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第二章 张力控制原理介绍 2．1 典型收卷张力控制示意图22．2 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擦补偿可以克服系统阻力对张力产生的影响。
3、闭环速度控制模式闭环是指需要张力（位置）检测反馈信号构成闭环调节，速度控制模式是指变频器根据反馈信号调节输出频率，而达到控制目的，速度模式变频器可工作在无速度传感器矢量控制、有速度传感器矢量控制和V/F控制三种方式中的任何一种。
张力辊控制原理 一、 速度辊的控制原理�适用�1#张力辊、5#张力辊、8#张力辊� 速度辊�顾名思义就是控制生产线的速度辊�它的速度也就是这个段生产线的带钢速度。
速度如何控制呢�首先我们来了解一下现场的硬件配置�也就是现场机械配置。
我们以镀锌线1#张力辊为例说明速度辊的控制原理� 电机的额定速度是�n =1470r p m 变速器的变比是�i =18 辊直径为�D =600�m m �=0.6m 生产线速度�V � V =n /i *ЛD =1470/18*3.14*0.6=153.86米/分钟 也就是说�现场的硬件配置电机在额定速度下最大的速度是�153米/分钟�在入口段没有充套的情况下�可达到生产150米/分钟要求�但是由于入口段还有一个充套速度40米/分钟�所以在条件下还没有达到生产要求。
入口段最高的速度V =190米/分钟 电机的速度n =�n =190/ЛD *i =190/3.14/0.6*18=1815转/分钟 如何能达到这个速度呢?这个时候可以通过调整变频器输出频率来达到所要求的速度 交流异步电机变频调速原理 交流异步电机的转速公式为� p f s n 60)1(�� 式中�f —— 定子供电的频率�H z � p ——定子线圈磁极对数� s ——转子转速与定子旋转磁场转速之间的转差率� n ——电机转速�m i n /r 。
电机 变速器 辊由上式可知�对于一台电机来说�s 和p 都是固定不变的�只要平滑的调节其供电频率f �就可以平滑的调节其转速�这是变频调速最基本的原理。
我们忽略转差率就可以得出�入口生产线速度190米/分钟时的电机速度1815转/分钟�变频器输出的频率为�f =n *P /60=1815*2/60=60.5H z �所以在变频器优化时设定最大输出频为60.5H z �这样就可以满足生产线的要求。
基本配置已经满足了�我们来看看电气方面的可控框图� 为改善交流电机在调速过程中的机械特性和调速特性�就必须采取一定的控制方式。
张力控制系统的控制类型与原理（天机传动制动器离合器提供，仅供参考之用）目前广泛应用的张力控制方式主要有三种：手动控制型、半自动控制型和全自动控制型。
即全自动器张力控制器、半自动张力控制器以及手动张力控制器。
一、手动控制,在收料、放料或过程中不断调整离合器或制动器的扭矩，从而获得所需的张力，这就要求用户必须随时检查被控材料的张力，随时调节输出力矩，若用气动制动器或离合器时，手动控制器可直接选用精密调压阀，可使用户节约一定的设备成本，但仅适用于一些低速的复合机、挤出机、纺织机械等张力控制要求不高的场合。
二、半自动方式：利用超声波原理等自动检出卷径，从而调整卷料张力，从本质上来讲是一种张力的半闭环控制，不仅可以自动测出卷经、控制扭矩输出，同时还具有缓冲启动、防松卷和惯性补偿等功能。
该方案的实施成本较低，因此在中档机械中应用广泛。
三、全自动方式：一般也有两种检测方式。
一种是通过张力传感器测定卷材的张力，然后由控制器自动调整离合器或制动器来控制卷料张力。
这种方式是张力的全闭环控制，原理上来讲，此种方案能够实时反映出张力的变化因此控制精度最高，因此一些高档的精轧机、高速分切机等冶金上采用全自动的张力控制系统。
高精度的张力控制器可用在收放卷及牵引等环节，在张力闭环的同时在放卷控制时可实现缓冲启动、防松卷模式、换辊控制等，在收卷时可实现锥度张力控制（无需传感器输入卷径信号）、启动惯性补偿、停车惯性补偿和换辊控制。
在张力控制点较多时先进的张力控制器可实现一台控制器多路检测及多路控制输出。
在卷径较大的情况下采用恒定张力卷取收料，随着料卷的增大时相对于卷心较近材料的力矩变大，产生打滑、收缩。
再有由于卷曲过程中材料的收缩及卷心的压力加大材料被挤坏或被横向窜出。
靠近卷芯的地方产生绉纹，使表面凹凸不平。
解决这些问题，就是卷径逐渐变大时张力应逐渐减小，即锥度控制）另一种全自动的控制方式是通过浮辊电位器的检测信号来实现的，然后通过浮辊张力控制器来自动调整离合器及制动器。
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。
张力控制方案随着工程技术的不断发展，我们对于张力控制的需求也越来越高。
无论是在建筑施工、机械制造，还是电力传输中，张力控制都是至关重要的一环。
本文将介绍一种高效可靠的张力控制方案，以帮助解决相关领域的问题。
一、背景介绍张力控制是指在一定范围内，通过对应力或应变的调节，使得构件或系统保持特定的张力水平。
正确的张力控制可以提高结构、设备或系统的性能和寿命，降低故障和事故的发生率。
因此，设计和实施合适的张力控制方案显得尤为重要。
二、基本原理张力控制的基本原理是通过监测张力水平并根据设定值进行调节。
常见的张力控制方法包括手动调节、基于传感器的反馈控制和自动化控制系统。
1. 手动调节：这种方法适用于一些简单的情况，通过人工调整绳索、链条或缆线的张力来实现控制。
然而，这种方法在长期运行或需要高精度控制的情况下并不适用。
2. 基于传感器的反馈控制：这种方法通过安装张力传感器来监测张力变化，然后将实际张力值与设定值进行比较，并通过调节执行机构来控制张力的变化。
这种方法可以提供高精度的张力控制，并且适用于各种复杂应用。
3. 自动化控制系统：在一些需要大规模张力控制的情况下，引入自动化控制系统是更为有效的方法。
这种系统通常由传感器、执行机构和控制器组成，能够实现实时监测、精确调节和稳定控制，提高工作效率和减少人为错误。
三、具体方案基于对现有张力控制方法的研究和分析，本文提出了一种结合传感器和自动化控制系统的高效张力控制方案。
1. 传感器选择：根据具体应用需求选择合适的张力传感器，如应变传感器、压力传感器或位移传感器等。
传感器的选取应考虑其精度、响应速度和可靠性等因素。
2. 控制器设计：设计一个智能控制器，该控制器能够接收传感器的信号，并根据设定值进行调节。
控制器应具备高精度的数据处理能力和快速的响应速度，以实现准确的张力控制。
3. 执行机构优化：根据具体应用场景选择合适的执行机构，如电机、液压缸或气动装置等，并通过优化其控制算法和传动装置来提高响应速度和控制精度。
第二章 张力控制原理介绍 2．1 典型收卷张力控制示意图22．2 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擦补偿可以克服系统阻力对张力产生的影响。
3、闭环速度控制模式闭环是指需要张力（位置）检测反馈信号构成闭环调节，速度控制模式是指变频器根据反馈信号调节输出频率，而达到控制目的，速度模式变频器可工作在无速度传感器矢量控制、有速度传感器矢量控制和V/F控制三种方式中的任何一种。
第二章 张力控制原理介绍 2．1 典型收卷张力控制示意图22．2 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擦补偿可以克服系统阻力对张力产生的影响。
3、闭环速度控制模式闭环是指需要张力（位置）检测反馈信号构成闭环调节，速度控制模式是指变频器根据反馈信号调节输出频率，而达到控制目的，速度模式变频器可工作在无速度传感器矢量控制、有速度传感器矢量控制和V/F控制三种方式中的任何一种。
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。
标准张力控制控制方式
标准张力控制控制方式有以下几种：
1.直接张力控制：直接张力控制方式是通过直接测量和调节张力
来控制张力。
在控制过程中，控制系统通过传感器实时检测张力值，并根据设定的张力目标值和检测到的实际张力值之间的差值，计算出调节量，然后通过执行机构对张力进行调节。
这种控制方式精度高，响应速度快，适用于高速、高精度的张力控制场合。
2.间接张力控制：间接张力控制方式是通过控制与张力相关的其
他参数来间接调节张力。
例如，通过控制线速度、卷径等参数来调节张力。
这种控制方式结构简单，易于实现，但精度和响应速度相对较低，适用于对张力精度要求不高的场合。
3.补偿控制：补偿控制方式是通过补偿外部扰动或系统参数变化
来提高张力控制的稳定性。
例如，当外部扰动或系统参数变化导致张力波动时，控制系统可以通过补偿控制算法对扰动进行补偿，从而减小张力波动。
这种控制方式适用于存在外部扰动或系统参数变化的场合。
4.自适应控制：自适应控制方式是一种基于系统参数变化的控制
方式。
在控制过程中，控制系统能够自动适应系统参数的变
化，从而减小因参数变化引起的误差。
这种控制方式适用于系统参数变化的场合。
5.模糊控制：模糊控制方式是一种基于模糊逻辑的控制方式。
在
控制过程中，控制系统通过模糊逻辑规则对输入的变量进行处理，从而得到调节量。
这种控制方式能够处理不确定性和非线性问题，适用于复杂的张力控制系统。
以上是标准张力控制控制方式的几种常见类型，具体选择哪种方式需要根据实际应用场景和需求进行选择。
