变频器在北人J2108印刷机的改造应用
高压变频调速技术装置在印刷机械中的应用案例分析
高压变频调速技术装置在印刷机械中的应用案例分析摘要：本文通过对高压变频调速技术装置在印刷机械中的应用案例进行分析，讨论了该技术在提高印刷机械运行效率、节能降耗、提升产品质量等方面的优势，并探讨了在实际应用中可能遇到的问题和解决方法，以期为印刷行业的从业人员提供参考与借鉴。
1. 引言印刷机械作为一种重要的生产设备，在工业生产中发挥着不可替代的作用。
随着科技的不断进步，传统的机械调速方式已经无法满足对效率、稳定性和能耗方面的要求。
高压变频调速技术的出现为印刷机械的运行提供了新的解决方案。
本文将从实际应用案例出发，分析高压变频调速技术在印刷机械中的应用，探讨其优势和问题，并提供一些解决方法。
2. 高压变频调速技术在印刷机械中的应用案例2.1 印刷速度调节传统印刷机械在运行过程中常常需要频繁的调节速度，以适应不同的印刷要求。
使用传统机械调速方式进行速度调节存在操作复杂、响应慢等问题。
而采用高压变频调速技术装置可以实现印刷机械的平稳调速，并实时响应速度变化的要求。
例如，在某印刷企业中，引进了高压变频调速技术装置后，印刷机械的速度调节更加精准和灵活，大大提高了印刷产能和质量。
2.2 节能降耗高压变频调速技术装置在印刷机械中的应用还可以有效地降低能源消耗。
传统的机械调速方式通常采用电阻、变压器等方式进行调速，存在能量损耗大、效率低的问题。
而采用高压变频调速技术装置可以实现频率和电压的自动匹配，最大限度地降低能量损耗。
在某印刷企业中，使用高压变频调速技术装置后，每年节省了大量的能源，降低了生产成本。
2.3 提升产品质量印刷产品的质量对于印刷行业至关重要。
高压变频调速技术装置通过提供更加稳定、精确的电机控制，可以实现印刷机械的精细调节。
例如，在一家印刷公司中，使用高压变频调速技术装置后，印刷产品的注册、对位精度明显提高，印刷品质量稳定性得到了极大的提升，实现了高质量产量的快速输出。
3. 高压变频调速技术在印刷机械中应用的问题与解决方法3.1 电磁干扰问题使用高压变频调速技术装置时，由于高频调制、电磁辐射等原因，可能会对周围设备产生电磁干扰。
变频器在印刷机械中的应用有什么优势
变频器在印刷机械中的应用有什么优势在当今的印刷行业中，技术的不断进步为提高生产效率和质量带来了诸多可能。
其中，变频器在印刷机械中的广泛应用，为印刷生产带来了显著的优势。
首先，变频器能够实现印刷机械的精确调速。
在印刷过程中，不同的印刷环节和材料往往需要不同的运行速度。
例如，在纸张进料阶段，需要较为缓慢且稳定的速度以确保纸张的准确进入；而在印刷阶段，可能需要较高且恒定的速度来保证印刷质量和效率。
传统的机械调速方式往往难以满足这种精确且灵活的速度调节需求。
变频器的出现改变了这一局面，它可以根据预设的参数和实际生产需求，对电机的转速进行精确、连续且平滑的调节，从而使印刷机械在各个环节都能以最适宜的速度运行。
这种精确调速不仅有助于提高印刷质量，减少废品率，还能更好地适应不同规格和材质的印刷材料，提高设备的通用性。
其次，变频器有助于节能降耗。
印刷机械通常是大功率设备，其能耗在整个生产过程中占据了相当大的比例。
在传统的运行模式下，电机往往以恒定的速度运转，即使在部分负载或轻载情况下也消耗着大量的电能。
而变频器可以根据实际负载的变化自动调整电机的输出功率，实现“按需供能”。
当印刷机械处于低负载运行时，变频器降低电机的转速，从而减少了能量的消耗。
这种节能效果在长时间的生产过程中积累起来相当可观，不仅降低了企业的生产成本，也符合现代社会对于节能减排的要求。
再者，变频器能够有效减少机械磨损，延长设备的使用寿命。
印刷机械中的电机在启动和停止时，往往会产生较大的冲击电流和机械应力，这对设备的零部件，如齿轮、皮带、轴承等，会造成一定的磨损和损坏。
而变频器可以实现电机的软启动和软停止，即在启动时逐渐增加电机的转速，停止时逐渐降低转速。
这样就大大减轻了启动和停止过程中的冲击，降低了机械部件的磨损程度。
同时，平稳的运行也减少了设备的振动和噪音，进一步提高了设备的稳定性和可靠性。
长期来看，这对于降低设备的维护成本、延长设备的使用寿命具有重要意义。
6-北人印刷机械股份公司MRPII项目
___________________________________________________________________________________________本案例由清华大学经济管理学院谢滨副教授、MBA 研究生王佑、本科生赵萌共同编写。
作者对部分资料作了必要的掩饰处理。
本案例仅供课堂讨论，作者无意说明企业成败及其管理措施的对错。
清华大学经济管理学院拥有本案例的版权，未经书面许可，禁止以任何方式复制、传播、使用本案例。
北人印刷机械股份公司MRP MRPII II 项目2002年3月的一天，北人印刷机械股份有限公司（以下简称北人股份）总经理王国华先生召集北人股份MRP项目小组的专职组长刘宏光以及北人三厂MRP的负责人田千刚一起,就主要产品生产基地单双色机分公司（又称，北人三厂）实施MRPII项目开会, MRPII在2001年4月系统切换后一年来的工作进行总结,并就如何更好让外协厂商适应MRP的运行流程的问题进行了详细的讨论。
北人集团和北人股份北人集团公司前身是北京人民机器厂，始建于1952年7月，现已发展成为中国最大的印刷机械制造商、国家大型一类企业，是集印刷机械科研、开发、制造、经营、进出口、技工贸于一体的具有独立法人地位的经济实体。
所属控股子公司北人股份，是我国印刷机行业唯一一家拥有A股、H股的上市公司。
北人集团公司和股份公司的总部及主要制造厂在北京，现有职工5000多人，其中工程技术人员800余人，总资产21亿元人民币；年销售收入近7亿元，实现利税1.3亿元；在国内印刷行业中初步形成了产品品种、质量、市场、规模、效益五大优势。
近几年公司通过合资合作、引进技术、引进智力等方式，加快了新产品开发的速度和人才的培养，一直是国有机械制造行业中效益比较好的企业之一。
公司主要生产，北人牌单张纸和卷筒纸两大系列八十多种规格的各式胶印机，以市场为导向，公司不断调整企业结构，产品结构和公司内部改革，形成了以科研、开发为主的国家级企业技术中心。
变频收卷张力控制系统在印刷机上的应用
变频收卷张力控制系统在印刷机上的应用摘要：本文通过分析收卷动态过程及其运行特点，引入相关的计算公式；最后以三菱FR-740变频器为例进行参数设定说明。
介绍了变频器在印刷机收卷张力控制系统上的应用方案，由于它具有良好的转矩特性和免维护性能，已经越来越多地应用于包装和印刷企业。
关键词：印刷机变频器收卷张力控制1、张力控制变频收卷在印刷机器上的应用及工艺要求1.1、传统收卷系统的局限性：近几年我国的印刷包装行业取得了飞速的发展，面临着前所未有的巨大机遇，也面临着巨大的挑战。
印刷速度的不断提高对印刷张力控制系统的要求也越来越高。
利用磁粉离合器来传递扭矩的传统控制方式限制了运行的速度，也浪费了资源，对于离合器而言，扭矩较大时（卷径较大时）滑动转速也变大，容易产生发热等不利情况，加上其本身使用寿命的原因，造成了故障率的较高的情况，在高速运转的印刷机上，也造成了纸张的大大浪费。
1.2 张力控制变频收卷的工艺要求·在收卷的整个过程中都保持恒定的张力或者锥度张力。
·在启动小卷时，不能因为张力过大而断纱；大卷启动时不能松纱。
·在加速、减速、停止的状态下也不能有上述情况出现。
·要求将张力量化，即能设定张力的大小，能显示实际卷径的大小。
2、变频收卷张力控制系统在印刷机上的应用方案举例：图1：变频收卷张力控制示意图方案简叙（图1示）：主轴速度由PLC通过模拟信号AL3对INV1进行频率给定并由PG1编码器反馈进行速度控制； PLC根据设定张力要求输出转矩信号AL2至矢量变频器INV2对电机进行转矩控制，调节收卷张力的大小；过AL0张力反馈信号形成收卷张力PID闭环控制。
（所谓的张力控制，通俗点讲就是要能控制电机输出多大的力，即输出多少牛顿。
反应到电机轴即能控制电机的输出转距。
真正的张力控制不同于靠前后两个动力点的速度差形成张力的系统，靠速度差来调节张力的实质是对张力的PID控制，要加张力传感器；以大到大小卷启动/停止、加/减速及停车时达到相对稳定的张力控制效果，确保生产产品的质量。
变频器在印刷机械中的应用实践
变频器在印刷机械中的应用实践印刷机械作为现代工业生产制造中十分重要的设备之一，不断追求生产效率的提高和能源的节约。
而变频器技术的应用，则是印刷机械实现上述目标的重要手段之一。
本文将介绍变频器在印刷机械中的应用实践。
一、变频器技术的基本原理变频器是一种电子器件，主要通过改变交流电电机的工作电压和频率，从而调整电机转速的控制器。
它的原理在于将固定频率的电源输入转换成可变频率的电源，从而通过控制变频器内部的器件，调整输出电压和频率，进而改变电机转速的控制器。
二、变频器在印刷机械中的主要应用领域是印刷机上的传动系统。
印刷机的传动系统由马达和传动装置组成，而传动装置主要通过传动皮带或齿轮等方式将动力传递给印刷机的各个部件，使印刷机能够正常工作。
1. 变频器在印刷机主电机控制中的应用印刷机的主电机常用交流异步电动机，而变频器则能够改变电机的转速，同时还可根据负载情况自动调整电机的输出功率。
因此，使用变频器控制印刷机主电机，既能满足生产需求，又能节约能源，提高生产效率。
2. 变频器在张紧控制中的应用印刷机的张紧控制是印刷机中一个十分关键的技术。
传统的张紧控制方式多采用气动设备，但气动系统存在噪音大、维护难度大等缺点。
而使用变频器控制张紧机构，则能够减小噪音，提高控制精度，有效防止张紧过紧或过松。
3. 变频器在印刷机送纸系统控制中的应用印刷机的送纸系统主要通过配合电机的转速，进行拉纸，控制放纸等操作。
而使用传统的电机控制方式，难以实现电机转速和送纸速度之间的精确对应。
而变频器技术则可以通过实时调整电机速度，实现放纸速度、拉纸速度、张力等参数的精确控制。
三、变频器技术在印刷机械中的应用效果通过对印刷机械中的变频器应用实践进行实验结果分析，可以得知使用变频器技术的印刷机械，相比于传统控制方式的印刷机械，具有以下优势：1. 能够实现较高的生产效率通过精确控制马达转速和给纸速度等参数，有效地减少了机器停机时间，提高了机器运行的效率，更好地适应了现代化生产企业持续提高生产效率的需求。
采用PLC和变频器改造2108B对开单色胶印机自动控制系统
采用PLC和变频器改造2108B对开单色胶印机自动控制系
统
叶如嵩
【期刊名称】《电世界》
【年(卷),期】2010(051)002
【摘要】2108B对开单色胶印机是用于单色印刷的国产自动印刷机。
该机最大印
刷幅面：650mm×920mm，最小纸张幅面：393mm×546mm，最大印刷面积：640mm×920mm；最高印刷速度：10000张／h。
主电机功率为7．5kW。
它体积小、印刷速度高、操作方便、造价低，适用于中小企业的自动化生产，该机成型较早，国内拥有量很大。
基于当时的技术及成本方面的原因，该机采用继电器．接触器的控制方式，用电磁调速异步电动机作为主动力，用离合器调速控制器调速。
【总页数】5页(P28-32)
【作者】叶如嵩
【作者单位】五九煤矿,366019,福建龙岩
【正文语种】中文
【相关文献】
1.J2205型胶印机采用变频器电路改造方案 [J], 刘荣桓;朱亚非
2.J2205型单张纸胶印机电路的 PLC及变频器改造 [J], 李响
3.变频器及PLC技术改造后自动控制系统的应用价值 [J], 温宇
4.采用变频器和PLC实现对镗床电气控制系统的改造 [J], 张一
5.采用PLC和变频器的电渣炉电控系统改造 [J], 陈志宏;申江捷
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印刷设备的自动化改造研究
印刷设备的自动化改造研究在当今的制造业领域，印刷行业正经历着深刻的变革。
随着科技的不断进步和市场需求的日益多样化，印刷设备的自动化改造已成为提高生产效率、提升产品质量、降低成本和增强企业竞争力的关键手段。
印刷设备的自动化改造，首先体现在其能够显著提高生产效率。
传统的印刷设备往往依赖人工操作，不仅速度较慢，而且容易出现人为失误。
而自动化改造后的设备，可以实现连续、高速、精准的生产过程。
例如，通过自动化的纸张输送系统，能够快速、准确地将纸张送入印刷机，大大减少了纸张更换的时间。
同时，自动化的调色和供墨系统能够根据预设的参数迅速完成调色和供墨，避免了人工调色的误差和时间浪费。
自动化改造对于提升印刷产品的质量也具有重要意义。
在传统印刷中，由于人工操作的不稳定性，可能会导致诸如颜色偏差、套印不准、墨层不均匀等质量问题。
而自动化的印刷设备可以通过精确的控制系统，保证每一次印刷的参数一致，从而有效地减少了质量波动。
例如，先进的传感器和控制系统能够实时监测印刷压力、温度和湿度等参数，并进行自动调整，确保印刷质量的稳定性和一致性。
成本的降低是印刷设备自动化改造带来的又一重要优势。
自动化设备能够减少人力需求，降低人工成本。
同时，由于生产效率的提高和废品率的降低，原材料的浪费也相应减少，从而降低了生产成本。
此外，自动化设备的维护成本相对较低，其稳定的运行性能减少了设备故障和维修的次数，间接节省了维修费用和因设备故障导致的生产停滞损失。
在进行印刷设备自动化改造时，需要充分考虑技术的适用性和可行性。
不同类型和规格的印刷设备，其自动化改造的需求和方案可能会有所不同。
对于一些老旧的设备，可能需要进行全面的评估，确定是否值得进行大规模的自动化改造，或者是否直接更新设备更为经济有效。
而对于较新的设备，则可以通过添加自动化模块和升级控制系统来实现功能的提升。
自动化控制系统是印刷设备自动化改造的核心。
一个先进的控制系统应具备强大的数据处理能力、精准的控制算法和友好的人机界面。
变频调速控制系统在造纸机中的应用
变频调速控制系统在造纸机中的应用摘要:随着经济的发展,对工业生产的要求也越来越高。
交流变频控制技术的产生,必然会引起工业生产中一场新的变革。
交流变频调速控制系统以其可靠性高、调节特性好、稳定节能等优点,在众多速领域得到广泛应用和大力推广。
本文着重介绍了交流变频调速控制系统在造纸行业中的运用。
关键词:变频调速控制恒转矩恒功率电流环在80年代初期为了顺应工业生产自动化的发展要求,一种新的技术发展起来,开辟了一个全新的电机时代,这种技术被称之为变频调速技术。
一改传统电动机的低效能调速方式,变频调速技术运用下的电动机及其拖动负载在无须任何改动即可按照生产工艺要求调整转速输出,大幅度降低了电动机功耗,从而达到系统高效运行的目的。
20世纪80年代末,该技术正式引入我国并得到了大力推广。
现已在造纸、化工、食品等多个行业的电机传动设备中得到实际应用。
1 变频调速控制系统的优异特性1.1 高效节能变频调速控制系统能够根据生产负载的变化情况有效地调节输出功率,有效降低系统的损耗,其节能效能是显著的。
1.2 提高系统控制精度,增强系统稳定性相对传统的调速方式,交流变频调速控制采用计算机控制技术和交流电动机矢量变换控制技术,采取正弦波脉宽调制方式,具备宽的调速范围、高稳态精度、动态响应快、工作效率高以及可以四象限运行等优异性能,其静、动态特性均可以与直流调速系统相媲美。
1.3 具备完善的保护功能及对电网的冲击小变频调速控制运行中,对过压、欠压、电机过热、过流等现象均能自动保护,增长设备安全运行时间,避免小故障引起的设备损坏。
电气传动中电机启动电流低,能够减少对电网的冲击,有效保护电网还能达到节点的效果。
2 传动系统电气自动化控制要求造纸业的传动系统电气控制主要是速度和转矩的控制,调速范围广,启动稳定平滑,控制精度高以及调速反应及时是现代传动控制发展的方向。
2.1 起动要求纸机的驱动中,对电气传动控制要求极高,启动时转矩的提升要以合适的斜率曲线上升。
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变频器在北人J2108A印刷机的改造应用
1 引言
目前，电气控制新技术已经广泛应用于国产单张纸平版印刷机上，如PLC、触摸屏、变频器等。
这些新型单张纸平版印刷机与若干年前旧型设备相比，具有可靠性高、节能高效、功能完善等优点，而当前许多印刷企业里，老旧型号单张纸平版印刷机仍拥有相当大数量。
对它们改造，将PLC、触摸屏全部使用上，需更改大量线路，几乎相当于重新制作电气控制系统。
若只针对单张纸平版印刷机主传动部份使用变频器去改造，线路变动小，工作量少。
既保留了原有继电接触控制简单、实用特点，又充分发挥了变频器可靠、节能优势，改造性价比高。
以下就变频器国产单双色单张纸平版印刷机改造中应用，谈一些体会。
2 工艺介绍
印刷机运转控制的工艺特点
要使得变频器驱动变频电机能良好地应用于印刷机，满足生产工艺的要求，首先要清楚印刷机运转控制的工艺特点，它对变频器的功能提出什么样的要求，然后选择何种型号的变频器，以及如何具体地改造对接原有的线路。
单张纸平版印刷机的运转是由电机通过皮带传动、齿轮传动、链传动带动整机的，各滚筒、牙排、机构之间由机械的连接配合协调动作，所以控制了主传动的电动机就控制了全机的运行状态。
在机械调节、检查、安装拆卸PS版和橡皮布、清洁机器时，都需要以手动点车方式控制机器正反向运转，大约4r/min的
速度比较合适。
在印刷暂停期间，为了保证PS版不损坏，墨不干燥，要使机器以相同的速度长车运转。
机器开始正式印刷生产时，有一个初始速度，约3000转/小时。
当输纸机开始输纸后可以加速，使机器以较高的速度生产，一般是6000～8000转/小时。
为了适应不同的生产速度要求，可通过一个调速电位器对高速进行调节，速度的实际值可以通过速度表指示出来。
从印刷的高速降到初始印刷速度，有两种情况。
一是手动按钮降速，另一是印刷过程中检测到纸张故障，如歪张、无纸、双张等使印刷机自动减速运行，各部分相应地做出协调动作，如离压、停水、离墨、停止输纸等。
在生产结束时，按下停车按钮，机器相应地以自由停车方式平缓地停止运转。
此外，为了保证人身安全，在印刷机的危险部位安装有安全保护开关或急停按钮，只要这些开关动作，机器无论处于何种状态，都要立即停止，全机紧急制动。
2：变频器基本工作原理
变频器分为交-交和交-直-交两种形式。
交-交变频器可将工频交流直接变换成频率,电压均可控制的交流电，又称直接变颇器。
而卒一直一交V-叔器则是先把工倾交流电通过整流器变成直流电，然后再把直流电变换成频率、电压均可控制的交流电，它又称为间接变频器。
我们的目的是研究通用变频器，所以主要研究交一直一交变频器（以下简称变频器）。
变频器的基本构成如图所示，
由主电路（包括整流器、中间直流环节、逆变器）和控制电路组成，分述如下：1)整流器：电网侧的变流器I是整流器，它的作用是把三相（也可以是单相）交流电整流成直流电。
2>逆变器：负载侧的变流器II为逆变器。
最常见的结构形式是利用s个半导体主开关器件组成的三相桥式逆变电路，有规律地控制逆变器中主开关器件的通与断，可以得到任意频率的三相交流电输出。
3)中间直流环节：由于逆变器的负载为异步电动机，属于感性负载。
无论电动机处于电动或发电制动状态，其功率因数总不会为1。
因此在中间直流环节和电动机之间总会有无功功率的交换。
这种无功能量要靠中间直流环节的储能元件（电容器或电抗器）来缓冲。
所以又常称中间直流环节为中间直流储能环节。
4)控制电路：控制电路常由运算电路、检测电路、控制信号的输人输出电路和驱动电路等构成。
其主要任务是完成对逆变器的开关控制、对整流器的电压控制以及完成各种保护功能等。
控制方法可以采用模拟控制或数字控制。
高性能的变频器目前已经采用微型计算机进行全数字控制。
采用尽可能简单的硬件电路，
主要靠软件来完成各种功能。
由于软件的灵活性，数字控制方式常可以完成模拟控制方式难以完成的功能。
5)关于变流器名称的说明：对于交一直一交变频器，在不
涉及能量传递方向的改变时，我们常简明地称变流器1为整流器，变流器II为逆变器（见图1一5)，而把图中I . II、III总称为变频器旧本资料则总称为逆变器）。
实际上，对于再生能量回馈型变频器，1. II两个变流器均可能有两种工作状态：整流状态和逆变状态。
当讨论中涉及变流器工作状态转变时，工、ｎ不再简称为“整流器”和“逆变器”，而称为“网侧变流器”和“负载侧变流器”。
3. 对变频器的功能的要求
（1）要有三段速度控制、方向控制功能，以满足正反点车、正向低速、印刷初始速度、高速的要求；
（2）高速运转的速度值可变，最好是通过手调电位器方式进行无级调速，以适应不同工艺要求；
（3）机器运转要有速度指示，使操作者明确当前运转状态；
（4）机器的加、减速过程要平稳，快慢适当，做到速度变换时及时平滑无冲击，变频器本身有故障时也要使全机停止运转。
4. J2108A型对开单色胶印机控制电路
J2108A型对开单色胶印机，是目前国内印刷厂使用较多的一种机型，很具有代表性，它具有工作性能稳定、高速高效等特点，最高时速达8000张/h，从给纸、湿润、匀墨到印刷和收纸等过程已全部实
现了自动化。
一、主电路原理全机共有电动机8台，主电机M1是一台滑差电机，配有ZLK－IS和ZLK－10型转差离合器自动调速控制装置，调速范围为1：10，转速为120-1200r/min（其原理参阅本书第二章第三节）。
低速电机M2（0.8kW,1400r/min）是配有行星摆线针轮减速器的三相异步电动机，可使印刷机获3.5r/min的转速。
M6、M2为收纸气泵，给纸气泵电机无为3kW的三相鼠笼式异步电动机，M4为主收纸台升降电机（0.6kW,1400r/min）；M1为给纸台升降电机（0.8kW,1400r/min）；
M8为接纸手电机，采用微型电机（60W，1400r/min）。
5. 变频器的参数选择
根据这些要求可知，绝大多数变频器都可满足，针对所用的场合，选择通用型变频器。
电压容量的选择根据所接电源和原机所用的电机。
此处使用400V等级，单色机用5.5kW、双色机用11kW的变频器。
市场上变频器的种类繁多，一般选择品质优良的主流产品，如三菱A540系列、安川G5、台达等，这些产品虽然价格较高，但质量有保证。