变频器张力控制原理(变频器张力控制原理)

1、变频传动的张力系统是怎么做出来的

   1 原理分析 柔性幅状材料在张力下运行时，在施加外力的两个端点处，其线速度是不同的，在图来表示(1≠2 )。根据虎克定律，材料在受到拉力时，其应变力与材料的应变和横截面积成正比，有如下关系式： 式中，F———材料的张力； E———材料的弹性模量； A———材料的横截面积； L———材料的原始长度； ΔL———材料的变形量。 图 T，则1 T就是纸张的原始长度，而纸张在运行期间的应变为： 式（3）体现了应变与线速度的关系，显然，若在运行期间能够保证上述关系，根据式（2）可知张力就是恒定的。也就是说，应变的恒定等价于张力的恒定。 再看线速度与转速之间的关系，在图之间是严格的正比关系，所以，不仅需要测量原纸辊驱动电机的转速，更为关键的是对原纸卷半径R1的计算。应当说，在所有类似的张力控制系统中，几乎都会遇到这样的问题。 2 卷筒材料放卷时的半径计算以及转速的控制规律 设材料当前半径为R ，有: 上位机的计算程序应当依据差分方程的形式： 式(i为当前转速采样值，驻t 为采样周期。Ri的关系是： 同理有v2i的计算公式： 式( 是后底辊的；n）式和（i： 依据（）和（3）有如下形式： 当上式中的F取张力给定值时，则参数K 就是根据张力要，需要材料达到的应变。当张力恒定时，K值也固定。由于系统中没有张力传感器，所以事实上我们无从知道实际张力有多大，因此在控制规律式（8）中，K 值是做为一个需要在现场整定的参数给出的。整定的原则是保证在工艺要的范围内，张力可调，即当张力给定从（0~）的区间调整时，实际张力都在工艺允许的范围内。这样一来，就不需要知道材料的弹性模量（E）以及横截面积了。 还须说明的是，放卷辊驱动电机正常时应工作在第二象限，回馈制动状态，此时转速给定为正方向，但是在负载材料的拖动下实际转速超过给定的同步转速，从而产生制动力矩和张力。所以在启动阶段，为了防止材料摺或堆积，必须迅速建立起张力，因而需要在计算半径时，使得Rmax尽量大一些。 3 参数整定以及误差的消除 从上节推导半径计算的过程中可以看出，可能造成理论误差的因素主要有两个：材料厚度的误差和初始半径Rmax的不精确。材料厚度误差包括测量误差、生产工艺不稳定造成的厚度变化、卷材内部包含间隙和空气等；初始半径的误差则主要是测量误差，而且实际上很难要操作人员每次换卷时都精确测量卷材半径，通常的做法是系统默认一个较大的半径值做为初始半径，这样可便于初始张力的建立。下面分别讨论这两种误差及其解决办法。

2、张力控制器工作原理?

   根据《天机传动》介绍，张力控制系统主要由张力控制器、磁粉制动器、磁粉离合器、张力检测器、减速电机等执行件组成。线圈通电时，磁粉形成磁粉链。在输出轴与输入轴成为一刚体而旋转，并在超载时产生滑差，此时为工作状体，从而达到扭矩传递的目的。 张力控制器的工作原理： 线圈静止型磁粉离合器和磁粉制动器是控制输入电流，达到改变输出转钜的自动化器件。 当线圈不通电时，输入轴旋转，磁粉在离心力的作用下，压附于夹环内壁，输出轴与输入轴没有接触，此时，为空转状态。 当线圈通电时，磁粉在磁力线作用下产生磁链，从而使输出轴与输入轴成为一刚体而旋转，并在超载时产生滑差，此时为工作状态。从而达到传递扭矩的目的。

3、张力控制器原理是什么？

   张力控制器工作原理如下： ? 张力控制器是一种由单片机或者一些嵌入式器件及外围电路开发而成的系统，是一种控制仪表，它可以直接设定要控制的张力值，然后直接输入张力传感器的信（一般为毫伏级别）作为张力反馈值，通过比较得出偏差后，输入到PID等控制器进行处理，最好输出给外围执行机构去控制，最终达到偏差最小，系统响应最快的目的。 这种控制对机器的任何运行速度都必须保持有效，包括机器的加速、减速和匀速。即使在紧急停车情况下，它也有能力保证料带不产生丝毫破损。张力控制器基本上分手动张力控制器，脉冲式锥度张力控制器和全自动张力控制器三大类。? 《东莞台机减速机》 ?线圈静止型磁粉离合器和磁粉制动器是控制输入电流，达到改变输出转钜的自动化器件。 当线圈不通电时，输入轴旋转，磁粉在离心力的作用下，压附于夹环内壁，输出轴与输入轴没有接触，此时，为空转状态。当线圈通电时，磁粉在磁力线作用下产生磁链，从而使输出轴与输入轴成为一刚体而旋转，并在超载时产生滑差，此时为工作状态。从而达到传递扭矩的目的。 ? ?台湾天机牌张力控制器分为手动张力控制器、半自动张力控制器、全自动张力控制器、演算型自动张力控制器、卷径张力控制器、手动控制纠偏控制器、全自动张力/卷径锥度控制等。手动张力控制器需要通过人工去调节所需的张力，自动张力控制器与张力传感器配套使用，形成闭环式张力控制系统，可达到自动调节、自动反馈等功能。张力控制器应用领域极为广泛，如纺织、印刷、标签、贴标、造纸、塑料薄膜、建筑材料、线缆、橡胶、无纺布瓦楞纸加工等行业机械的放卷、收卷控制系统。输出可调直流DC，并配套磁粉制动器（放卷）、磁粉离合器（收卷）使用可自由控制张力。 张力控制器是可手动调节也可自动调节，并输入电源为AC，安装方式有水平面安装、立面安装、屏式开孔式安装。具有、图形液晶显示、人性化设计、重量轻、结构简单、外观精美、安装方便、体积小、稳定可靠等特点，关于张力控制器接线图请参考使用说明书。

4、变频器要实现张力控制如何选张力传感器

   变频器要实现张力控制应该选张力控制器或者张力电位器，张力传感器是检测张力大小的传感器，它不是电位器。通常的张力传感器可以用拉力和压力传感器。它可以连续监测张力的的大小并给出与之对应的信。 张力电位器是电位器的一种，方法与普通电位器一样，但是精度非常高，有进口国产之分。 1、张力传感器作用：利用基材在合理的片路中对传感器施加压力，再转换成弱的电压（电流）信，作为张力控制系统的反馈件。 v、ma等，具体以plc为准)。 3：制动器：通常选用磁粉制动器，是根据电磁原理和利用磁粉传递转矩的。其具有激磁电流和传递转矩基本成线性关系的特点。在同滑差无关的情况下能够传递一定的制动转矩，在经后级动力辊（主动电机）拉动基材行走时，磁粉制动器给予一定的制动力，从而获得想要的张力。 v可调线性电压，作为制动器的励磁电流。 他们之间的： a：张力传感器将弱的电信输入到张力放大器，张力放大器再输入到plc，经plc程序与设定张力进行比较、运算再输出标准模拟电压到磁粉控制器，磁粉控制器输出到制动器控制制动力矩来调节基材张力，此张力又通过张力传感器进行反馈，如此反复循环，形成一个负反馈闭环控制系统。 b：变频器是控制主动力（电机）的调速器件，他也是由plc输出信控制变频器的输出频率来调速的。 以上全手工字，绝对原创，望能帮到你，希！

5、如何用变频器进行变频张力控制收卷

   根据精度和响应性要，可以有不同的张力控制方式。 根据不同的张力控制方式，可以有不同的控制方式。 一般方法为：检测出收卷的张力，再通过变频器控制收卷速度，使得张力保持恒定。 张力卷取控制不是恒张力，而是变张力，由张力传感器经过张力放大器成的，还要加编码器 建议用西门子mm,便宜，并且做转矩矢量控制很好

6、什么是张力控制？

   您好，天机传动的张力控制的意思是对在两个加工设备之间作连续运动或静止的被加工材料所受的张力进行自动控制的技术。在各种连续生产线上，各种带材、线材、型材及其再制品，在轧制、拉拔、压花、涂层、印染、清洗以及卷绕等工序中常需要进行张力控制。张力控制可以是恒张力控制， 也可以是变张力控制。 ：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。 ，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。而且在大小卷启动、停止、加速、减速、停车时的调节不可能做到象真正的张力控制的效果，张力不是很稳定。肯定会影响生产出产品的质量。 用变频器做恒张力控制的实质是死循环矢量控制，即加编码器反馈。对收卷来说，收卷的卷经是由小到大变化的，为了保证恒张力，所以要电机的输出转距要由小到大变化。同时在不同的操作过程，要进行相应的转距补偿。即小卷启动的瞬间，加速，减速，停车，大卷启动时，要在不同卷经时进行不同的转距补偿，这样就能使得收卷的整个过程很稳定，避免小卷时张力过大；大卷启动时松纱的现象。 二．张力控制变频收卷在纺织行业的应用及工艺要 1．传统收卷装置的弊端 纺织机械如：浆纱机、浆染联合机、并轴机等设备都会有收卷的环节。传统的收卷都是采用机械传动，因为机械的同轴传动对于机械的磨损是非常严重的，据了解，用于同轴传动部分的机械平均寿命基本上是一年左右。而且经常要维护，维护的时候也是非常麻烦的,不仅浪费人力而且维护费用很高,给客户带来了很多的不便。尤其是纺织设备基本上是开机后不允许中途停车的，如发生意外情况需要停车会造成很大的浪费。在这种情况下，张力控制变频收卷开始逐渐取代传统的机械传动系统。 2．张力控制变频收卷的工艺要 * 在收卷的整个过程中都保持恒定的张力。张力的单位为：牛顿或公斤力。 * 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。 * 要将张力量化，即能设定张力的大小（力的单位），能显示实际卷径的大小。 3．张力控制变频收卷的优点 * 张力设定在人机上设定，人性化的操作,单位为力的单位:牛顿. * 使用先进的控制算法:卷径的递归运算;空心卷径激活时张力的线性递加; 张力锥度计算公式的应用;转矩补偿的动态调整等等. * 卷径的实时计算，精确度非常高，保证收卷电机输出转矩的平滑性能好。并且 在计算卷径时加入了卷径的递归运算，在操作失误的时候，能自己纠正卷径到正确的数值。 * 因为收卷装置的转动惯量是很大的，卷径由小变大时。如果操作人员进行加速、 减速、停车、再激活时很容易造成爆纱和松纱的现象，将直接导致纱的质量。 而进行了变频收卷的改造后，在上述各种情况下，收卷都很稳定，张力始终恒 定。而且经过plc的处理，在特定的动态过程，加入一些动态的调整措施， 使得收卷的性能更好。 * 在传统机械传动收卷的基础上改造成变频收卷，非常简便而且造价低，基本 上不需对原有机械进行改造。改造周期小，基本上两三天就能安装调试完成。 * 克服了机械收卷对机械磨损的弊端，延长机械的使用寿命。方便维护设备。 三． 变频收卷的控制原理及调试过程 * 卷径的计算原理：根据v=ω1*r1, v/δt=l=δn单位时间内牵引电机运行的圈数、δn收卷盘头的周长、i减速比) δn*π*d*d=δp收卷编码器产生的脉冲数、p/p,即测长辊转一圈,*i*p2/δp2,这样收卷盘头的卷径就得到了. * 收卷的动态过程分析: 要能保证收卷过程的平稳性,不论是大卷、小卷、加速、减速、激活、;正常运行时要克服滑动摩擦力产生地滑动摩擦转矩,滑动摩擦转矩在运行当中一直都存在,并且在低速、高速时的大小是不一样的。需要进行不同大小的补偿,系统在加速、减速、停车时为克服系统的惯量,也要进行相应的转矩补偿,。即加速转矩、减速转矩、停车转矩、激活转矩；克服了这些因素,还要克服负载转矩,通过计算出的实时卷径除以>在减速时要减去减速转矩.<3>停车时,因为是通过程控减速至设定的最低速,所以停车转矩的补偿同减速转矩的处理. * 转矩的补偿标准 (1). 静摩擦转矩的补偿:因为静摩擦转矩只在激活的瞬间存在,在系统激活后就消 . (2). 滑动摩擦转矩的补偿:。所以在程序中处理时，要分段进行补偿。 (3). 加减速、停车转矩的补偿：补偿硬一收卷电机的额定转矩为标准，相应的补偿系数应该比较稳定，变化不大。 * 计算当中的公式计算 (m/min,张力设定最大值fmax=;速度的限制如下: 因为:v=π*d*n/i(对于收卷电机)=>**n/9=>n=r/min; (2). 因为我们知道变频器工作在低频时,交流异步电机的特性不好,: 对于四极电机而言其同步转速为:n/p=>nhz=n/=>n=r/min 当达到最大卷径时,*d*n/i=>vmin=**=. (*t*i/d对于/.(其中p为额定功率,n为额定转速). * 调试过程： 1．先对电机进行自整定，将电机的定子电感、定子电阻等参数读入变频器。 2．将编码器的信接至变频器，并在变频器上设定编码器的线数。然后用面板给定频率和启停控制， 观察显示的运行频率是否在设定频率的左右波动。因为运用死循环矢量控制时，运行频率总是在参 考编码器反馈的速度，最大限度的接近设定频率，所以运行频率是在设定频率的附近震荡的。 ).通过算出的最大脉冲量对收卷电机的速度进行限定，因为变频器用作张力控制时，如果不对最高速进行限定，一旦出现断纱等情况，收卷电机会飞车的。最低脉冲量是为了避免收卷变频器运行在2hz以下，因为变频器在2hz以下运行时，电机的转距特性很差，会出现抖动的现象。 4．通过前面分析的整个收卷的动态过程，在不同卷径和不同运行速度的各个阶段，，可以以电机额定转距的百分比来设定。 四．真正的张力控制. ：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。 ，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。而且在大小卷启动、停止、加速、减速、停车时的调节不可能做到象真正的张力控制的效果，张力不是很稳定。肯定会影响生产出产品的质量。 五．变频收卷对变频器性能的要 1. 变频收卷的实质是要完成张力控制,即能控制电机的运行电流,因为三相异步电机的输出转距 t=cmφmia,,. 2. 市场上能进行张力控制变频收卷的变频器主要有: 安川,艾默生,. 六．使用台达产品做变频收卷的方案 ：dopadahvfdv ：（以并轴机为例） 七．结论 通过以上的分析，使用台达v系列的矢量型变频器做张力控制变频收卷时，只要能对上述收卷的整个动态过程有比较清晰的认识，能在不同的过程中将转距补偿的量找到一个合适的数值，一定能保证恒张力的控制,满足客户的要，但要提醒读者，这种控制方式也有一定的局限性，虽然实现了恒张力的控制要，但如果控制张力的范围很小，比如：张力范围在牛顿时，这种控制方式是不适用的。