张力控制器的工作原理

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。

直接法张力控制原理间接法张力控制系统，是通过针对现场的各种干扰因数，改变电动机的电气参数来达到张力恒定的目的的。

然而实际运行环境中，张力控制的现场是十分恶劣的，各种干扰因数对系统的影响比较严重，因而就造成了间接法张力控制不能对这些干扰要素动态的做出补偿，调整输出力矩，从而使控制精度不高，系统构建也显得复杂，昂贵。

相比之下，采用直接法进行控制，能够取得比较好的控制效果。

应用到张力控制中，就是通过张力检测元件，将现场织物的张力转化与之相应的电信号，并作为反馈信号接入到输入端，与设定的张力信号进行比较，运算，调节张力执行部件，从而构成张力闭环的控制系统，这样能够对现场总的干扰因数做出电气上的补偿，因而这类张力控制系统能够运行稳定，控制精度高，能显著提高织物产品的质量，在现实的工业生产中，此类控制系统得到了广泛的应用。

下图是直接法张力控制系统的典型框架，该系统利用张力传感器直接测量现场织物的承受张力，输入到控制器中，进行运算，直接输出控制信号，控制磁粉制动器，调节转动力矩，从而实现张力的恒值控制。

系统总体的原理框图如下张力控制系统中张力的检测在目前的张力检测中，广泛应用的是一种三辊式的张力测量结构。

其中一个叫做测量辊，另外两个叫做辅助辊。

被测量的织物绕于三个辊上，如图所示。

图三辊张力测量结构图图中，为测量辊自重，为缠绕于测量辊上的织物张力，为施加于张力测量期间上的总的合力。

由图，我们可以得到其中测量辊的自重我们可以通过调节压力传感器的调零功能加以消除，因而当A=60的时候F=T。

图中，将张力转化为压力，因而我们可以想到，只要能够测量压力的传感器，一般都可以用来测量张力。

恒流供桥。

张力控制器工作原理
张力控制器是一种用于控制连续柔性物料（如纸、膜、钢带等）张力的设备，其工作原理主要包括张力传感器、控制系统和执行器三个部分。

1. 张力传感器：张力传感器通常安装在物料传送路径上，通过测量物料在传送过程中的张力变化来获取实时的张力信号。

常用的张力传感器有压力传感器、光电传感器等。

传感器将测量到的张力信号转换为电信号，输入给控制系统。

2. 控制系统：控制系统接收到张力传感器传来的电信号后，进行信号处理和计算，并根据设定的张力目标值进行比较。

根据比较结果，控制系统会通过补偿设计好的控制算法，调节执行器的输出，以实现对物料张力的控制。

常用的控制器有PID
控制器等。

3. 执行器：执行器根据控制系统的指令，调节张力控制设备的工作状态来实现对物料张力的调节。

常用的执行器有电机、气缸等。

执行器通过改变传送物料的速度、张力轮的压力等方式，调节张力控制设备的工作状态，从而实现对物料张力的控制。

通过不断调节执行器的输出，控制系统可以实时监控和调节物料的张力，保持其在一个可控的范围内。

这种张力控制器工作原理通过不断反馈和调节的方式，可以有效地保证连续柔性物料的拉伸、切割、卷取等工艺过程中的张力稳定性，提高生产质量和效率。

张力控制器原理
张力控制器的原理是利用控制电动机的工作电流来实现对张力的精确控制。

其内部包含了传感器、控制电路和执行器三个主要部分。

首先，传感器用于测量被控制物体上的张力。

常用的传感器包括张力传感器和压力传感器。

张力传感器可以通过测量被控制物体或张力传送装置上的位移、应变或压力信号来间接测量张力的大小。

压力传感器则直接测量受力物体上的压力。

其次，控制电路负责处理传感器传递过来的信号，并根据预设的控制策略计算出控制电机需要的工作电流。

控制电路通常由微处理器或者专用的控制芯片组成，可以实现对张力的精确控制和调节。

最后，执行器通过控制电路输出的工作电流来驱动电动机，从而实现对被控制物体的张力调节。

电动机的运动会改变传送装置或张力装置的位置或形态，进而改变被控制物体上的张力。

张力控制器的工作原理可以简单归纳为：传感器测量张力信号→控制电路处理信号并计算出控制电机需要的工作电流→执行器根据工作电流驱动电动机调整被控制物体上的张力。

通过不断地采集和处理张力信号并输出相应的控制电流，控制器可以实现对张力的精确和稳定的控制。

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。

HF-6张力控制器使用说明西安天籁前言HF-6张力控制器是一种操作简便的恒张力控制器。

其原理是使用一个接近开关检测料卷转过的圈数（或码盘开孔数），设置一个斜率，使输出张力递减或递增。

具有以下几个特点：1.张力剃变剃度细。

每次剃变1.0%（相对制动器或离合器的额定值）。

2.操作简便。

设定参数只有3个。

换卷后一键恢复初始张力。

3.适用范围宽。

斜率设置范围1~255.适用范围广。

4.寿命长。

使用长寿命触摸键，且内部无一个易损坏的可调节元件。

使用方法：初次使用时，需先检查接线是否正确，接近开关使用PNP型接近开关，其电源接到控制器电源。

接线正确后接通电源，设置斜率值和制动器或离合器的额定转矩值。

斜率设置原则：先根据材料厚度粗调：材料越厚，斜率值越小，反之越大。

再细调：开机运行一段时间，当用在收料时，如果材料张紧度越来越松，说明斜率值大了，要调小一些。

反之调大。

当用在放料时，与收料调整方法相反。

斜率值可在实际使用中根据实际随时调整。

初始张力值：可在使用新卷（放料）或新轴（收卷）时，开机后，调整即时张力值至合适的值，即可作为初始张力值。

设定好参数，即可开机正常使用。

张力控制器显示数为转矩（扭矩）值，单位为牛顿（N）。

正常使用过程中，如显示窗显示I———H，说明负载过大或短路。

参数设定：开机后，显示窗显示即时张力值，按暂停键3S以上进入设置参数状态。

显示窗依次循环显示斜率值（首位数显示A）、制动器或离合器的最大转矩（首位显示数b）、即时张力（全数字）。

负载电流A（首位显示数E）1.斜率设置：当显示斜率值时首位显示数A时，按减小或增大键更改显示数值，极为设置斜率。

2.转矩设置：当显示斜率值时首位显示数b时按减小或增大键更改显示数值，即为设置制动器或离合器的额定转矩。

（看制动器或离合器的标签上的额定转矩值，将参数照此数设置）。

3.初始张力设定：按下最右边的复位键，同时减小增大键更改的参数即为更改初始张力。

（注意：更改时需一直按住复位键，否则为临时更改张力，不是更改初始张力。

张力器的工作原理
张力器（Tensile tester）是一种常用于材料力学性能测试的实
验设备。

它的工作原理基于引力，通过施加力量并测量其对物体的拉伸或压缩反应来评估材料的力学特性。

张力器包括一个可移动的上下夹具，用于夹住待测试的材料样本。

当上夹具施加拉力时，下夹具则相对固定，使得材料样本被拉伸。

相反地，当上夹具施加压力时，下夹具则相对固定，使得材料样本被压缩。

夹具通常由强硬的材料制成，以确保有效的力传递。

为了控制施加在样本上的力量，张力器配备了一个装置用于施加并测量力量。

常见的控制装置是一个电机，它通过转动传动装置产生相应的力量，并通过一个恒定的速度施加在样本上。

同时，张力器还配备了一个称重装置，用来精确测量施加在样本上的力量，通常以牛顿为单位。

操作张力器时，可以调整施加力量的速度和大小，以满足特定测试要求。

在测试过程中，记录下材料样本的应力-应变曲线，用以评估其力学性能参数，如屈服强度、断裂强度和弹性模量等。

通过改变样本的形状和尺寸，可以测试不同类别的材料，如金属、塑料、纤维和橡胶等。

总之，张力器通过施加力量并测量拉伸或压缩反应，以评估材料的力学性能。

它在材料研究、品质控制和产品开发中具有广泛的应用。

张力控制器原理张力控制器（Tension controller）是一种用于控制张力的自动化设备。

它广泛地应用在纺织、印刷、拉伸、包装以及造纸等行业中。

张力控制器的主要作用是通过检测被控物体的张力并根据预设的参数进行调节，以达到所需的张力控制。

1.传感器检测：系统通过安装在张力控制线路上的传感器来检测被控物体的张力。

传感器通常采用负载细微压变法、压电效应、电感效应等原理，能够实时测量张力信号并转化为电信号。

2.电信号放大与调理：传感器输出的电信号需要经过放大和调理的处理，以便使得信号能够被控制器读取并进行后续的计算和分析。

通常，放大和调理的方法包括滤波、放大、线性化等。

3.控制器计算：张力控制器通过对传感器输出的信号进行计算和比较，得出当前实际张力与预设张力之间的差异。

控制器通常采用微处理器或者PLC等计算设备，能够根据设定的参数对实际张力进行调整。

4.控制信号产生：根据计算得出的实际张力差异，控制器会产生相应的控制信号。

这些信号可以是电流、电压、气体或者液体等形式，用于调节被控张力装置的运动或者力度。

5.被控张力装置调节：根据控制信号，被控张力装置会作出相应的调整，以达到所需的张力水平。

常见的张力装置包括张力滚筒、张力传动装置等。

通过控制这些装置的运动或者力度，可以实现对被控物体的张力控制。

6.反馈调整：在实际应用中，为了更好地控制张力，通常会添加反馈机制。

控制器可以通过反馈传感器实时监测被控物体的张力，并根据实时的反馈信号进行调整，以实现更加精确的张力控制。

张力控制器的工作原理基本上可以概括为传感器检测、电信号调理、控制器计算、控制信号产生、被控张力装置调节和反馈调整等步骤。

通过对这些步骤的协调和控制，张力控制器能够实现对被控物体的张力精确控制，以满足不同应用领域的需求。

第二章张力控制原理介绍2．1 典型收卷张力控制示意图浮动辊F牵引辊收卷图2 带浮动辊张力反馈收卷F牵引辊图1 无张力反馈32．2 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4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。

张力控制器的原理
张力控制器是一种用来稳定传送带或缆绳上的张力的装置。

其原理基于力学和电控技术，通过实时监测和调节传送带或缆绳上的张力，以达到系统稳定运行的目的。

张力控制器通常包括传感器、控制器和执行器三个部分。

传感器用于检测传送带或缆绳上的张力，常见的传感器有压力传感器、应变传感器等。

控制器则接收传感器传来的信号，并根据设定的目标张力值对系统进行调节。

控制器中的算法可以根据实际需求进行设计，常见的控制算法有PID控制算法、模糊
控制算法等。

执行器根据控制器的指令，通过调节阀门、电机或液压缸等设备，对传送带或缆绳上的张力进行调节。

具体工作时，传感器会不断地监测传送带或缆绳上的张力，并将监测结果传输给控制器。

控制器会对实际张力与目标张力之间的差异进行计算，并根据设定的控制算法生成控制信号。

这些控制信号通过执行器作用于传送带或缆绳上的张力调节装置，以调整张力至目标值。

通过不断的反馈和调节，控制器可以实现对传送带或缆绳上的张力实时稳定的控制。

总而言之，张力控制器利用传感器不断监测传送带或缆绳上的张力，并通过控制器和执行器对系统进行控制和调节，以实现对张力的稳定控制。