貨架冷彎成型設(shè)備的電氣拖動(dòng)主要是驅(qū)動(dòng)冷彎軋輥運(yùn)動(dòng)，其阻力矩TL取決于冷彎軋輥與鋼卷料之間的摩擦力FL與冷彎軋輥半徑r的乘積，即TL=FL×r。在這里，冷彎軋輥的半徑r是恒定不變的，摩擦力FL的大小與相應(yīng)的冷彎產(chǎn)品的孔型設(shè)計(jì)工藝水平、機(jī)組的傳動(dòng)效率和相關(guān)材料與軋輥間的摩擦系數(shù)等有關(guān)，與轉(zhuǎn)速高低關(guān)系不大。這是典型的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載機(jī)械特性。這類負(fù)載轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的快慢無(wú)關(guān)，所以在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速過(guò)程中，負(fù)載的阻轉(zhuǎn)矩保持不變。

　　在選擇變頻調(diào)速系統(tǒng)時(shí)，除了按常規(guī)要求外，還根據(jù)機(jī)組運(yùn)行的調(diào)速范圍、阻力矩TL的特點(diǎn)、對(duì)機(jī)械特性的要求等進(jìn)行選擇：（1）選擇較為簡(jiǎn)易的Ｖ/Ｆ控制方式的變頻器應(yīng)用于：開卷機(jī)、校平機(jī)、壓力機(jī)等單機(jī)運(yùn)行的變頻調(diào)速控制與整線速度上的匹配。（2）選擇有反饋的矢量變換控制方式應(yīng)用于冷彎成型機(jī)組和在線液壓停剪設(shè)備系統(tǒng)中，主要是為了實(shí)現(xiàn)位置定位和液壓停剪功能，目前可實(shí)現(xiàn)的位置控制精度可達(dá)到±0.1mm以上，精度越高其生產(chǎn)效率會(huì)明顯下降，甚至產(chǎn)生位置定位震蕩，我公司根據(jù)貨架產(chǎn)品的工藝特點(diǎn)，位置精度控制在±0.5mm左右較合適，貨架冷彎?rùn)C(jī)組主動(dòng)力系統(tǒng)主要采用有反饋的矢量變換控制方式，如圖一控制原理。矢量控制通過(guò)電動(dòng)機(jī)統(tǒng)一理論和坐標(biāo)變換理論，把交流電動(dòng)機(jī)的定子電流分解成磁場(chǎng)定向坐標(biāo)的磁場(chǎng)電流分量和與之垂直的轉(zhuǎn)矩電流分量，把固定坐標(biāo)系變換為旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系解耦后，交流量的控制就變?yōu)橹绷髁康目刂?，這樣交流電動(dòng)機(jī)便能等同于直流電動(dòng)機(jī)，從而獲得直流電動(dòng)機(jī)一樣的控制性能。目前，交流電力拖動(dòng)已完全可以與直流電力拖動(dòng)相媲美。 

　　其次對(duì)冷彎?rùn)C(jī)組成型功率的計(jì)算和確定；根據(jù)文獻(xiàn)2說(shuō)明，機(jī)組驅(qū)動(dòng)動(dòng)力常由實(shí)際經(jīng)驗(yàn)推定，可參考部分機(jī)組的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)，也常用旋轉(zhuǎn)承受成形反力（荷重）的輥所需要的成形扭矩來(lái)求，如：成形扭矩T=P（成形荷重）×L（輥間接觸長(zhǎng)度），且實(shí)測(cè)值常高于計(jì)算值；其中也給出了電縫管的計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式等。實(shí)際上不同的廠家對(duì)機(jī)組功率設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)也不同，機(jī)組傳動(dòng)效率上也存在一定的差異（如：鏈傳動(dòng)與齒輪傳動(dòng)），如我公司的進(jìn)口生產(chǎn)線，其成型寬度為：226mm，成型角為360度，卷料厚度達(dá)到3.0mm，選用卷料設(shè)計(jì)材質(zhì)為SS490，機(jī)組主功率為37KW，而國(guó)產(chǎn)設(shè)備冷彎產(chǎn)品成型寬度為：336mm，最大成型角為1080度，常規(guī)產(chǎn)品成型角為720度，卷料厚度達(dá)到4.0mm，選用卷料設(shè)計(jì)材質(zhì)為SS490，機(jī)組主功率為132KW，類比可發(fā)現(xiàn)其差異較大。 

　　最后為選用變頻器的容量，其有很多因數(shù)決定，例如電動(dòng)機(jī)容量、電動(dòng)機(jī)額定電流、電動(dòng)機(jī)加減速時(shí)間等，其中，最主要的是電動(dòng)機(jī)額定電流。 

　　交流變頻調(diào)速是通過(guò)變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，對(duì)于變頻器的容量確定至關(guān)重要。合理的容量選擇本身就是一種節(jié)能降耗措施。根據(jù)現(xiàn)有資料和經(jīng)驗(yàn)，比較簡(jiǎn)便的方法有三種：(1) 電機(jī)實(shí)際功率確定法：首先測(cè)定電機(jī)的實(shí)際功率，以此來(lái)選用變頻器的容量。 (2) 公式法：設(shè)安全系數(shù)取1.05，則變頻器的容量Pb = 1.05Pm/hm×cosy (kW) 式中，Pm為電機(jī)負(fù)載；hm為電機(jī)功率。計(jì)算出Pb后，按變頻器產(chǎn)品目錄可選出具體規(guī)格。 (3) 電機(jī)額定電流法：變頻器容量選定過(guò)程，實(shí)際上是一個(gè)變頻器與電機(jī)的最佳匹配過(guò)程，最常見、也較安全的是使變頻器的容量大于或等于電機(jī)的額定功率，但實(shí)際匹配中要考慮電機(jī)的實(shí)際功率與額定功率相差多少，通常都是設(shè)備所選能力偏大，而實(shí)際需要的能力小，因此按電機(jī)的實(shí)際功率選擇變頻器是合理的，或根據(jù)具體選用的變頻器品牌和性能進(jìn)行選用。 

　　存在的問(wèn)題和不足 　　

　　在應(yīng)用交流變頻調(diào)速技術(shù)的過(guò)程中也存在不足之處。主要表現(xiàn)在有的系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方面還存在有相當(dāng)不合理的地方。比如設(shè)計(jì)者沒(méi)有很好地利用變頻調(diào)速技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，而是膚淺地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的調(diào)速，貨架冷彎設(shè)備在實(shí)際的生產(chǎn)運(yùn)行中(4極)電動(dòng)機(jī)長(zhǎng)期穩(wěn)定地運(yùn)行在20Hz。無(wú)論是變頻器還是電動(dòng)機(jī)的能力都只用了40%左右，這是不合理的。在后期產(chǎn)品的開發(fā)過(guò)程中還必須限制新冷彎軋輥的外徑設(shè)計(jì)、整線運(yùn)行線速度的匹配等因素。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)中針對(duì)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的狀態(tài)反饋設(shè)計(jì)重視不夠，系統(tǒng)故障診斷設(shè)計(jì)重視不夠，系統(tǒng)選用品牌雜亂造成的備件、維修保養(yǎng)困難重視不夠等，包括用戶對(duì)系統(tǒng)調(diào)試參數(shù)保存與修改經(jīng)驗(yàn)上的不足等、對(duì)交流變頻調(diào)速系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)不足，相關(guān)外圍設(shè)備參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的重調(diào)試等，如：編碼器測(cè)量輥的磨損與更換；均極大地影響了交流變頻調(diào)速系統(tǒng)在貨架冷彎生產(chǎn)線上的廣泛應(yīng)用。
 
　　參考文獻(xiàn)： 1、王先進(jìn)，《冷彎型鋼生產(chǎn)及應(yīng)用》，冶金工業(yè)出版社，1994.8 2、賴耿陽(yáng)，《最新冷軋成形全集》，復(fù)漢出版社，1990.9 3、滿永奎 韓安榮 吳成東 編著《通用變頻器及其應(yīng)用》 機(jī)械工業(yè)出版社 1998年