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
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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: 北京同性恋
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。
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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 己二腈
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,
专才与通才转速降低,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
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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。
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