一、应用场景简介
随着2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标的提出，锂电池行业迎来了较大的发展机遇。
锂电池的生产会用到正负极片，而辊压机则负责把前端正负极铝箔涂抹的电极材料进行压实以增大材料密度。
二、设备原理

电池极片辊压机在启停过程中，根据工艺需要，必须对两只轧辊进行无级变速，同时确保两只轧辊的线速度一致。电池极片的轧制是轧辊与电池极片之间产生摩擦力，把电池极片拉进旋转的轧辊之间，电池极片受压变形的过程。

辊压机示意图

辊压机包含上下两个轧辊，上边为定辊下为动辊，通过液压调节动辊来调节两轧辊之间的间隙和压力。来料为铝箔涂覆极性材料，铝箔涂覆长度每约820mm间隔有10mm不涂覆极性材料。来料涂覆厚度约210μm，通过辊压机后厚度保持在164-165μm左右，来料厚度的均匀度直接影响辊压后的厚度是否达标。电机和轧辊之间通过万向联轴器连接。

三、客户需求

由于原AB分频控制方案存在主从机功率平衡度较差、动辊和定辊的线速度不一致和定辊和动辊处于铝箔涂料接缝处时启动困难等问题，所以客户对新的控制方案提出以下需求：

1. 要求变频器控制轧辊运行速度波动小，启动转矩大
2. 在整个调速范围内动辊和定滚运行线速度要一致，运行功率平衡。
3. 变频器需适应整个辊压机系统进行加减速的调节，加减速时间受PLC调节。

四、英威腾系统方案

1. 鉴于客户需求，英威腾提出系统解决方案。方案具体说明如下：
（1）电机配置编码器。变频器采用矢量闭环控制，配合编码器对轧辊运行速度进行精确控制和保证启动转矩。
（2）变频器配置CAN通讯卡。用于两台轧辊的速度控制，以达到上下轧辊的线速度一致和功率平衡。
（3）配置制动单元。变频器配置制动单元，以满足轧辊配合整条产线的快速停机要求。

2. 方案系统图

五、方案优势

在使用英威腾主从控制方案之后:

1. 设备控制更简单。变频器主机接收PLC启动信号，加减速时间均为0，加减速时间受PLC模拟量给定速度的变化速度进行控制，从机跟随主机变化而变化。
2. 设备主从同步调试步骤更少。在进行设备主从同步调试时，只需几个参数就能解决，参数可复制性强。
3. 生产稳定性高。低频输出转矩大，不会出现在两极片间隔位置启动时力矩不稳拉扯坏极片的情况。同时低频控制更稳定，在低速状态下检测极片辊压厚度更方便，减少不合格极片的产出。
4. 生产效率大幅度提升。全频率段动辊定辊运行线速度保持一致，可在系统设计转速内任意调节轧辊运行速度，大大提高了客户的生产效率。

六、现场应用视频/图片

辊压机电机

万向连接器

正极材料

七、结束语

本GD350CAN主从控制方案在锂电池极片辊压机上已成功应用。通过轧辊控制变频器进行CAN主从控制技术的使用，让客户关注的低频控制稳定度、全频率段动辊和定辊线速度的一致性等性能，得到大幅度提升。保障设备在任意调节速度的情况下，轧辊可以良好运行。该方案保障了辊压机作为整条锂电池生产线的一个重要设备成功运行。