线间电阻的停止型自学习。除特殊情况外，一般选用旋转型自学习。我们也选用了旋转型自学习，步骤如下：

1．将电机与负载脱开；

2．使变频器在自学习模式下；

3．一一输入电机铭牌参数；

4．按“确定”，电机由变频器控制开始通电，由静止到慢慢旋转到快速旋转再到停止。

电机停止后，自学习就完成了。

（三）主/辅速切换

如前所述诉，印刷机主电机有四个速度，初始调整速度、定速、正点和反点，其中“正点”、“反点”优先于其他速度，而初始调整速度和定速则需要进行主/辅速切换。安川变频器设有主/辅速切换功能。

电机启动时运行的速度为主速，按下按钮切换后的速度是辅助速。印刷机开机速度是初调低速，而定速是在调整完成后切换的速度，因此变频器上电位器101RW的模拟量输入为主速，定速按钮切换的是辅助速。

1．首先设置主速，安川变频器模拟量输入端口有三个：A1是主速频率指令电压输入；A2是主速频率指令电流输入；A3是辅助频率指令。我们的模拟量输入为电压主速指令，因此选用A1 端子（见图1）。

2．然后设置辅助速，安川变频器用S5端子作为主/辅速2段速切换输入，因此我们选用S5作为定速的按钮输入，由于定速是不需要操作者调整的速度，因此，我们只要在S5对应的多段速指令一的速度参数中设定好速度所对应的频率，这样在S5端子接通时，电机将自动切换为定速，主/辅速的切换就实现了。

三、结语

老式印刷机经过上述变频器改造之后，完全符合原工艺，操作者使用方便，节能、可靠、故障率低，并且改造过程简单、费用低，用户非常满意。

作者简介：刘振兴，女，辽宁鞍山人，鞍山铁塔制造总厂工程师，研究方向：电气。