货架技术概述
目前，现有的货架冷弯设备整线基本运行速度为12~14m/min。前后工序间的速度匹配、整线速度的调整以及货架冷弯机组的位置定位等是交流变频调速技术的主要应用。交流变频调速在开卷机、校平机、压力机等中的应用：主要实现前后道工序间的在线无级调速和同步跟随性能，具有调速范围大、维护简便、安全可靠、功率因数高于0.9以上等优点，如：通过交流变频调速系统进行压力机工作频率的调节，实现与伺服送料装置工作节拍的协调和整线基本速度的调节；通过交流变频调速系统进行开卷机和校平机运行速度的无级变换与工作状态变换频繁等，确保整线运行控制的自动化和速度上的一致性。
校平机的启停、变速是由缓冲地坑中的光电开关发讯后系统自动控制和调节的，保证在自动方式下连续运转时有足够的料可缓冲。交流变频调速技术的应用极大地降低了设备速度匹配和设备调试难度，也便于今后根据生产产品发生的变化来提升设备的运行效率和产能。 交流变频调速在冷弯机组中的应用：冷弯成型机根据产品设计图纸选择合理的水平辊架数并完成产品的冷弯成型加工，主传动采用交流变频调速系统，剪切机负责将货架组件定长切断。交流变频调速异步电机定位控制的研究经历了较长阶段，定位控制的传统做法是采用机械挡块来定位。如：济南铸锻所设计制造的货架立柱冷弯生产线为达到定尺寸定孔位切断的精度：±0.5mm，其液压飞剪系统的定位设计中就引入了定位插销和电气定位双精度控制技术，目前，在各个行业中所用的定位方式可分为四种：机械定位，电气定位，空气定位，光学定位。电气定位控制系统一般是以数字方式工作的，故可以提高精度，十分简便，易于和PC、PLC等各种上位控制系统和控制电路相匹配。目前在旧型冷弯机组中应用变频调速技术是针对变频器的速度参数设定几个固定的运行频率（例如高速、中速、低速三种频率），根据冷弯机组上实际产品的控制要求由PC或PLC对变频器的三种（频率）速度进行切换，达到调速和停准的目的。但当具体产品对冷弯机组的位置停准精度要求提高后，这种开环式的有级调速就不能满足产品的位置精度控制要求而采用变频无级调速闭环控制技术。
对如此复杂的位置控制系统，变频技术必须能克服以下技术问题：
1、将复杂的交流异步电机的数学模型简单化；
2、考虑位置旋转编码器反馈信号的延后和超调；
3、将冷弯轧制控制过程的动态参数描述成时变函数；实际上均采取位置比较和现场调试延时来简单化处理；
4、保证位置闭环的抗波动能力高和即时调节性好；
5、考虑前后工序速度匹配反馈信号的传递与控制上的协调；
6、机械加工与配合精度等。
货架冷弯成型设备的电气拖动主要是驱动冷弯轧辊运动，其阻力矩TL取决于冷弯轧辊与钢卷料之间的摩擦力FL与冷弯轧辊半径r的乘积，即TL=FL×r。在这里，冷弯轧辊的半径r是恒定不变的，摩擦力FL的大小与相应的冷弯产品的孔型设计工艺水平、机组的传动效率和相关材料与轧辊间的摩擦系数等有关，与转速高低关系不大。这是典型的恒转矩负载机械特性。这类负载转矩和转速的快慢无关，所以在调节转速过程中，负载的阻转矩保持不变。
在选择变频调速系统时，除了按常规要求外，还根据机组运行的调速范围、阻力矩TL的特点、对机械特性的要求等进行选择：
1、选择较为简易的V/F控制方式的变频器应用于：开卷机、校平机、压力机等单机运行的变频调速控制与整线速度上的匹配。
2、选择有反馈的矢量变换控制方式应用于冷弯成型机组和在线液压停剪设备系统中，主要是为了实现位置定位和液压停剪功能，目前可实现的位置控制精度可达到±0.1mm以上，精度越高其生产效率会明显下降，甚至产生位置定位震荡，我公司根据货架产品的工艺特点，位置精度控制在±0.5mm左右较合适，货架冷弯机组主动力系统主要采用有反馈的矢量变换控制方式，如图一控制原理。矢量控制通过电动机统一理论和坐标变换理论，把交流电动机的定子电流分解成磁场定向坐标的磁场电流分量和与之垂直的转矩电流分量，把固定坐标系变换为旋转坐标系解耦后，交流量的控制就变为直流量的控制，这样交流电动机便能等同于直流电动机，从而获得直流电动机一样的控制性能。目前，交流电力拖动已完全可以与直流电力拖动相媲美。
其次对冷弯机组成型功率的计算和确定；根据文献2说明，机组驱动动力常由实际经验推定，可参考部分机组的标准规范和经验设计参数，也常用旋转承受成形反力（荷重）的辊所需要的成形扭矩来求，如：成形扭矩T=P（成形荷重）×L（辊间接触长度），且实测值常高于计算值；其中也给出了电缝管的计算经验公式等。实际上不同的厂家对机组功率设计的标准也不同，机组传动效率上也存在一定的差异（如：链传动与齿轮传动），如我公司的进口生产线，其成型宽度为：226mm，成型角为360度，卷料厚度达到3.0mm，选用卷料设计材质为SS490，机组主功率为37KW，而国产设备冷弯产品成型宽度为：336mm，最大成型角为1080度，常规产品成型角为720度，卷料厚度达到4.0mm，选用卷料设计材质为SS490，机组主功率为132KW，类比可发现其差异较大。
最后为选用变频器的容量，其有很多因数决定，例如电动机容量、电动机额定电流、电动机加减速时间等，其中，最主要的是电动机额定电流。
交流变频调速是通过变频器来实现的，对于变频器的容量确定至关重要。合理的容量选择本身就是一种节能降耗措施。根据现有资料和经验，比较简便的方法有三种：
1、电机实际功率确定法：首先测定电机的实际功率，以此来选用变频器的容量。
2、公式法：设安全系数取1.05，则变频器的容量Pb = 1.05Pm/hm×cosy (kW) 式中，Pm为电机负载；hm为电机功率。计算出Pb后，按变频器产品目录可选出具体规格。
3、电机额定电流法：变频器容量选定过程，实际上是一个变频器与电机的最佳匹配过程，最常见、
