张力控制变频收卷的控制原理及在纺织机中的应用
应用变频器中心卷绕功能精确控制张力

应用变频器中心卷绕功能精确控制张力文章链接:中国纺织服装机械网/news/Detail/9910.html纺织生产过程中的半成品或成品,如纱线、布匹需要卷绕在轴或辊上,例如:分批整经机将成片纱卷绕在经轴上;浆纱机和浆染联合机将成片浆过的纱卷绕在织轴上;卷染机和轧卷染色机将布卷绕在收放辊上。
这些设备在卷绕过程中都有一个共性问题,即需要恒张力控制,卷绕直径从最小直径到最大直径,要求纱和布的张力保持不变。
利用变频器或交流伺服的中心卷绕功能可以较好解决卷绕恒张力控制。
常见的卷绕方式有两种,即摩擦卷绕和中心卷绕。
摩擦卷绕的效果受摩擦辊的影响很大,如:分批整经机的经轴卷绕,传统的机构采用摩擦辊卷绕方式,由于摩擦传动易使纱线增加毛羽,影响产品质量,且不利于后道工序生产,特别是在升速和降速过程,影响会更大,也限制了整经机向高速发展。
所以新型的高速整经机多数采用中心卷绕方式。
浆纱机和染浆联合机的织轴卷绕,传统的机构采用机械式无级变速器(PIV)作为中心卷绕方式。
经过长期生产实践,PIV机械故障频繁,维修保养复杂,同时随着无梭织机的发展,要求织轴大卷装,PIV很难满足大卷装织轴恒张力卷绕的要求。
卷染机和轧卷染色机的织物卷绕,传统的卷绕机构较多采用直流电动机控制系统,作为中心卷绕方式,直流控制系统技术成熟,控制方便,能较好地满足生产要求。
但直流电动机有整流子和碳刷,需经常维护,特别在印染企业环境恶劣,直流电动机故障率高,企业不大欢迎。
自从变频器技术问世以来,人们考虑将变频调速技术应用到中心卷绕机构,可以发挥交流电动机固有的优点,结构简单、坚固耐用、经济可靠。
经过多年的实践证明,变频调速技术可以满足中心卷绕的要求,国内外的整经机、浆纱机、卷染机等同类设备已大量采用变频器中心卷绕技术。
在张力控制要求更高的场合,采用交流伺服中心卷绕技术。
经轴卷绕、织轴卷绕、布辊卷绕采用中心卷绕方式,当卷绕直径从小直径向大直径变化时(浆纱机织轴最小卷径为100mm,最大卷径为1000mm;卷染机卷布辊最小卷径为200mm,最大卷径为1500mm)为了使纱或布的表面张力保持不变,必须保证转速的变化与卷径成反比,转矩的变化与卷径成正比,若没有转矩补偿,随着卷径的增大,则纱或布的张力会逐渐减少。
张力控制原理教程

张力控制原理教程张力控制是一种常见的控制原理,广泛应用于工业生产中的张力控制设备。
本文将介绍张力控制原理的基本概念、应用领域以及实现方法等内容。
一、张力控制的基本概念张力控制是指通过对拉伸或收缩的材料施加力,使材料保持一定的张力水平。
张力控制的目的是确保材料在生产过程中的稳定运行,避免材料过松或过紧引起的问题。
二、张力控制的应用领域1.包装行业:在印刷、涂覆、贴合等过程中,需要对卷材进行张力控制,以确保产品质量和生产效率。
2.纺织行业:在纺纱、织造、印染等过程中,需要对纱线、织物进行张力控制,以避免出现断纱、断经等问题。
3.金属加工行业:在连续拉拔、连续铸轧、连续热轧等过程中,需要对金属带材进行张力控制,以保证产品的尺寸精度和表面质量。
4.纸张行业:在造纸、印刷等过程中,需要对纸张进行张力控制,以避免出现张力差、翘曲等问题。
5.电子行业:在印刷电路板、光纤制造等过程中,需要对薄膜、线材进行张力控制,以确保产品的可靠性和稳定性。
三、张力控制的实现方法1.传统方法:传统的张力控制方法主要通过机械装置来实现,如张力滚轮、张力锥轮等。
这些装置通过控制滚轮之间的接触压力来调节张力,但存在精度低、响应慢等缺点。
2.电气控制方法:电气控制方法通过检测材料的张力信号,并通过电动机或气缸等执行器来调节张力。
这种方法的优点是精度高、响应快,可实现自动化控制。
常见的电气控制方法包括PID控制、动态张力控制等。
3.光电控制方法:光电控制方法通过光电传感器检测材料的张力变化,并通过控制光源的亮度来调节张力。
这种方法可以较好地适应各种材料的张力控制,但对环境光线干扰比较敏感。
四、张力控制的关键技术1.传感器技术:张力传感器能够测量材料的张力,并将其转化为电信号。
关键是选用合适的传感器,如压电传感器、应变传感器等。
2.控制算法:张力控制的核心是控制算法,常见的控制算法有PID控制、神经网络控制等。
根据实际需求选择合适的控制算法,以实现稳定的张力控制。
变频调速器在纺织中的应用

变频调速器在纺织中的应用变频调速器在纺织中的应用近年来随着纺织机械、机电一体化技术水平的不断提高和纺织行业的特点,对纺织品的要求不断更新,基于诸多的原因,对设备提出了较高的要求,所以采用交流变频调速器改造是一种必然趋势。
在大多数新开发的纺织机械产品中几乎无一例外地应用了交流异步电动机变频调速装置。
一、交流变频调速的特点1、减少功耗降低成本纺织厂离不开空调设备。
当空调电机使用变频调速器控制后,降低了功耗,大大节省了用电支出。
普传公司对其中一个客户使用情况进行了测试,全年12台空调机可节电24余万元,空调用电单耗平均下降了6、7个百分点。
2、简化了机构、提高了性能通过PLC可编程序控制器或工控机的控制,再经变频调速器实现多电机的同步协调运转。
根据生产工艺曲线控制各机构的运动,进而简化了机构。
比如粗纱机利用交流变频调速,去掉了锥轮变速机构,从而克服了锥轮变速皮带打滑变速不准的问题。
而对于细纱机来说,由于利用变频调速器去掉了成形机构中的成形凸轮,进而克服了由于成形凸轮所造成的桃底有停顿、桃顶有冲击的现象。
使得细纱卷形状良好。
以便于下一道工序的高速退绕。
同时利用变频调速器控制三十九主电机的变速来控制锭子的转数,使得细纱在大中小纱时转速在变化,以减少纱的断头率。
二、交流变频技术的应用变频器控制的纺织机械涉及的交流电机主要分为两类。
一类就是常用的Y系列的交流异步电机。
这种电机主要应用于调速精度要求不高、调速范围不大的纺机上。
而另一类为交流变频调速专用异步电机。
主要用语调速精度要求高、调速范围大的机器上。
下面介绍一下不同形式的变频器。
1、用变频器开环控制异步电机调速称为V/F形式。
这种方式电路简单、可靠。
但调速范围在10:1范围以内,调速精度较低2%~5%,并且低速性能不理想。
因此多用于针织机或要求不高的纺织机械上。
2、采用无速度传感器矢量控制变频器。
其有优良的低速特性。
电路结构简单,可靠性高。
同时还具有较好的加减特性、转矩特性以及电流限制特性等。
张力控制原理教程

10本文从应用的角度阐述了当前技术条件下,矢量变频技术在卷取传动中运用和设计的方法和思路。
有较强的实用性和理论指导性。
关键词:张力变频矢量转矩卷径引言:在工业生产的很多行业,都要进行精确的张力控制,保持张力的恒定,以提高产品的质量。
诸如造纸、印刷印染、包装、电线电缆、光纤电缆、纺织、皮革、金属箔加工、纤维、橡胶、冶金等行业都被广泛应用。
在变频技术还没有成熟以前,通常采用直流控制,以获得良好的控制性能。
随着变频技术的日趋成熟,出现了矢量控制变频器、张力控制专用变频器等一些高性能的变频器。
其控制性能已能和直流控制性能相媲美。
由于交流电动机的结构、性价比、使用、维护等很多方面都优于直流电动机,矢量变频控制正在这些行业被越来越广泛的应用,有取代直流控制的趋势。
张力控制的目的就是保持线材或带材上的张力恒定,矢量控制变频器可以通过两种途径达到目的:一、通过控制电机的转速来实现;另一种是通过控制电机输出转矩来实现。
速度模式下的张力闭环控制速度模式下的张力闭环控制是通过调节电机转速达到张力恒定的。
首先由带(线)的线速度和卷筒的卷径实时计算出同步匹配频率指令,然后通过张力检测装置反馈的张力信号与张力设定值构成PID闭环,调整变频器的频率指令。
同步匹配频率指令的公式如下:F=(V×p×i)/(π×D)其中:F 变频器同步匹配频率指令V 材料线速度p 电机极对数(变频器根据电机参数自动获得)i 机械传动比D 卷筒的卷径变频器的品牌不同、设计者的用法不同,获得以上各变量的途径也不同,特别是材料的线速度(V)和卷筒的卷径(D),计算方法多种多样,在此不一一列举。
这种控制模式下要求变频器的PID调节性能要好,同步匹配频率指令要准确,这样系统更容易稳定,否则系统就会震荡、不稳定。
这种模式多用在拉丝机的连拉和轧机的连轧传动控制中。
若采用转矩控制模式,当材料的机械性能出现波动,就会出现拉丝困难,轧机轧不动等不正常情况。
变频控制收卷张力的原理及在纺织行业的应用

动摩擦 转矩 的补偿 在 系统运行 的整 个过 程 中都 是 起 作用 的。补偿 的大小 以收卷 电动机 的额定 转 矩 为标 。补偿 量 的大小 与运行 的速 度有关 系 。所 以
在 程序 中处 理时 , 分段 进行 补偿 。 要
行改 造 , 改造周 期短 ;
浆纱 机 、 染联 合机 、 轴机 等设 备都 有 收卷 的 浆 并 环节 。传统 的 收卷 都 是 采 用 机 械传 动 , 械 的磨 损 机
严重 , 而且 经常 要维 护 , 不仅 浪费 人力 , 用很 高 , 费 给
克 服 了机 械 收 卷对 机 械磨 损 的弊端 , 长 机 械 延 的使 用寿命 , 备维 护方 便 。 设
2 2 变频控 制 收卷 张力 的工 艺要 求 .
图 1为 系统构 成及 系统框 图。
在 收卷 的整 个过 程 中都要 保 持恒定 的张力 ; 在 启动 小卷 时 , 能 因为 张力 过大 而断 纱 , 不 大卷
启 动 时不能松 纱 ;
在加 速 、 减速 、 停止 时 也不 能 出现上 述情 况 ; 要求 将张 力量 化 , 能设定 张力 的大小 , 即 能显 示 实 际卷径 的大 小 。
3 收 卷 变 频 的控 制原 理 及 调 试 过 程
3 1 卷径 的计 算原 理 .
客户 带来 了很 多 的不 便 。尤其 是 纺织设 备 开机后 不
允许 中途停 车 , 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 , 用 变频 控 制 收卷 张 力 采 开始逐 渐取 代传 统 的机 械传 动系 统 。
变频器在纺织机械中的高速控制

变频器在纺织机械中的高速控制纺织工业作为我国的传统支柱产业之一,在现代化的高速纺织生产中扮演着至关重要的角色。
而在纺织机械的高速运转过程中,变频器作为一种重要的控制设备,发挥着关键的作用。
本文将从变频器的原理和在纺织机械中的高速控制方面进行论述。
一、变频器的原理变频器,也被称为变频调速器,是一种通过改变电机供电频率而实现控制电机转速的装置。
其主要由整流部分、滤波部分、逆变部分和控制部分组成,通过控制部分对电机供电频率进行调节,从而达到控制电机转速的目的。
变频器的工作原理是将交流电转化为直流电,然后再将直流电通过逆变器转换为可变频率的交流电,最后供给给电机。
通过改变供电频率,变频器能够精确地调整电机的转速,实现对机械运转过程的精细控制。
二、变频器在纺织机械中的应用1. 节能效果显著在纺织机械中使用变频器控制电机的转速,可以根据不同的工艺要求,调整纺纱、织造等工艺过程中的运转速度。
相较于传统的定频控制方式,变频器控制可以根据不同的生产需求进行精确调节,避免了电机无效运转,降低了能源的浪费,达到了节能的效果。
2. 提高生产效率纺织机械在高速运转的过程中,传统的定频电机无法灵活应对变化的工艺要求,往往存在启动时间长、转速不稳定等问题。
而变频器的应用,可以根据生产实际需要,对电机的转速进行精确调控,快速启动,稳定运行,从而提高了生产效率。
3. 降低机械故障率在纺织机械的工作过程中,传统的定频电机由于无法适应不同工作负荷的变化,容易导致电机过载、过热等问题,加大了机械的故障率。
而变频器的使用可以根据工作负荷的实际变化,自动调整电机的供电频率,使电机在更为合理的负荷范围内运行,有效降低了机械故障率,延长了机械的使用寿命。
4. 增强机械的可调性和稳定性纺织机械作为一个复杂的工艺系统,其运行过程中对于转速的精细控制要求高。
而传统的定频控制方式无法实现对转速的精确调节,容易导致机械的加速、减速过程不稳定。
而变频器的应用,可以根据机械实际的工作负荷和运行状态,精确控制电机的转速,并能够灵活应对不同的工艺要求,增强了机械的可调性和稳定性。
张力控制变频收卷的控制原理及在纺织行业的应用

张力控制变频收卷的控制原理及在纺织行业的应用摘要:本文主要介绍了张力控制变频收卷的控制原理,此技术能够使得在纺织行业中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.关键字:变频收卷张力控制闭环矢量卷径计算一. 前言:用变频器做恒张力控制的实质是闭环矢量控制,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,所以要求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求2。
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。
2 张力控制变频收卷的工艺要求(1)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。
(2)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.(3)在加速、减速、停止的状态下也不能有上述情况出现。
(4)要求将张力量化,即能设定张力的大小(力的单位),能显示实际卷径的大小。
2。
3 张力控制变频收卷的优点(1)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。
(2)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。
(3)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。
变频调速器在纺织中的应用

变频调速器在纺织中的应用引言纺织工业是一种传统的行业,在这个领域中,变频调速器已经成为了一种不可或缺的设备。
变频调速器作为一种节能的设备,可以减少机械损耗,提高生产效率,降低设备运行成本,同时还可以保护设备,延长设备的使用寿命。
因此,变频调速器在纺织行业中的应用越来越广泛。
变频调速器在纺织行业中的应用节能变频调速器适用于绝大多数的电动机,可以通过调节电动机的转速,使电动机的运行状态达到最佳效果。
在纺织工业中,纺织机械的工作情况常常是不稳定的,因此,传统的电机调节方式是运用节流阀来调节流量,使电机的负载达到最佳状态。
这种方式不仅无法满足工艺过程的要求,而且易造成电机运行效率低下和设备损坏。
而变频调速器可以对电机的运行状态进行实时调整,达到最佳的节能效果。
提高生产效率在纺织行业中,如果机器的转速不能控制,就难以控制生产效率。
而通过使用变频调速器,可以对设备的运行状态进行全面的控制,从而提高生产效率。
变频调速器可以通过对电机的转速进行控制,使其在生产过程中始终维持在最佳状态。
这样就能够有效地提高生产效率,保证生产过程的稳定性和安全性。
降低设备运行成本传统的电机控制方式是采用开关或调压器等方式进行调节,这种方式较为粗略,无法摸清电机实时的负载状态。
而变频调速器可以实时监控电机的负载变化,通过调节电机的转速,使其运行在最佳效率区间,从而降低设备的运行成本。
保护设备在纺织行业中,由于生产环境的特殊性,设备的运行环境非常恶劣,给设备带来了巨大的损害。
而变频调速器可以通过对电机的转速进行控制,使其在合适的转速下运行,从而减少设备的摩擦和磨损,保护设备,延长设备的使用寿命。
结论随着技术的不断发展,变频调速器在纺织行业中的应用越来越广泛。
可以看出,变频调速器在节能、提高生产效率、降低设备运行成本和保护设备等方面都有着显著的优势。
这也是为什么变频调速器在纺织行业中的应用越来越广泛的原因。
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张力控制变频收卷的控制原理及在纺织行业的应用-------作者:中达电通上海分公司 FAE李强一.前言: 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,所以要求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求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求* 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。
* 要求将张力量化,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;空心卷径启动时张力的线性递加;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、再启动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.系统构成及系统框图四.变频收卷的控制原理及调试过程* 卷径的计算原理:根据V1=V2来计算收卷的卷径。
因为V1=ω1*R1,V2=ω2*Rx.因为在相同的时间内由测长辊走过的纱的长度与收卷收到的纱的长度是相等的。
即L1/Δt=L2/Δt ,Δn1*C1=Δn2*C2/i(Δn1---单位时间内牵引电机运行的圈数、Δn2---单位时间内收卷电机运行的圈数、C1---测长辊的周长、C2---收卷盘头的周长、i---减速比) Δn1*π*D1=Δn2*π*D2/i D2=Δn1*D1*i/Δn2,因为Δn2=ΔP2/P2(ΔP2---收卷编码器产生的脉冲数、P2---收卷编码器的线数). Δn1=ΔP1/P1取Δn1=1,即测长辊转一圈,由霍尔开关产生一个信号接到PLC.那么D2=D1*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、启动、停车都能保证张力的恒定.需要进行转矩的补偿.整个系统要启动起来,首先要克服静摩擦力所产生的转矩,简称静摩擦转矩,静摩擦转矩只在启动的瞬间起作用;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,补偿的量与运行的速度也有相应的比例关系.在不同车速的时候,补偿的系数是不同的。
即加速转矩、减速转矩、停车转矩、启动转矩;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2再乘以设定的张力大小,经过减速比折算到电机轴.这样就分析出了收卷整个过程的转矩补偿的过程。
总结:电机的输出转矩=静摩擦转矩(启动瞬间)+滑动摩擦转矩+负载转矩.<1>在加速时还要加上加速转矩;<2>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启动的瞬间存在,在系统启动后就消失了.因此静摩擦转矩的补偿是以计算后电机输出转矩乘以一定的百分比进行补偿.(2). 滑动摩擦转矩的补偿:滑动摩擦转矩的补偿在系统运行的整个过程中都是起作用的.补偿的大小以收卷电机的额定转矩为标准.补偿量的大小与运行的速度有关系。
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(1). 已知空芯卷径Dmin=200mm,Dmax=1200mm;线速度的最大值Vmax=90m/min,张力设定最大值Fmax=50kg(约等于500牛顿);减速比i=9;速度的限制如下:因为:V=π*D*n/i(对于收卷电机)=>收卷电机在空芯卷径时的转速是最快的.所以:90=3.14*0.2*n/9=>n=1290r/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,启动转矩低而且非线性.因此在收卷的整个过程中要尽量避免收卷电机工作在2HZ以下.因此:收卷电机有个最低速度的限制.计算如下: 对于四极电机而言其同步转速为:n1=60f1/p=>n1=1500r/min. =>2HZ/5HZ=N/1500=>n=60r/min当达到最大卷径时,可以求出收卷整个过程中运行的最低速.V=π*D*n/i=>Vmin=3.14*1.2*60/9=25.12m/min.张力控制时,要对速度进行限制,否则会出现飞车.因此要限速.(3). 张力及转矩的计算如下:如果F*D/2=T/i,=>F=2*T*i/D对于22KW的交流电机,其额定转矩的计算如下:T=9550*P/n=>T=140N.m.所以Fmax=2*140*9/0.6=4200N.(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.将编码器的信号接至变频器,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。
3.在程序中设定空芯卷径和最大卷径的数值。
通过前面卷径计算的公式算出电机尾部所加编码器产生的最大脉冲量(P2)和最低脉冲量( P2 ).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,进行一定的转距补偿.补偿的大小,可以以电机额定转距的百分比来设定。
五.真正的张力控制.1.什么是张力控制: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。
2.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。
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。
六.变频收卷对变频器性能的要求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=C Mφm I a,,与电流成正比.并且当负载有突变时能够保证电机的机械特性曲线比较硬.所以必须用矢量变频器,而且必须要加编码器死循环控制.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,伦次等.台达V系列的变频器是矢量型变频器,能够完成张力控制,但因为不属于收放卷专用型变频器,所以要配合外部其它接口设备才能完成收放卷的功能.艾默生TD3300就是一款收放卷专用的变频器,也许台达也会在不久的将来推出我们自己收放卷专用的变频器,我们拭目以待.七.使用台达产品做变频收卷的方案1.硬件构成:DOP-A57GSTD+DVP-20EH+DVP—4DA-H+VFD-V2.电气原理图:(以并轴机为例)八.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,满足客户的要求,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求,但如果控制张力的范围很小,比如:张力范围在0-200/300牛顿时,这种控制方式是不适用的。