直流调速器卷取张力控制原理
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卷取张力控制原理卷取机的卷取张力由卷取电动机产生。电动机力矩为：
式中Km——比例系数，常数∮——磁通量； I枢——电动机电枢电流。
卷取张力T与电动机力矩的关系为：
式中 D——带卷直径。
带卷速度为：
式中行电——电动机的转速； i——电动机至卷筒的速比。
将式2-2、式2-4代入式2-3得：
电动机电枢电势E为：
或
式中K。——比例系数，常数；
∮——磁通量；
n电——电动机转数。
将式2-6代入式2-5则得：
其中：
欲使詈=常数，若E不变，口亦不变，则张力T与电动机电枢电流k成正比。换言
之，在保持线速度钞不变的条件下，一定的电枢电流珠表示一定的卷取张力T。张力控制的实质在于，若卷取线速度不变，采用电流调整器使电枢电流保持恒定，就可以保持张力恒定。
怎样才能保持卷取线速度不变呢?由于卷取线速度口与带卷直径和带卷转速的乘积
Dn成正比，欲使口不变，随着卷径D的变化，带卷转速必须相应变化。一般采用电势调整器调节电动机的磁通量①，以改变电动机转速，使卷取线速度保持不变，这就是卷取机的速度调节。
卷取机的速度调节除了补偿卷径变化外，还应包括根据工艺要求，对机组速度进行
调整。一般来说机组速度的调节，可采用改变电压(降压)的方法，从基数咒基往下调；而卷径变小时，调速则采用改变激磁(弱磁)的方法，从基速孢基往上调。这样就可必最大机组速度'Ornax和最大卷径D。诅x时的转速为基速挖基。因此，调激磁的调速范围应保证满足下式：
式中 nrtmx、咒基——分别为卷筒的最大转速、基速；
D、d——分别为带卷的外径、内径。
综上所述，电枢电流j枢与卷取张力T成比例；磁通量①与卷径D成比例。在电器
上采用电流调节器和电势调节器来实现恒张力控制。
上述电势电流复合张力调节系统，用改变磁通的方法来适应卷径的变化，以保证卷
取线速度，从而实现恒张力控制。卷取机处于弱磁条件下土作，不能充分利用电动机力矩；由于电动机磁通的调速范围往往受到限制，不能满足卷径比的要求，在此情况下不得不增加电动机容量。近年来出现的最大力矩张力调整系统，基本上克服了电势电流复合张力调整系统的缺点。
电动机力矩M为：
电动机电势E为：
电动机功率N为：
式中E——电势，V；
I枢——电流，A。
卷取功率N为：
式中T——张力，N；
v——卷取速度，m／s。
由式2-10得：
T=K1磬：暑
=K1K2=常数 (2-12)
由上式可知，只要电枢电流J枢随着参值变化而变化，就可以保持张力恒定。
最大力矩张力调节系统，一部分在满磁通条件下工作，一部分在弱磁通条件下工作，
因此要合理选择转速咒基。在基数咒基以上调速时，属于调磁通调速，在弱磁通条件下
工作；在
图2-53卷取过程中E、k、圣的变化
基数n基以下调速时，属于调电压调速，始终保持满磁通(额定磁通)条件下工作，所以电动机可发出最大力矩，最大力矩系统由此而得名。压缩电动机调速范围是有限制的，一般认为电动机变磁场调速范围占整个卷取机调速范围的65％～85％为宜。过分压缩变磁场调速范围，势必导致电动机容量的增加。卷取过程中电势E、电枢电流j权、磁通量①的变化情况，如图2-53所示。
当卷取机电动机在基速以上运行
时，即D>D基，电动机保持电势-E为额定值，磁通量①随着卷径D的增加而增加，电动
机电枢电流J枢保持恒定；在基速以下运行时，即咒<，z基，卷径D增大到D基(此时
转速为咒基)，磁通量①达到最大值①一，即磁通量达到饱和值后，随着卷径的增大，
转速降低，电势减小，J枢增加。
最大力矩张力调速系统具有以下特点：
(1)电动机能处于满磁场运行，可产生较大的张力，它比电势电流复合张力调节系
统所发出的张力大1．2～1．3倍j；，
(2)电动机调速范围不受卷径比的限制，可以用于大卷径比的卷取机。当卷径比大
于3时，采用最大力矩系统可以选用较小的电动机机座号，可降低电动机容量、飞轮力
矩和投资费用。2．3开卷机及上料、喂料机构
变频器张力控制
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。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。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。
（4）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。
（5）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。
（6）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。
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热连轧活套张力计算1.1.1活套控制基本力矩 活套的几何结构图如下所示： 图2.9 活套几何结构图 图2.10 活套本体结构图
其中： 02sin H D LL H -+ *=θ θθcos arctan 1*+=LL A H θθcos arctan 2*-=LL B H 活套高度和张力控制根据L2设定值自动执行。本系统有三种控制理论用于活套控制，包括：传统控制，交叉解耦控制，传统控制+ILQ 控制（具体参见活套控制模型部分）。 这三种控制方式，都离不开基本力矩的计算，参见图4-2和图4-3，其计算过程如下： B S G m T T T T T +++=σ 其中 m T ：电机输出力矩[Nm] G T ：活套重力矩[Nm] S T ：带钢重力矩[Nm] σT ：带钢张力矩[Nm] B T ：带钢弯曲力矩[Nm] ()()[]LL h W T *1sin 2sin θθθθσσ--+***=
LL L h W T S *cos *2θρ ***= LL E L h H W T B *cos *163 θ*??? ??***= )cos(***P G P g GE T θθ-= 其中 W ：带钢宽度[mm] h ：带钢出口厚度设定值[mm] σ ：带钢张力设定值[KG/mm 2] ρ ：带钢密度[KG/m 3] E ：带钢杨氏模量 [KG/mm 2 ] g ：重力加速度，9.807m/s 2 1.1.2 带钢张力计算 单位张力值计算为活套电机力矩减去带钢重力矩、弯曲力矩、离心力矩、活套辊重力矩四个量得到的。与基本力矩相比，它多了一个带钢离心力矩。 ()()[]LL h W T T T T T E B S G m ***--++---= 1sin 2sin θθθθσ ()LL g V W h T E *cos 212θρθθ**+***= 其中： E T ：带钢离心力矩[Nm] V ：上游机架速度[m/s]
薄膜分切机放卷至卷取的张力控制 （上） 1．分切机的重要选定要素2．放卷至卷取的张力3．接触辊及接触压力4．卷取张力的自由选择及设定5．在薄膜主要物性条件下所设定的卷取条件1．分切机的重要选定要素在分切机的选定方面最受关注的应该是分切卷取后的产品如何?也就是产品内部品质。从外观上来看，无皱褶、无划痕、端面整齐、卷取表面硬度适当等，这些都应该是基本的。但是，我们认为仅关注这些还不够。因为分切卷取后的产品其内部残留着很大的应力(内部张力)，这将会对 1．分切机的重要选定要素 2．放卷至卷取的张力 3．接触辊及接触压力 4．卷取张力的自由选择及设定 5．在薄膜主要物性条件下所设定的卷取条件 1．分切机的重要选定要素 在分切机的选定方面最受关注的应该是分切卷取后的产品如何?也就是产品内部品质。从外观上来看，无皱褶、无划痕、端面整齐、卷取表面硬度适当等，这些都应该是基本的。但是，我们认为仅关注这些还不够。因为分切卷取后的产品其内部残留着很大的应力(内部张力)，这将会对后道工序带来各种不利影响，比如说印刷的套印不准等。 这种内部品质的状况如何，将会很大程度地影响到用户的订购量、产品韵价格及用户对制膜厂家的信赖和评价。 而这种选定要素却无法用肉眼看到，因此，对薄膜的张力控制及接触压力的控制是最重要的选定要素。 2。放卷至卷取的张力
分切机的放卷至卷取张力可分为以上3大部分。 2—2放卷张力 2—2—1内部张力 前道工序卷取下来的原膜母卷的内部含有残留应力，这残留应力的大小同生产线的设备性能有关，特别同卷取机的性能有很大的关系。如卷取机的张力过大且张力的变动量也大时，会对分切机的放卷张力的控制带来不利影响。另外，原膜母卷由于熟化的缘故几乎多少都存有偏芯，这就是放卷速度的变化而造成放卷张力变化的原因所在。放卷张力发生变化会使薄膜内部产生应力，将存有内部应力的薄膜从牵引部传送至卷取部，最终肯定会对卷取张力的变动带来影响。 为使放卷张力的变动量降低，放卷部采用浮动辊方式来控制放卷张力。该方式可使原膜母卷的内部应力减少，可吸收放卷速度的变化，实现放卷张力保持稳定。 为使浮动辊的效果更佳，本公司研制开发了2根串联在一起浮动辊方式(已取得专利权)，该方式可使放卷张力的变动量降低到最低限度。 2—2—2为实现放卷张力变动量最小而采取的对策 串联浮动辊的控制 偏芯原膜母卷回转时，靠浮动辊的摆动来吸收，但是，浮动辊的质量成为惯性抵抗使薄膜产生松弛，并使张力也增加。由于此惯性抵抗会给每一时间上的变动量及浮动辊的质量本身带来很大的影响。现在，本公司研发开发了把2根浮动辊组合在一起的串联浮动方式，可实现低张力条件下的高速运转。 串联浮动辊的方式相对于1根浮动辊来说，偏芯原膜母卷每回转1次，薄膜偏芯量的1／2通过浮动辊的位置变化来吸收，同时，由于浮动辊及惯性力的变动所产生的作用于薄膜的张力，因每一根浮动辊的质量是原来1根的1／2，可使得总体上放卷张力的变动量减少到原来1根浮动辊张力变量的1／4。
直流调速器卷取张力控制原理 卷取张力控制原理卷取机的卷取张力由卷取电动机产生。电动机力矩为： 式中Km——比例系数，常数 ∮——磁通量； I枢——电动机电枢电流。 卷取张力T与电动机力矩的关系为： 式中 D——带卷直径。 带卷速度为： 式中行电——电动机的转速； i——电动机至卷筒的速比。 将式2-2、式2-4代入式2-3得： 电动机电枢电势E为： 或 式中K。——比例系数，常数； ∮——磁通量； n电——电动机转数。 将式2-6代入式2-5则得：
其中： 欲使詈=常数，若E不变，口亦不变，则张力T与电动机电枢电流k成正比。换言之，在保持线速度钞不变的条件下，一定的电枢电流珠表示一定的卷取张力T。张力控制的实质在于，若卷取线速度不变，采用电流调整器使电枢电流保持恒定，就可以保持张力恒定。 怎样才能保持卷取线速度不变呢?由于卷取线速度口与带卷直径和带卷转速的乘积Dn成正比，欲使口不变，随着卷径D的变化，带卷转速必须相应变化。一般采用电势调整器调节电动机的磁通量①，以改变电动机转速，使卷取线速度保持不变，这就是卷取机的速度调节。 卷取机的速度调节除了补偿卷径变化外，还应包括根据工艺要求，对机组速度进行调整。一般来说机组速度的调节，可采用改变电压(降压)的方法，从基数咒基往下调；而卷径变小时，调速则采用改变激磁(弱磁)的方法，从基速孢基往上调。这样就可必最大机组速度'Ornax和最大卷径D。诅x时的转速为基速挖基。因此，调激磁的调速范围应保证满足下式： 式中 nrtmx、咒基——分别为卷筒的最大转速、基速； D、d——分别为带卷的外径、内径。 综上所述，电枢电流j枢与卷取张力T成比例；磁通量①与卷径D成比例。在电器上采用电流调节器和电势调节器来实现恒张力控制。 上述电势电流复合张力调节系统，用改变磁通的方法来适应卷径的变化，以保证卷取线速度，从而实现恒张力控制。卷取机处于弱磁条件下土作，不能充分利用电动机力矩；由于电动机磁通的调速范围往往受到限制，不能满足卷径比的要求，在此情况下不得不增加电动机容量。近年来出现的最大力矩张力调整系统，基本上克服了电势电流复合张力调整系统的缺点。 电动机力矩M为： 电动机电势E为： 电动机功率N为：
第二章 张力控制原理介绍 2．1 典型收卷张力控制示意图 2
2．2 张力控制方案介绍 对张力的控制有两个途径，一是可控制电机的输出转矩，二是控制电机转速，对应这两个途径，MD330设计了两种张力控制模式。 1、开环转矩控制模式 开环是指没有张力反馈信号，变频器仅靠控制输出频率或转矩即可达到控制目的，与开环矢量或闭环矢量无关。转矩控制模式是指变频器控制的是电机的转矩，而不是频率，输出频率是跟随材料的速度自动变化。 根据公式F=T/R（其中F为材料张力，T为收卷轴的扭矩，R为收卷的半径），可看出，如果能根据卷径的变化调整收卷轴的转矩，就可以控制材料上的张力，这就是开环转矩模式控制张力的根据，其可行性还有一个原因是材料上的张力只来源于收卷轴的转矩，收卷轴的转矩主要作用于材料上。 MD系列变频器在闭环矢量（有速度传感器矢量控制）下可以准确地控制电机输出转矩，使用这种控制模式，必须加装编码器（变频器要配PG卡）。 2、与开环转矩模式有关的功能模块： 1）张力设定部分：用以设定张力，实际使用中张力的设定值应与所用材料、卷曲成型的要求等实际情况相对应，需由使用者设定。张力锥度可以控制张力随卷径增加而递减，用于改善收卷成型的效果。 2）卷径计算部分：用于计算或获得卷径信息，如果用线速度计算卷径需用到线速度输入功能部分，如果用厚度累计计算卷径需用到厚度累计计算卷径相关参数功能部分。 3）转矩补偿部分：电机的输出转矩在加减速时有一部分要用来克服收（放）卷辊的转动惯量，变频器中关于惯量补偿部分可以通过适当的参数设置自动地根据加减速速率进行转矩补偿，使系统在加减速过程中仍获得稳定的张力。摩 3
第一步：按下列公式制作放线模板 f=kl2+4*(kl2)3/(3l2) ⑴ k=G/(0.816H) ⑵ 式中：f -弛度，m；l -档距,m；k -模板模数；G -导线（或牵引绳）单位长度重量，kg/m；H -预选张力，N。 ①施工前，按既定的G值，预选不同的H值，分别制出不同k值的模板， ②制作模板的比例，应和线路断面图的比例相同。 第二步：选定张力 山地放线段，可在用放线模板选出的H i值得基础上，再按公式⑶分别计算出与相对应的张力机出线张力T Hi，以其中最大值作为选定的张力机出线张力。 T Hi= H i/εi- ﹝(aG*Σh i)/i﹞*﹝(εi-1)/(εi-εi-1)﹞⑶ 式中：H i -用模板选定的第i档的放线张力，N； T Hi -与H i相对应的张力机出线张力，N； i –由张力机到预选张力档前档的档数，张力机至邻塔也算一档； h1、h2……h i -由张力机到预选张力档为顺序的各档悬挂点间高差（张力机到邻塔悬挂点间高差为h1），牵引侧悬挂点高者取正值，低者取负值，m； Σh i -由张力机出线口到预选张力档悬挂点间高差； Σh i= h1+h2……+h i,m；
ε -放线滑车综合摩擦系数。 第三步：展放牵引绳或导线时，应分别验算导引绳、导线是否上扬，以使采取相应的防止上扬的措施 验算上扬的计算公式 l S= (l1/cosφ1+ l2/cosφ2)/2+T H(h1/l1+h2/l2)/(aG) ⑷ 式中l S -被验算杆塔的垂直档距，m； l1、l2 -被验算杆塔的前、后档距，m； h1、h2 -被验算杆塔的前、后档悬挂点高差（邻塔悬挂点低时取正值，高时取负值），m； φ1、φ 2 -被验算杆塔的前、后档悬挂点高差角φ=tg-1(h i/ 1i) ； T H -验算上扬时的架空线张力（N），验算导引绳时取T H=T QZ,验算牵引绳时取T H=T zd,验算导线时取T H=T dz G -被验算架空线的单位长度重量，kg/m； 当被验算杆塔的垂直档距l S≥0时，该塔不发生上扬，l S＜0时，则该塔将发生上扬。
酸洗线卷取机恒张力控制原理及实现方法 摘要：卷取机张力的稳定性直接影响到清洗线产品的质量，卷取机的恒张力控制是卷绕自动控制系统中的关键技术。本文首先描述了实现恒张力控制的原理，通过分析选取了适合的控制方法。并结合意大利Ansaldo 全数字直流传动装置SPDM给出了一种具体的实现方法，这种方法搭建的系统在实际应用运行稳定，清洗效果良好。 关键词：张力控制最大力矩法全数字直流调速装置SPDM Abstract: The stability of the wind reel’s tension will influence the quality of the acid cleaning‘s product directly. The way of constant tension control to the wind reel is a key technique of the automatic taking-up equipment. At the beginning of this paper, we describe the principle of tension control. Then we choose a better control method based on analyze. And then we give a implement method use the Italian Ansaldo’s whole digit direct current timing equipment SPDM. The acid cleaning system based on this method worked steady and the wash effect is good. Key words: tension control; maximal moment method; whole digit direct current timing equipment SPDM. 1、概述 近年来，市场上对铜带的需求有增无减，国际市场上铜产品价格呈强劲上涨趋势。用户对铜带产品表面的光洁度要求越来越高，同时企业对清洗的效率也提出了更高的要求。传统的清洗方式已不能满足企业的需要。铜带清洗的质量一方面取决于工艺，另一方面也与卷取机张力有密切的关系。一般来说，卷取机张力的稳定性直接影响带材的质量和成品率。尤其在带材被拖动动态升降速的过程中，更要保持张力的恒定以免出现断带。传统的卷取机张力控制装置为模拟系统，其张力控制精度低，大约在±5%左右，而且由于调试困难，实际上往往难以达到。当前普遍采用全数字直流调速装置来实现恒张力控制。意大利Ansaldo 全数字直流传动装置SILCOPAC D在冶金领域有着广泛的应用。它有许多优异的性能如具有电流、速度、电势环的自整定功能，可以通过串行总线进行大量的数据交换，可以通过软硬件设定系统功能，满足用户多种需要等。磁场控制由一个可控硅控制的调压器作为电机的励磁控制，励磁控制模式可以是恒压控制、恒流控制以及自动弱磁升速控制。利用SILCOPAC D可以方便的实现卷取机的恒张力控制。本文的研究基于铜带酸洗线设计，主要讨论使卷取机张力恒定的控制原理并结合Ansaldo直流调速装置（SPDM）说明其实现方法。 2、卷取机恒张力控制原理 保持张力恒定通常采用间接张力控制方式。所谓间接恒张力控制方式，就是只给定张力设定值，不用检测器采集张力的实际值，对张力不形成闭环控制，而是通过对开卷机电流或磁场的控制来间接实现对张力进行恒定控制的方法。 2.1 常用间接张力控制法 通常采用的间接张力控制方式有2种：比例控制方式和最大力矩控制方式。为了说明这两种方式的差别，进行以下推导。下图为卷取机示意图：
编制说明 本计算为500kV肇花博输变电工程线路1标1段《张力架线施工方案》的计算部分。根据对整个张力系统中的受力情况的计算，合理选择设备、工器具，确定施工方案，并在施工中控制牵张力，设置控制点，保证架线施工的安全，放线质量符合规范要求。 计算依据： 1、广东电力设计院的设计资料（说明及架线施工图） 2、《超高压输电线路张力架线施工工艺导则》（SDJ226-87） 3、《高压架空输电线路施工技术手册》（架线工程计算部分） 4、《110—500千伏架空电力线路施工及验收规范》（GBJ233-90） 5、电力部颁布的《电力建设安全工作规程》（架空电力线路部分） 6、500kV肇花博工程线路1标1段《施工组织设计》
一、技术参数 1、本工程导、地线机械特性参数 2、本工程OPGW光缆技术参数
2、放线施工段 本工程导线、地线、OPGW光缆同期采用张力放线，共分二个放线施工段。
二、主要机具的选择 根据《超高压架空输电线路张力架线施工工艺导则（SDJJS2-87）》，机具选择如下： 1、主牵、张设备的选择 ――主牵引机额定牵引力： P ≥m ×K P ×T P (式2－1) 其中：m ：同时牵放子导线根数，m ＝4 K P ：主牵引机额定牵引力的系数，一般0.25～0.33，本工程取K P ＝0.33 T P ：被牵放导线(ACSR-720/50导线)的保证计算拉断力（N ），经查T P ＝162.07kN 这样：P ≥4×0.33×162.07 ≥213.94kN ――主张力机单根导线额定制动张力： T ＝K T ×T P (式2－2) 其中：K T ：主张力机单根导线额定制动张力的系数，一般取0.17～0.2，，本工程取K T ＝0.2 这样：T ＝0.2×162.07 ＝32.42kN 根据计算结果，我公司已有的加拿大天柏伦25t 主牵引机，4×5t 主张力机可满足要求。 2、主牵引绳、导引绳的选择 ――主牵引绳的选择应与主机的选择配套，使用抗扭结构钢丝绳。 其综合破断力Q P 应满足： Q P ≥ 53 ×m ×T p (式2－3) 这样：Q P ≥5 3 ×4×162.07 ≥388.97kN ――导引绳应与牵引绳配套，使用抗扭结构钢丝绳。 其综合破断力Q P 应满足： P P ≥ 41 Q P (式2－4) 这样：P P ≥4 1 ×388.97 ≥97.25kN 根据计算结果，我公司已有的主牵引绳□28及导引绳□15均可满足要求。
辽宁科技学院 本科生毕业设计（论文）任务书 题目：张力控制变频收卷的控制系统 专题： 系别：电信与信息工程学院 专业：测控技术与仪器 班级：测控BG08 学生姓名： 学号： 指导教师：丁英丽 2011年12月22日
一、设计（论文）的主要任务与内容（含专题） 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。 具体要求如下： 1.学习掌握西门子PLC编程设计和变频器的相关技术知识。 2.查阅相关技术资料，结合工况完成PLC的选型。 3.提出设计系统的具体方案 4.选择合适的变频器，设计出西门子S7-300的程序，构成张力控制系统。 5.给出设计的主要设计思想，完成软件的总体流程设计。 6.学会相关资料的检索，翻译一篇与课题内容相关的英文资料。 二、设计（论文）的基本要求 1.利用图书馆、网络等途径进行必要的文献检索，完成本次设计所需的器件的选型， 进行规范的理论设计，方案论证合理。 2.培养自身的灵活实际应用能力和创新精神，例如，可在收卷之前加一些剪切材料 的设计，剪刀类型可自行选择。 3.在设计中应有一定的实际工作体现，例如方案设计，硬件独创的论证与设计等。 4.论文工作量要足够，符合学校有关规定。 5.翻译一篇与课题内容相关的英文资料。 三、推荐参考文献（一般4～6篇，其中外文文献至少1篇） [1]《可编程序控制器原理及应用》钟肇新彭侃编华南理工大学出版社2001 [2] 《电气与可编程序控制器技术》汤以范主编机械工业出版社2004 [3] 《电工电子选训教程》董儒胥主编上海交通大学出版社2006 [4] 《机床电气及可编程序控制器实验、课程设计指导书》郁汉琪主编高等教育出版 社2001 [5] 《矢量闭环控制恒张力收放卷系统及其在工业上的应用》姚晴洲湖州职业
小儿补液三部曲 来源：穆欢喜的日志 一、首先，我们必须先判断孩子的病情到底如何，属于哪种脱水程度，以知道我们下一步的补液计划。 1、程度性脱水判断： 轻度脱水：由于身体内水分减少，患儿会稍感到口渴，有尿排出，检查见患儿一般情况良好，两眼窝稍有陷，捏起腹部或大腿内侧皮肤后回缩尚快。(轻度脱水最重要的判断标准就是：有尿排出，一般情况可，哭时有泪) 中度脱水：患儿的出烦躁，易激惹；口渴想喝水，婴儿四处找奶头，如果得到奶瓶，会拼命吸吮；医学教育网原创啼哭时泪少，尿量及次数也减少；检查见患儿两眼窝下陷，口舌干燥，捏起腹壁及大腿内侧皮肤后回缩慢。(中度脱水主要的判断标准：开始烦躁，易激惹，哭时泪少，眼窝下陷) 重度脱水：患儿现为精神极度萎缩、昏睡，甚至昏迷；口喝非常严重，啼哭时无泪流出，尿量及尿次数明显数少。检查见患儿两眼窝明显下陷，口舌非常干燥；捏起腹壁及大腿内侧皮肤后回缩很慢。(重度脱水判断标准：精神萎靡，甚至昏睡。皮肤相当的干燥，甚至出现了花纹，哭时无泪，无尿排出。)
2、渗透性的判断： 低渗：血清钠<130mmol/L；(初期并未有口渴症状，但是极易发生脑水肿) 等渗：血清钠130－150mmol/L； 高渗：血清钠>150mmol/L。(口渴症状相当的明显，高热，烦躁、肌张力增高. 小儿补液三部曲之二 先前，我们已经了解判断了小儿脱水的基本判断方法了，那么接下来，我们就应该了解，补什么，补多少，怎么补的问题了。 一、补什么、补多少 1、补液总量：轻度失水：90-120ml/kg*d 中度失水：120-150 ml/kg*d 重度失水：150-180 ml/kg*d 补液总量是由三部分组成的: 一般需按累积损失量、继续损失量和生理需要量计算。 ①累积损失量：指病后(如急性脱水)减轻之体重数量，这部分液体最主要。这部分液量可根据脱水程度加以估计。累积损失量也可按体表面积计算，轻度脱水为30-50ml/kg ，中度脱水为50-100ml/kg，重度脱水为100-150ml/kg。 ②继续损失量：按实际损失补充，一般在禁食条件下为 40ml/kg?d，非禁食状态是30ml/kg。电解质包括钠、氯及
张力控制变频收卷的控制原理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。 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。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。 （4）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。 （5）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。
1 混合液张力公式 混合液张力=溶质产生的张力混合液的体积（或总量）=高渗液的体积×张力系 数混合液的体积 2 公式运用 (1)张力是指溶液溶质的微粒对水的吸引力，溶液的浓度越大，对水的吸引力越大。判断某溶液的张力是以它的渗透压与血浆渗透压正常值（280～320mmol/L）相比所得的比值。溶液渗透压=（百分比浓度×10×1000×每个分子所能解离的离子数/分子量）。如0.9%NaCl溶液的渗透压为0.9×10×1000× 2/58.5=308mmol/L。该渗透压与血浆相比比值为1，故该溶液张力为1，即为等张液。又如5%NaHCO3溶液渗透压为5×10×1000×2/84=1190.4，其张力为1190.4/300≈4。同样，10%NaCl溶液张力约等于10。故临床上常把1ml0.9%NaCl产生的张力看成1，那么1ml10%NaCl产生的张力约为10；同样把1ml1.4% NaHCO3产生的张力看成1，那么1ml5% NaHCO3产生的张力约为4。其换算方法：高渗液的张力=高渗液的体积×换算系数。例如10%的NaCl 10ml溶液产生的张力为10×10=100张力。临床上常用的几种高渗液与等渗液间的换算系数见表1。 (2)上述公式中溶质产生的张力是指混合液中各电解质所产生的张力之和。 (3)为了计算方便，加入的电解质不计入混合液的总量，临床上常用的混合液的成分及张力见表2。 表1 高渗液与等渗液间张力的换算系数（略） 表2 临床常见溶液成分及张力（略） 从上表中可以看出以下规律： ①上述混合液（含盐和碱）中，盐∶碱=2∶1 ②混合液张力=盐+碱盐+碱+糖 举例说明： 例1：在200ml5%Glucose中加入10ml10% NaCl，该混合液的张力为多少？ 该溶液的张力=10（高渗液的体积）×10（张力系数）/200=1/2。 例2：如何用5%葡萄糖、5% NaHCO3及10 %NaCl配制2∶1等张含钠液M ml? 根据张力公式则有： 盐产生张力+碱产生张力 M=1 因为盐∶碱=2∶1，则盐产生张力为2/3M，碱产生张力为1/3M，那么2/3M张力需要10%NaCl为2/3M ×1/10，即M/15ml；1/3M张力需要5% NaHCO3为1/3M×1/4，即M/12ml。即配制2∶1等张含钠液M ml 则需10%NaCl M/15ml、5% NaHCO3 M/12ml。上例公式可作为配制2∶1等张含钠液简化公式，类推：配制2∶1等张含钠液300ml，则需10%NaCl为300/15=20ml，5% NaHCO3为300/12=25ml。该混合液张力为（20×10+25×4）/300 = 1。同理可得出配制3∶2∶1溶液M ml的简化公式为需10%NaCl M/30ml、5% NaHCO3 M/24ml。 例3：如何配制3∶2∶1溶液300ml？ 首先该溶液张力为2+1/3+2+1=1/2，又根据张力公式：该混合溶液张力（1/2）=盐生产张力+碱产生张力体积（300ml），则盐和碱产生张力之和为150，其中盐∶碱=2∶1，则盐产生张力为2/3×150=100；碱产生张力为1/3×150=50，故需要10% NaCl为100×1/10=10ml，5% NaHCO3为50×1/4=12.5ml。也可以这样计算：300ml溶液中0.9%NaCl占2/6，即100ml可产生100个张力，若用10%NaCl只需 100/10=10ml；同样：300ml溶液中1.4% NaHCO3占1/6，即50ml可产生50个张力，若用5% NaHCO3只需50/4=12.5ml。也可直接代入例2的简化公式得出10% NaCl为300/30=10ml，5% NaHCO3为300/24=12.5ml
控制工程C ontrol Engineering of China Mar .2005V ol.12,N o.2 2005年3月第12卷第2期 文章编号:167127848(2005)022******* 收稿日期:2004208209; 收修定稿日期:2004210210 作者简介:马美娜(19682),女,辽宁东港人,工程师,硕士,主要从事工业企业自动化等方面的研究工作。 SIMOVERT 卷取机张力控制系统 马美娜 (本溪钢铁公司热连轧厂,辽宁本溪 117000 ) 摘 要:论述了西门子SI M OVERT M ASTER DRI VE 在本钢热连轧厂平整分卷机组卷取机控 制上的应用,重点分析了SI M OVERT M ASTER DRI VE 交流矢量控制中卷取机张力恒定控制原理及自动转矩控制特点。在卷取张力控制中,由于采用了西门子全数字多处理控制系统SI M A 2DY N D 与主传动相联的SI M O LI NK 网络,通过Profibus DP Lan 网络联接的P LC S imatic S7系统以及与管理系统相联接的以太网通讯完成各种数据快速传输,使得SI M OVERT M ASTER DRI VE 高精度高质量的转矩动态控制效果满足了精品板材的生产工艺要求。关 键 词:张力;自动转矩控制;矢量控制中图分类号:TP 273 文献标识码:A SIM OVERT Reel T ension C ontrol System MA Mei 2na (H ot S trip M ill of Ben G ang ,Benxi 117000,China ) Abstract :The application of SI M OVERT M ASTER DRI VE for reel tension control is discussed.The princple for the constant tension control in the SI M OVERT AC vector control and the automatic torque control are analyzed in detail.The high quality and accuracy dynamic torque is satis fied for the need of the fine strip because of all data quick delivery by SI M ADY N D ,including SI M O LI NK,Profibus and ETHERNET 1K ey w ords :tension ;automatic torque control ;vector control 1 引 言 本钢热连轧厂于2002年6月引进的平整分卷机组是由意大利MI NO 公司设计安装的。其电气自动控制部分由意大利E DM 公司完成,采用西门子的“SI MOVERT MASTER DRI VE ”可调速矢量控制传动系统。 平整分卷机组从工艺上是对板材的再加工,一方面可以根据用户需求生产出大小不同的钢卷;另一方面是对钢卷的平整重卷,使生产出来的钢卷更具精品质量。在生产过程中,卷取机与开卷机之间必须保持恒张力。特别是进行平整时,由于带材存在弹性变形,很可能因为张力的波动,影响带材断面尺寸改变或使带材产生波浪形裂边,严重时断带。张力波动,还可能造成带材在卷筒上的层间串动。可见,卷取机张力控制系统调节品质的好坏,直接影响带材的产品质量。 SI MOVERT MASTER DRI VE 卷取机,除了具有 高动态响应精度及在每个方向上精确的电机速度控制外,其恒张力控制的良好效果保证了板材平整及分卷的质量。 2 控制原理和特点 1)张力控制原理 平整分卷机组中,卷取机 采用SI MOVERT MASTER DRI VE 交流调速矢量控制方式。矢量控制原理的出发点是,考虑到异步机是一个多变量、强耦合、非线性的时变参数系统,很难直接通过外加信号准确控制电磁转矩,但若以转子磁通这一旋转的空间矢量为参考坐标,利用静止坐标系到旋转坐标系之间的变换,可以把定子电流中的励磁电流分量I sd 与转矩电流分量I sq 变成标量独立开来,进行分别控制。这样异步机与直流电动机有相同的转矩产生机理,即回到磁场与其相垂直的电流I sq 的积为转矩这一基本原理进行张力分析。 张力T 和电动机转矩之间关系为 M =DT Π2i (1)
什么是张力控制？ 最佳答案 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。 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
变频限转矩功能在收卷和主从控制中的应用 发表时间：2009-3-27 来源：仪众国际网 关键字：变频器收卷主从控制限转矩 信息化应用调查我要找茬在线投稿加入收藏发表评论好文推荐打印文本 对于收卷而言，随着卷径的逐渐增大，限转矩的值也随之增大，变频器输出的速度将随之减少，符合收卷的基本原理，同时张力也在控制之中；而对于主从控制中的从传动而言，只要将其转矩限定值跟随主传动，就能保证两者之间的同步匹配。本文将主要讨论矢量变频器的限转矩功能在收卷控制和主从控制中的应用。 1、前言 矢量控制的变频器是通过对电机磁通电流和转矩电流的解耦控制，实现了转矩的快速响应和准确控制，可以很高的控制精度进行宽范围的调速运行。 如图1所示为矢量控制变频器的基本工作原理，频率指令和实际速度的比较值通过一个速度调节器ASR后再进行转矩限定，最后来控制变频器的输出转矩。该控制图分为2个闭环（速度环和电流环），限转矩的作用就是用来限定速度调节器输出的转矩电流，将直接限制变频器的输出频率。设定转矩的方式一般有2种：变频器参数设定和模拟量输入设定。 对于收卷而言，随着卷径的逐渐增大，限转矩的值也随之增大，变频器输出的速度将随之减少，符合收卷的基本原理，同时张力也在控制之中;而对于主从控制中的从传动而言，只要将其转矩限定值跟随主传动，就能保证两者之间的同步匹配。 本文将主要讨论矢量变频器的限转矩功能在收卷控制和主从控制中的应用。 图1 限转矩工作简图 2、限转矩功能与中心收卷 在工业生产中，通常都需要进行卷取控制，以生产符合要求的卷材，如造纸行业的卷筒纸、冶金行业的带钢材、印刷行业的包装材料卷筒等。目前成熟的收卷只要是被动收卷（以高速造纸和塑料收卷居多）或是以直流调速器控制的中心收卷（以冶金行业居多），而交流变频器在中心收卷中的应用并没有象在其他行业（如风机等）那么普及，究其原因在于收卷的控制难度和复杂性。
液体张力简单计算 液体疗法的目的是纠正水、电解质和酸碱平衡紊乱，以恢复机体的正常生理功能。补液方案应根据病史、临床表现及必要的实验室检查结果，综合分析水和电解质紊乱的程度、性质而定。首先确定补液的总量、组成、步骤和速度。补液总量包括补充累积损失量、继续损失量及供给生理需要量三个方面。 1．补充累积损失量指补充发病后至补液时所损失的水和电解质量。 （1）补液量：根据脱水严重程度而定。原则上轻度脱水补50ml／kg，中度脱水补50～ 100ml／kg，重度脱水补100～120ml／kg。实际应用时一般先按上述量的2／3 量给予。 （2）补液成分：根据脱水性质而定。一般而论，低渗性脱水补充高渗溶液，等渗性脱水补充等张溶液，高渗性脱水补充低渗溶液。若临床判断脱水性质有困难，可先按等渗性脱水处理。有条件者最好测血钠含量，以确定脱水性质。 （3）补液速度：累积损失量应在开始输液的8～12 小时内补足，重度脱水或有循环衰竭者，应首先静脉推注或快速静脉滴入以扩充血容量，改善血液循环及肾功能，一般用 2 ：1等张含钠液（2份生理盐水加1份1. 4 ％碳酸氢钠）20ml/kg ，总量不超过300ml，于30～60 分钟内静脉推注或快速滴入。 2．补充继续损失量指补液开始后，因呕吐腹泻等继续损失的液体量。应按实际损失量补充，但腹泻患儿的大便量较难准确计算，一般根据次数和量的多少大致估计，适当增减。补充继续损失量的液体种类，一般用l/3 张～1／2张含钠液，于24 小时内静脉缓慢滴入。 3．供给生理需要量小儿每日生理需水量约为60～80ml／kg，钠、钾、氯各需1～2mmol/kg 。这部分液体应尽量口服补充，口服有困难者，给予生理维持液（1/5 张含钠液十0．15％氯化钾），于24 小时内均匀滴入。 在实际补液中，要对上述三方面需要综合分析，混合使用。对腹泻等丢失液体引起脱水的补液量：一般轻度脱水约90-120ml/kg ；中度脱水约120～150ml／kg；重度脱水约150-180ml/kg 。补液成分：等渗性脱水补1/2 张含钠液；低渗性脱水补2/3 张合钠液；高渗性脱水补1／3 张含钠液，并补充钾，再根据治疗反应，随时进行适当调整。累积损失量的补充[2] （一）补液量根据脱水程度决定。轻度脱水应补50ml/kg ；中度脱水50~100ml/kg ；重度脱水 100~120ml/kg 。 （二）补液种类所用输液的种类取决于脱水的性质。一般而论，低渗性脱水补2/3 张含钠液，等渗性脱水补1/2 张含钠液，高渗性脱水补1/3~1/4 张含钠液。这是因为细胞外液中的钠除因腹泻通过消化道丢失以外，还有一部分钠因细胞内液丢失钾后而进入细胞内，补钾后，进入细胞内液中的钠又可返回到细胞外液中，故补液成分中含钠量可稍减少。 补充累积损失量[3] 1．补液量根据脱水程度决定。轻度脱水约50ml/kg ，中度脱水50~100ml/kg ，重度脱水 100~120ml/kg 。一般按上述的2/3 量给予。这是因为细胞外液的钠不仅通过消化道等途径丢失，而且由于细胞同时失钾，有一部分钠进入细胞内液进行代偿（细胞内液钾缺乏，钠过剩）；当补钾时，随着细胞内液钾的逐渐恢复，其过剩的钠又返回细胞外液，故补充的含钠液量可稍减，以免细胞外液过度扩张。 2．溶液种类根据脱水性质决定。 （1）等渗性脱水用等张含钠液。 （2）低渗性脱水用高张含钠液，相当于纠正体液低渗（低钠血症）所需钠量加纠正等渗脱水所需等张含钠液量。 （3）高渗性脱水用低张含钠液，相当于纠正体液高渗（高钠血症）所需水量加纠正等渗脱水所需等张含钠液量。
张力控制资料 张力计算方法: 在彩涂线上，带钢在通过悬垂式固化炉和卷取机在卷绕带钢时，必须具有一定的张力。卷取张力的大小取决于产品规格和生产工序。带钢张力值选取得不合适，直接影响带钢的质量和生产操作。张力过大，使电机容量增大，而且易发生断带；张力过小，易引起带钢跑偏而影响产品质量。（1）卷取张力 卷取张力T为： (1-1) 式中——单位张应力，MPa； ——带钢宽度，mm； ——带钢厚度，mm。 卷取机卷取张力由电动机力矩产生，电动机力矩为： (1-2) 式中——电动机结构常数； ——电动机磁通； ——电动机电枢电流。 卷取张力T与电动机力矩M的关系如下： (1-3) 式中——带卷直径。 带钢的线速度为： (1-4) 式中——电动机转速，r/min； ——电动机至卷筒的速比。 电动机电枢电势E为： (1-5) 将式1-2、式1-4和式1-5代入式1-3，得： 式中——常数。(1-6) 若电枢电势E不变，v也不变，则带钢张力T与电动机电枢电流I枢成正比。 卷取张力控制的实质是，若卷取时带钢线速度不变，采用电流调节器使电枢电流I枢保持恒定，就可以保证张力恒定。 实际上，随着带钢卷径的变化，卷取带钢的线速度是变化的。生产中，怎样才能保持线速度不变呢？一般采用电势调节器来调整电动机的磁通Ф，以改变电动机转速，是带钢线速度不变。或者，当磁通一定时，通过电流调节器调节电机电流，以保持带钢张力恒定。 （2）张力辊张力 在S辊上，带钢与辊子是面接触。张力是通过带钢与辊子之间的摩擦力形成的。带钢通过张力辊的辊子数目越多，产生的张力越大。为了增加带钢的张力，有时在带钢进口辊子处，增加压辊装置。 根据张力辊在机组中安装位置和作用不同，张力辊可以处在电动机工作状态或发电机工作状态。如图所示，a所示的张力辊，待岗入口处张力T1大于出口处张力T2，张力辊处于电动机工作状态。B所示的张力辊，带钢出口处张力T2大于入口处张力T1，张力辊处于发电机工作状态。当张力辊处于电动机工作状态时，带钢入口端的T1可按下式计算：
当前位置: 主页> 电工技术> 张力控制变频收卷的控制原理时间:2010-03-23来源:本站整理作者:电工之家 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。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。 （4）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。 （5）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。 （6）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。 图1 系统构成及系统框图 三．变频收卷的控制原理及调试过程 3.1 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