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訪問次數(shù):430更新時間:2021-01-22 15:41:30
在工業(yè)生產(chǎn)的很多行業(yè),都要進(jìn)行的張力控制,保持張力的恒定,以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。諸如造紙、印刷印染、包裝、電線電纜、光纖電纜、紡織、皮革、金屬箔加工、纖維、橡膠、冶金等行業(yè)都被廣泛應(yīng)用。在變頻技術(shù)還沒有成熟以前,通常采用直流控制,以獲得良好的控制性能。
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在工業(yè)生產(chǎn)的很多行業(yè),都要進(jìn)行的張力控制,保持張力的恒定,以提高產(chǎn)品的質(zhì)量。諸如造紙、印刷印染、包裝、電線電纜、光纖電纜、紡織、皮革、金屬箔加工、纖維、橡膠、冶金等行業(yè)都被廣泛應(yīng)用。在變頻技術(shù)還沒有成熟以前,通常采用直流控制,以獲得良好的控制性能。,出現(xiàn)了矢量控制變頻器、張力控制變頻器等一些高性能的變頻器。其控制性能已能和直流控制性能相媲美。由于交流電動機(jī)的結(jié)構(gòu)、性價比、使用、維護(hù)等很多方面都優(yōu)于直流電動機(jī),矢量變頻控制正在這些行業(yè)被越來越廣泛的應(yīng)用,有取代直流控制的趨勢。
張力控制的目的就是保持線材或帶材上的張力恒定,矢量控制變頻器可以通過兩種途徑達(dá)到目的:一、通過控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速來實現(xiàn);另一種是通過控制電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩來實現(xiàn)。
速度模式下的張力閉環(huán)控制
速度模式下的張力閉環(huán)控制是通過調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到張力恒定的。首先由帶(線)的線速度和卷筒的卷徑實時計算出同步匹配頻率指令,張力檢測裝置反饋的張力信號與張力設(shè)定值構(gòu)成PID閉環(huán),調(diào)整變頻器的頻率指令。
同步匹配頻率指令的公式如下:
F=(V×p×i)/(π×D)
其中:F變頻器同步匹配頻率指令V材料線速度p電機(jī)極對數(shù)(變頻器根據(jù)電機(jī)參數(shù)自動獲得)i機(jī)械傳動比D卷筒的卷徑
變頻器的品牌不同、設(shè)計者的用法不同,獲得以上各變量的途徑也不同,特別是材料的線速度(V)和卷筒的卷徑(D),計算方法多種多樣,在此不一一列舉。
這種控制模式下要求變頻器的PID調(diào)節(jié)性能要好,臺達(dá)變頻器同步匹配頻率指令要準(zhǔn)確,這樣系統(tǒng)更容易穩(wěn)定,否則系統(tǒng)就會震蕩、不穩(wěn)定。這種模式多用在拉絲機(jī)的連拉和軋機(jī)的連軋傳動控制中。若采用轉(zhuǎn)矩控制模式,當(dāng)材料的機(jī)械性能出現(xiàn)波動,就會出現(xiàn)拉絲困難,軋機(jī)軋不動等不正常情況。
轉(zhuǎn)矩模式下的張力控制
一、臺達(dá)變頻器轉(zhuǎn)矩模式下的張力開環(huán)控制
在這種模式下,無需張力檢測反饋裝置,就可以獲得更為穩(wěn)定的張力控制效果,結(jié)構(gòu)簡潔,效果較好。但變頻器需工作在閉環(huán)矢量控制方式,必須安裝測速電機(jī)或編碼器,以便對電機(jī)的轉(zhuǎn)速做測量反饋。
轉(zhuǎn)矩的計算公式如下:
T=(F×D)/(2×i)
其中:T變頻器輸出轉(zhuǎn)矩指令F張力設(shè)定指令i機(jī)械傳動比D卷筒的卷徑
電機(jī)的轉(zhuǎn)矩被計算出來后,用來控制變頻器的電流環(huán),這樣就可以控制電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。所以轉(zhuǎn)矩計算非常重要。這種控制多用在對張力精度要求不高的場合,在我鑫科公司就有廣泛的應(yīng)用。如精帶公司的脫脂機(jī)、氣墊爐的收卷控制中都采用了這中控制模式。
二、臺達(dá)變頻器轉(zhuǎn)矩模式下轉(zhuǎn)矩模式下的張力開環(huán)控制
張力閉環(huán)控制是在張力開環(huán)控制的基礎(chǔ)上增加了張力反饋閉環(huán)調(diào)節(jié)。