采用开环调速的条件-活塞式拉丝机优化

在金属制品行业中，活套式拉丝机是一种常用的机械，以其拉拔效率高、工艺性能好、磨损小等优点而得以广泛应用，由于拉拔工艺要求拉丝机起动平稳、能无极调速、低速时起动力矩大，过去一直采用直流传动。如前所述，用直流电动机传动存在许多缺点，而变频器给定精度高、低速力矩大、调速稳定，正适应应用于活套式拉丝机上，然而，活套式拉丝机大部分为多道次拉拔，如图7-27所示。由图中可见，转筒与转筒之间有活套，在很长一段时间，人们都集中于考虑活套闭环控制系统，但由于活套位置的检测信号难于取出，一直未找到有效的办法，能否用开环加串联反给定的办法来解决上述难题呢？

由于FRENIC5000VG7S变频器输出频率分辨率高，并且稳定性能好，起动停止能自动实现加/减速控制，这使开环调速具备了外部条件，那么活套式拉丝机使用开环调速系统的内部条件又是什么呢？仍如图7-27所示，在拉拔时，钢丝通过第一个拉模到第一个转筒，经活套在通过第2个拉模到第二个转筒，依此类推。钢丝通过拉模时，由于模孔呈锥形，使钢丝强迫变形而直径变小，显然，钢丝每通过一个模孔直径和长度都发生了变化，但每个转筒之间的金属丝秒流量应保持相等，这样只要调整好每个转筒的速度，完全可以使各转筒之间的金属丝秒流量相等，从而实现正常拉拔。

图7-27 活套式拉丝机

然而，在拉拔过程中，钢丝的抗拉强度、拉模的磨损等因素仍可造成电动机转矩的变化，即电动机的转速将发生变化。设P为拉拔力，R代表转筒直径，则力矩

T_C=PR

R一般不变，而(www.xing528.com)

P=43.56d²σ_PK_g

式中 d——拉拔后的钢丝直径，一般与模孔的磨损有关，但模孔变化的速度是极慢的，8h内约变化0.02mm。因而此项对P来说可以视为常数；

σ_P——拉拔抗拉强度，一般原料的通条均匀性能基本不变，亦可视为常数；

K_g——钢丝截面压缩率系数，一般为0.0054～0.025。

通过分析可知，运行中电动机的转速可能维持不变（较小的变化可以通过活套位置的变化手动调整），这就是活套式拉丝机使用开环交流变频调速所具备的内部条件。

除了以上内部和外部条件以外，活套式拉丝机的起动和停车的同步仍是需要认真讨论的问题，不可忽视。