变频技术13卵变频器在中心卷取控制系统中的应用李方园宁波捷创技术有限公司，浙江宁波S1S012摘要以干夂复合机中卷取豸例阐；了史频收未的康理及相关启用。

　　卷取的常方式有摩擦卷取和中心卷取2种。摩擦卷取对机械的要求复杂，且卷取效果受摩擦辊影响大；中心卷取方式在机械程度上很简单，卷取时只受自重影响，卷取效果较好，然而其控制系统只有直流或磁粉控制2种，且控制为了降低收卷系统的控制成本，很多设计者都会想到交流变频器。变频调速技术能比较大程度发挥交流电机本身固有的优点，1干式复合机中心卷取的变频控制干式复合机是处理塑料薄膜工艺中如薄膜印刷的重要设备，其意1.本系统中，薄膜卷通过放卷架进入牵引辊后，在复合控制箱中进行加热处理，复合控制箱浮动辊符合，程师，主要从事轻工机械行业的电气传动和六系统设计。

　　再与另层薄腹复合，比较后由中心卷取系统进行收卷。

　　为了控制前后的张力稳定，薄膜放卷采用磁粉离合器，然后通过浮动辊的信号来调节牵引电机和复合辊电机的速度同步，比较后由中心卷取系统来完成收卷过程。在中心卷取的过程中，随着卷径的不断增加，收卷电机必须不断减速，同时又要保证薄膜的张力相对平稳。对于收卷系统而言，进行张力控制是核心技术，也是变频调速的难点。

　　在中心卷取中比较常用的是以下2种控制方式，速度控制卷取8评，用，10通过测力传感器的张力反馈或调节辊的位置反馈，来修正速度给定②电流控制卷取0，用，调节张力给定，般是开环控制。

　　变频技术必须克服这复杂张力控制系统的4个技术问，将复杂的交流异步电机数学模型简单化，考虑到张力反馈信号制过程的动态参数描述成时变函数；保证张力或转矩闭环的抗波动能力高和即时调节性好。

　　通常具有张力控制的变频控制系统是建立在对变频器电机和张力对象的数学模型研究基础上它包括①，之间的传递函数②，从之间的传递函数③转矩从转速之间的传递函数，控制电压。，变频器输出电压之间的传递函数⑤物料张力张力专用的变频器由直径转矩补偿和速度计算等模块组成。

　　2丁03300变频器在干式复合机中的应用2.1了03300变频器功能及控制方式丁03300张力控制专用变频器具有丁，3矢量变频器的所有高性能，同时又可实现张力闭环控制和张力开环控制，可满足各种卷取要求。

　　丁03300变频器具有卷取控制包括线速度计算绕圈计算模拟设定上位机给定等，卷径模拟输出，实现人机友好交互功能，多种线速度测量方式，包括脉冲。

　　模拟及数字输入等④实现张力锥度的设定，实现转矩补偿的功能，具有自动换卷逻辑功能，实现在线换卷。

　　丁03300张力控制变频器共有4种张力控制方式，包括张力闭环控制需要张力传感器增加成本控制精度比较高间接张力控制1需要卷径传感器增加成本控制精度较高间接张力控制2成本较低控制精度较高间接张力控制3成本较低控制精度差。这4种方案的配置主要考虑系统的张力控制精度要求系统成本要求等，用户可根据实际情况选取。

　　4种控制方式具体的原理和应用如下张力闭环控制。对于张力控制精度要求较高的场合，如轧卷染色机，它需要通过张力检测辊的输出张力信号来构成张力闭环控制，对于变频器来说采用速度控制方案和，10闭环控制。

　　间接张力控制1.它通过卷径传感器测量的卷径模拟信号进入变频器的模拟输入口，而变频器则根据测量的卷径进行张力控制。这里，卷径是通过测量而不是通过计算而得，因此张力控制的精度相对较高。

　　间接张力控制2.在线速度可以检测的场合，可以采用此法，通过检测到的线速度及电机角速度计算卷径，从而控制张力。通常应用在如千式复合机拉幅定型机等收卷系统中。

　　间接张力控制3.当对张力的控制精度要求不高，卷绕材料的厚度已知且变化不频繁的情况下，可以采用厚度累积法计算卷径，实现间接张力控制。

　　2.2系统配置方案2.2.1配置原理103300变频器在干式复合机收卷系统中的配置原理2，选用了经济实用的间接张力控制2，即卷径采用模拟量输入线速度计算法的方案。由于收卷电机的前级为复合辊电机M2，也为变频器控制，它能通过模拟量口输出0，10，或42信号，与线速度成比例，即，为，速，为比较高线速度。因此，通过此信号，张力变频器丁，3300能正确地计算出卷径信号，从而利用变化的卷径开环控制转矩输出值来保持恒张力控制。

　　在该方案中，复合辊电机的线速度通过人13口进入变频器丁03300，张力设定值零速张力设定和正常张力设定通过高精度电位器输入到人人12口。输入端子功能包括启停命令卷径复位命令，接口；输出端子功能包括直径数字显张力数字显故障灯指卷径达到指。

　　2.2.2卷径计算本系统中卷径的计算公式如5为定常系数；为检测到的线速度；为收卷电机的实际运行转速。

　　为保证卷径计算的准确性，必须注意入的0，10，信号对应于0，卷取控制时的比较高线速度，因此必须准确求出该比较高线速度值。

　　来源于，编码器的信号和收卷电机减速器的传动比，因此根据，和减速器的铭牌正确输入参数至关重要。

　　卷径计算滤波时间。为保证在加减速和零速时正确地计算卷径，尽可能延长卷径计算滤波时间，般取55为宜。

　　这里设定张力的数值有零速张力和正常张力2个，前者是零速绷紧的设定张力，目的是保持薄膜卷在低速运转或停止时，变频器停止卷径计算。后者是正常收卷中的张力。

　　2.2.3锥度系数设定和张力补偿锥度系数是用于修正卷绕过程中由于卷径变化的张力，避免卷筒内松外紧，其计算公式如下中厂为实际张力弋为设定张力；为张力锥度系数为初始卷径，为卷径。张力补偿包括静态和动态补偿2种，静态补偿主要是摩擦力补偿，动态补偿则考虑到由于卷径的转动惯量随，的增大而增大的影响。

　　为保证操作者的正常使用，丁03300变频器具有直径张力信号模拟量输出值，因此可方便地外接数显来实时显。同时卷径达到指也方便操纵者换卷和卷径复位。

　　3丁03300变频器的调试实际调试中必须遵循以下步骤参数初始化。变频器在初次运行时，建议设置功能码，0.12进行参数初始化操作后，再进行操作。

　　正确设置变频器和电机的极限参数保护参数保护方式等。其目的是为了保证电机调谐的正常进行，务必按电机的铭牌参数输入。同时为保证控制性能，电机与变频器功率等级应匹配配置，般只允许比变频器小2级或大1级。

　　自动调谐对电机进行空载调谐，获取电机的基本数据。在选择矢量控制方式第1次运行前，要进行电机自动调谐，以获得被控电机的准确电气参数。此时必须确保拖开与机械负载的连接，使电机完全处于空载状态。

　　测试闭环运行。根据编码器的铭牌，设置好，5的各种参数。

　　静态测试。其目的是获得静态力矩补偿系数，对卷取过程中由于摩擦力而产生的力矩进行补偿。

　　设定必要的张力参数。主要包括张力控制方式和些张力设置值。

　　通过调整经验值来获取比较佳运行效果。此经验值包括1012，只有反复调整才能获得比较佳运行效果。

　　4结束语丁03300在某配套厂商的干式复合机上进行了4种规格的薄膜复合收卷测试，放卷直径在700mm以内，结果显收卷效果较好，端面整齐，锥度合理，张力稳定。丁03300系列变频器功能完善可靠性高性价比高，适用于纺织造纸冶金等各个领域。

　　1杨华，童朝南。卷取张力的变参数控制。冶金自动化，1998.5