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速度模式下的张力闭环控制

速度模式下的张力闭环控制
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。

转矩模式下的张力控制

一、转矩模式下的张力开环控制

在这种模式下,无需张力检测反馈装置,就可以获得更为稳定的张力控制效果,结构简洁,效果较好。但变频器需工作在闭环矢量控制方式,必须安装测速电机或编码器,以便对电机的转速做精确测量反馈。转矩的计算公式如下:

T=(F×D)/(2×i)

其中:T 变频器输出转矩指令 F 张力设定指令i 机械传动比 D 卷筒的卷径

电机的转矩被计算出来后,用来控制变频器的电流环,这样就可以控制电机的输出转矩。所以转矩计算非常重要。这种控制多用在对张力精度要求不高的场合。

二、转矩模式下的张力闭环控制

张力闭环控制是在张力开环控制的基础上增加了张力反馈闭环调节。通过张力检测装置反馈张力信号与张力设定值构成PID闭环调节,调整变频器输出转矩指令,这样可以获得更高的张力控制精度。其张力计算与开环控制相同。不论采用张力开环模式还是闭环模式,在系统加、减速的过程中,需要提供额外的转矩用于克服整个系统的转动惯量。如果不加补偿,将出现收卷过程加速时张力偏小,减速时张力偏大,放卷过程加速时张力偏大,减速时张力偏小的现象。

这种控制模式多用在造纸、纺织等卷取微张力控制的场合下。

卷径计算

在所有的模式中都需要用到卷筒的卷径,大家知道,在生产过程中开卷机的卷径是在不断变小,卷取机的卷径在不断变大,也就是说转矩必须随着卷径的变化而变化,才能获得稳定的张力控制。可见卷筒的卷径计算是多么地重要。卷径的计算有两中途径:一种是通过外部将计算好的卷径直接传送给变频器,一般是在PLC中运算获得。另一种是变频器自己运算获得,矢量控制型变频器都具有卷径计算功能,在大多数

的应用中都是通过变频器自己运算获得。这样可以减少PLC程序的复杂性和调试难度、降低成本

张力控制原理介绍

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

薄膜分切机放卷至卷取的张力控制(上)讲解

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。

张力控制变频收卷的控制原理及在纺织机中的应用

张力控制变频收卷的控制原理及在纺织行业的应用 -------作者:中达电通上海分公司 FAE李强 一.前言: 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;空心卷径启动时张力的线性递加; 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 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。 * 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、再启动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。 * 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

张力控制系统

张力控制系统MAGPOWR (美塞斯MC01/400/830/1898)往往是张力传感器和张力控制器的一种系统集成,目前主要应用于冶金,造纸,薄膜,染整,织布,塑胶,线材等设备上,是一种实现恒张力或者锥度张力控制的自动控制系统,其作用主要是实现辊间的同步,收卷和放卷的均匀控制。 工作原理 这种控制对机器的任何运行速度都必须保持有效,包括机器的加速、减速和匀速。即使在紧急停车情况下,也应有能力保证被分切物不破损。张力控制的稳定与否直接关系到分切产品的质量。若张力不足,原料在运行中产生漂移,会出现分切复卷后成品纸起皱现象;若张力过大,原料又易被拉断,使分切复卷后成品纸断头增多。 一套典型的张力控制系统主要由张力控制器,张力读出器,张力检测器,制动器和离合器构成。根据环路可分为开环,闭环或自由环张力控制系统;根据对不同卷材的监测方式又可分为超声波式,浮辊式,跟踪臂式等,下图为一个典型的闭环张力控制系统。 人工控制 MAGPOWR <1ll人工张力控制系统是适合于收卷,点到点和一些特定的放卷应用场合使用的低成本解决方案. 我们的手动电源供应器可以让f~ 淌除剩磁,15可以通过莫独特的皮向电流性能而用到制动器或离合器的完整的功率范围。该系统最适合应用于: ( 1 )需要自然锥角的收卷场合 ( 2 )卷装成形保持不变的点到点应用场合 ( 3 )从满卷到卷芯的放卷过程中允许有少量张力变化的场合 人工电源供给采用电流调节方式,当离合器或制动器从环境温度变化到工作温度时,莫输出仍保持不变。 可选用带有跳结器的90VDC 和24VDC 电压供给,额定电流可以调节,还可匹配磁粉制动器满足榕的应用需求。 可选安装方式DIN 标准导轨(C E) .撞墙式安装,印刷电路板。 张力控制系统(3张) 控制方式

什么是张力控制

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

商业轮转机的张力控制详解

商业轮转机的张力控制详解 前言:随着商业印刷市场的扩展,商业轮转机在商业印刷中表现出来了越来越重要的作用,但也给商业轮转机印刷质量和精度提出了更高的要求。轮转印刷过程中通常由于张力的影响使印刷品套印和折页不准,给印刷带来很多不良品,从而影响生产成本和市场的信誉。下文以桑拿C800为例分析商业轮转印刷张力控。 C800商业轮转印刷的显著特点是纸带从开卷到进入折页滚筒都是在绷紧状态下完成的,套准、烘干、冷却、加湿及裁切等前后纸带长度上百米,因此纸带张力稳定是保证正常印刷的首要条件现从五个方面分析纸带的张力控制。 送纸部分:送纸部分从纸的入口到印刷单元包括了一次张力和二次张力,一次张力采用的是轴制动方式,在纸卷芯部轴端设置刹车片和刹车盘,通过气压方式加载制动力,即气动式张力控制系统。保证纸卷以平稳的速度放纸,并通过浮动机构及张力检测电路,消除或减轻由于纸卷不圆、偏心、一头松、一头紧等本身原因造成的张力波动,并可在印刷过程中对纸卷不断变小引起的张力变化进行自动调整。如(图一) 图一:1纸筒也是张力控制器所在、2和4导纸棍、3浮动机构 电器控制原理图如(图二)

分析:供纸部的张力控制部分由刹车片、制动器、浮动辊等组成,为了使纸带张力保持恒定,纸卷制动器必须能够根据纸带张力的波动情况自动进行调整以保证纸带匀速、平稳地进入印刷装置。在机器平稳运行过程中,应保证纸带张力稳定在给定值上,在启动和刹车时防止纸带过载和随意松卷。在印刷过程中,随着纸卷直径不断减小,为保持纸带张力的恒定,需要对制动力矩进行相应的调整。在印刷过程中,纸带的线速度保持不变,而纸卷的角速度却随着纸卷直径的减小不断增大。在不考虑由角加速度产生的惯性力矩和阻力矩的前提下,为保证纸带稳定运行,应该满足下面的条件:F X R= T X r F为纸带张力,R为纸卷半径,T为纸卷轴芯的制动力,r为纸卷轴芯制动力半径。可以看出,随着纸卷半径的减小,如果不改变制动力的大小,纸带所受到的张力会越来越大,最终会使纸带被拉断。因此,在保持纸带张力稳定的前提下,随着纸卷半径的减小,制动力必须按照一定的规律随之减小。简而言之,就是刹车片与刹车盘接触后产生一定的摩擦力,从而使纸带具有一定的张力,浮动辊在张力的作用下产生摆动,通过一个电子检测元件将张力的变化转化为电信号,控制刹车盘电压,从而达到控制摩擦力大小的目的,实现纸带张力的自动控制。刹车片与刹车盘的间距应在1?2mm之间。 二次张力为无级变速控制:无级变速控制是通过电机的转速来控制张力的大小其控制原理图如(图三) 图三中:1铬棍、2电机传动的胶棍(又叫送纸棍)、3和4导纸棍、5浮动

浅析分切机张力控制系统

浅析分切机张力控制系 An Analysis on Tension Control System of Cutter Zhang Y uncai ,Qi xingguang,Zhanghaili 摘要: 分切机的张力控制是分切机控制的核心。本文介绍了分切机张力的形成、影响张力稳定的主 要因素、张力控制的实现形式以及张力控制系统应用性能分析。 关键词: 分切机 张力 张力控制 1.引言 分切机主要是用来完成中低定量纸张(如卷烟纸、铝箔纸、玻璃纸、电容器纸等)和薄膜(如BOPP 、PVC 等)及类似薄型材料的纵向分切和复卷。一般情况下,车速比较快,控制精度要求比较高,其中张力控制是其控制的核心。张力控制是指能够持久地控制原料在设备上输送时的张力的能力。这种控制对机器的任何运行速度都必须保持有效,包括机器的加速、减速和匀速。即使在紧急停车情况下,也应有能力保证被分切物不破损。张力控制的稳定与否直接关系到分切产品的质量。若张力不足,原料在运行中产生漂移,会出现分切复卷后成品纸起皱现象;若张力过大,原料又易被拉断,使分切复卷后成品纸断头增多[1]。 2.张力的形成 张力的形成有多种实现形式,但其基本原理都是一致的。如简图1所示, 设张力为F ,收料卷运行线速度为V 1 , 放料卷运行线速度为V 2 ,根据胡克定律可得张力F: dt V V L F t o ? -=)(21εσ, 式中:ε为原料的弹性模量;σ为原来的横截面积;L 为原料牵引长度;t 为原料传送时间,t=L/ V 1 。由此可见,张力的形成是一个积分环节。在启动过程中,V 1>V 2,以使收卷辊内产生一 定的张力,当收卷达到我们所要求的合适张力后,及时调节动力机构使V 1、V 2稳定,这样,原料就在此张力 下稳定运行。张力控制系统就是要满足整机的张力稳定[2]。 2. 影响张力稳定的因素 张力产生波动和变化的因素往往比较复杂,其主要影响因素大致有以下几个方面: (1) 机器的升降速变化必然会引起整机张力的变化。 (2) 分切机在收、放卷过程中,收卷和放卷直径是不断变化的,直径的变化必然会引起原料张力的变化。放卷在制动力矩不变的情况下,直径减少,张力将随之增大。而收卷则相反,如果收卷力矩不变时,随着收卷直径增大,张力将减少。这是在运行中引起原料张力变化的主要因素。 (3) 原材料卷的松紧度变化同时会引起整机张力的变化。

VSWR详解

反射电压的计算见下图: (原文件名:匹配.jpg) 因为电压都是以同一个地作为参考的,叠加在一起就是相加了;电流是按某一个正方向来定义的,反射电流和入射电流方向是相反的,就是减了。 应该很容易理解的。

小谈驻波比VSWR的意义 电压驻波比(VSWR)是射频技术中最常用的参数,用来衡量部件之间的匹配是否良好。当业余无线电爱好者进行联络时,当然首先会想到测量一下天线系统的驻波比是否接近1:1,如果接近1:1,当然好。常常听到这样的问题:但如果不能达到1,会怎样呢?驻波比小到几,天线才算合格? VSWR及标称阻抗 发射机与天线匹配的条件是两者阻抗的电阻分量相同、感抗部分互相抵消。如果发射机的阻抗不同,要求天线的阻抗也不同。在电子管时代,一方面电子管本输出阻抗高,另一方面低阻抗的同轴电缆还没有得到推广,流行的是特性阻抗为几百欧的平行馈线,因此发射机的输出阻抗多为几百欧姆。而现代商品固态无线电通信机的天线标称阻抗则多为50欧姆,因此商品VSWR表也是按50欧姆设计标度的。 如果你拥有一台输出阻抗为600欧姆的老电台,那就大可不必费心血用50欧姆的VSWR计来修理你的天线,因为那样反而帮倒忙。只要设法调到你的天线电流最大就可以了。 VSWR不是1时,比较VSWR的值没有意义 天线VSWR=1说明天线系统和发信机满足匹配条件,发信机的能量可以最有效地输送到天线上,匹配的情况只有这一种。 而如果VSWR不等于1,譬如说等于4,那么可能性会有很多:天线感性失谐,天线容性失谐,天线谐振但是馈电点不对,等等。在阻抗园图上,每一个VSWR数值都是一个园,拥有无穷多个点。也就是说,VSWR数值相同时,天线系统的状态有很多种可能性,因此两根天线之间仅用VSWR数值来做简单的互相比较没有太严格的意义。 正因为VSWR除了1以外的数值不值得那么精确地认定(除非有特殊需要),所以多数VSWR表并没有象电压表、电阻表那样认真标定,甚至很少有VSWR给出它的误差等级数据。由于表内射频耦合元件的相频特性和二极管非线性的影响,多数VSWR表在不同频率、不同功率下的误差并不均匀。 VSWR都=1不等于都是好天线 一些国外杂志文章在介绍天线时经常给出VSWR的曲线。有时会因此产生一种错觉,只要VSWR=1,总会是好天线。其实,VSWR=1只能说明发射机的能量可以有效地传输到天线系统。但是这些能量是否能有效地辐射到空间,那是另一个问题。一副按理论长度作制作的偶极天线,和一副长度只有1/20的缩短型天线,只要采取适当措施,它们都可能做到VSWR=1,但发射效果肯定大相径庭,不能同日而语。做为极端例子,一个50欧姆的电阻,它的VSWR十分理想地等于1,但是它的发射效率是0。 影响天线效果的最重要因素:谐振 天线系统和输出阻抗为50欧的发信机的匹配条件是天线系统阻抗为50欧纯电阻。要满足这个条件,需要做到两点:第一,天线电路与工作频率谐振(否则天线阻抗就不是纯电阻);第二,选择适当的馈电点。

三相异步电机闭环调速设计

《控制系统设计》课程设计报告 学院:信息工程学院 姓名: 班级:11自动化 学号: 题目:三相异步电动机闭环调速系统设计与实践指导老师: 完成时间:2014年6月20日

目录 摘要............................................................... I 1概述.. (1) 1.1三相异步电动机的调速方法 (2) 1.2调压调速的简介 (3) 1.3课程设计的要求 (5) 2三相异步电动机调压调速系统的组成 (5) 3三相异步电动机调压调速系统的设计和实现 (8) 3.1三相异步电动机调压调速系统的电路 (8) 3.2闭环调速结构图 (10) 3.3 系统各部分参数的计算 (10) 4三相异步电动机调压调速系统的仿真 (13) 4.1MATLAB仿真的介绍 (13) 4.2电路的建模和参数设置........................ 错误!未定义书签。 4.3异步电机调压调速系统仿真模型................ 错误!未定义书签。 4.4仿真效果图 (17) 总结 (22) 参考文献 (23)

摘要 异步电动机具有结构简单、制造容易、维修工作量小等优点,早期多用于不可拖动。随着电力电子技术的发展,静止式变频器的诞生,异步电动机在可拖动中逐渐得到广泛的应用。实现电机调速有不少方法。研究电机调速,找出符合实际的调速方法能最大限度的节约能源,所以研究调压调速就显得很有必要。异步电机调压调速控制系统是一种比较简单实用的调速系统,该系统具有良好的运行、控制及经济性能,显示出巨大的发展潜力。 本课程设计介绍了异步电动机调压调速系统的几大组成部分,并着重讲述了三相异步电动机(M)、测速发电机(TG)、晶闸管交流调压器(TVC)的简单的工作原理。在了解异步电动机调压调速的基本原理的基础上,设计了异步电动机单闭环调压调速系统的结构原理图。还将调压调速与其他的调速方法相比,所具有的优点以及不足之处。 以转速单闭环调压调速系统为例,电机调速开环控制系统调速范围较小,采用速度作为负反馈的闭环控制系统解决了这个问题,使调速性能得到改善。 最后,经过理论分析建立模型后,基于Matlab语言开发仿真软件,并进行仿真实验,并且对仿真结果进行了一定的分析及改进。 关键词: 调压调速MATLAB三相异步电动机转速调节器

西门子张力控制(基于速度)

12TCON2: Tension Control, Type 2 (3) 12.1Introduction (3) 12.2Principle of TCON2 (4) 12.2.1Theoretical overview (6) 12.3Overview (block diagram) (8) 12.4Functions (9) 12.4.1Control and status words, data transfer (10) 12.4.1.1Control words TCON2 (10) 12.4.1.1.1Control words LCO (10) 12.4.1.1.2Control words MRG (13) 12.4.1.2Status words TCON2 (17) 12.4.1.2.1Status words LCO (17) 12.4.1.2.2Status word MRG (19) 12.4.1.3Data transfer (21) 12.4.1.3.1Data reception (21) 12.4.1.3.2Data transmission (22) 12.4.2Tension setpoint: absolute or relative (23) 12.4.3Tension ramp generator (24) 12.4.4Actual tension (25) 12.4.5Tension setpoint of the nearby tension zone (28) 12.4.6Tension regulator (28) 12.4.7Precontrol of the tension regulator (29) 12.4.8Tension cascade (30) 12.4.9Speed-dependent tension correction (31) 12.4.10Automatic speed correction (32) 12.4.11V_Tech_start: applying tension (34) 12.4.12Determining the sign of V_tech (35) 12.4.13VT_Feed (35) 12.4.14T_Tech: Precontrol (36) 12.5Simulation TCON2 (37) 12.6Block diagram (38) 12.7Description of variables (40) 12.8Program structure (41) 12.9Program layout (43) 12.9.1FC1344: Data reception (43) 12.9.2FB286 – FB300: Calling in the regulator (43) 12.9.3FC1345: Sending data to LCO (44)

商业轮转机的张力控制详细讲解

商业轮转机的力控制详解 前言:随着商业印刷市场的扩展,商业轮转机在商业印刷中表现出来了越来越重要的作用,但也给商业轮转机印刷质量和精度提出了更高的要求。轮转印刷过程常由于力的影响使印刷品套印和折页不准,给印刷带来很多不良品,从而影响生产成本和市场的信誉。下文以桑拿C800为例分析商业轮转印刷力控。 C800商业轮转印刷的显著特点是纸带从开卷到进入折页滚筒都是在绷紧状态下完成的,套准、烘干、冷却、加湿及裁切等前后纸带长度上百米,因此纸带力稳定是保证正常印刷的首要条件现从五个方面分析纸带的力控制。 送纸部分:送纸部分从纸的入口到印刷单元包括了一次力和二次力,一次力采用的是轴制动方式,在纸卷芯部轴端设置刹车片和刹车盘,通过气压方式加载制动力,即气动式力控制系统。保证纸卷以平稳的速度放纸,并通过浮动机构及力检测电路,消除或减轻由于纸卷不圆、偏心、一头松、一头紧等本身原因造成的力波动,并可在印刷过程中对纸卷不断变小引起的力变化进行自动调整。如(图一) 图一:1纸筒也是力控制器所在、2和4导纸棍、3浮动机构。

电器控制原理图如(图二) 分析:供纸部的力控制部分由刹车片、制动器、浮动辊等组成,为了使纸带力保持恒定,纸卷制动器必须能够根据纸带力的波动情况自动进行调整以保证纸带匀速、平稳地进入印刷装置。在机器平稳运行过程中,应保证纸带力稳定在给定值上,在启动和刹车时防止纸带过载和随意松卷。在印刷过程中,随着纸卷直径不断减小,为保持纸带力的恒定,需要对制动力矩进行相应的调整。在印刷过程中,纸带的线速度保持不变,而纸卷的角速度却随着纸卷直径的减小不断增大。在不考虑由角加速度产生的惯性力矩和阻力矩的前提下,为保证纸带稳定运行,应该满足下面的条件:F×R=T×r F为纸带力,R为纸卷半径,T为纸卷轴芯的制动力,r为纸卷轴芯制动力半径。可以看出,随着纸卷半径的减小,如果不改变制动力的大小,纸带所受到的力会越来越大,最终会使纸带被拉断。因此,在保持纸带力稳定的前提下,随着纸卷半径的减小,制动力必须按照一定的规律随之减小。简而言之,就是刹车片与刹车盘接触后产生一定的摩擦力,从而使纸带具有一定的力,浮动辊在力的作用下产生摆动,通过一个电子检测元件将力的变化转化为电信号,控制刹车盘电压,从而达到控制摩擦力大小的目的,实现纸带力的自动控制。刹车片与刹车盘的间距应在1~2mm之间。 二次力为无级变速控制:无级变速控制是通过电机的转速来控制力的大小其控制原理图如(图三)

张力控制变频收卷的控制原理(汇编)

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。

双闭环直流调速系统(精)

直流双闭环调速系统设计 1设计任务说明书 某晶闸管供电的转速电流双闭环直流调速系统,整流装置采用三相桥式电路,基本数据为: 直流电动机:V U N 750=,A I N 780=,min 375r n N =,04.0=a R ,电枢电路 总电阻R=0.1Ω,电枢电路总电感mH L 0.3=,电流允许过载倍数5.1=λ,折算到电动机轴的飞轮惯量2 2 4.11094Nm GD =。 晶闸管整流装置放大倍数75=s K ,滞后时间常数s T s 0017.0= 电流反馈系数?? ? ??≈=N I V A V 5.11201.0β 电压反馈系数?? ? ??=N n V r V 12min 032.0α 滤波时间常数.02.0,002.0s T s T on oi == V U U U cm im nm 12===* *;调节器输入电阻Ω=K R O 40。 设计要求: 稳态指标:无静差 动态指标:电流超调量005≤i σ;空载起动到额定转速时的转速超调量 0010≤n σ。

目录 1设计任务与分析? 2调速系统总体设计...................................................................................................................................... 3直流双闭环调速系统电路设计? 3.1晶闸管-电动机主电路的设计........................................................ 3.1.1主电路设计? 3.1.2主电路参数计算................................................................. 3.2转速、电流调节器的设计? 3.2.1电流调节器.................................................................. 3.2.1.1电流调节器设计? 3.2.1.2电流调节器参数选择........................................................ 3.2.2转速调节器.................................................................... 3.2.2.1转速调节器设计.............................................................. 3.2.2.2转速调节器参数选择.......................................................... 4计算机仿真.................................................................................................................................................. 4.1空载起动? 4.2突加负载........................................................................................................................................ 4.3突减负载 5设计小结与体会? 6参考文献.....................................................................................................................................................

速度控制与张力控制

速度控制与张力控制 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

张力控制 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. 3. 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。 4. 5.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。 6. 7.二.张力控制变频收卷在纺织行业的应用及工艺要求 8. 9.1.传统收卷装置的弊端 10.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。 11. 12.2.张力控制变频收卷的工艺要求 13.* 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。 14.* 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。 15.* 在加速、减速、停止的状态下也不能有上述情况出现。 16.* 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。 17. 18.3.张力控制变频收卷的优点 19.* 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. 20.* 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; 21.张力锥度计算公式的应用;转矩补偿的动态调整等等. 22.* 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 23.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。 24.* 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、 25.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。 26.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 27.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, 28.使得收卷的性能更好。 29.* 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 30.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。 31.* 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。 32.

张力控制器原理

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 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。 * 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。 * 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。 * 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。

油层物理习题讲解

油层物理: 一、名词解释题 1.粒度组成:岩石各种大小不同颗粒的含量。 2.不均匀系数(n):n=d60/d10,式中:d60——在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为60%的颗粒直径;d10———在颗粒累积分布曲线上颗粒累积重量百分数为10%的颗粒直径。 3.粘土:直径小于0.01的颗粒占50%以上的细粒碎屑。 4.胶结类型:胶结物在岩石中的分布状况及与碎屑颗粒的接触关系。 5.岩石的比面(S):单位体积岩石内颗粒的总表面积或孔隙总的内表面积。 6.岩石的孔隙度(φ):岩石中孔隙体积与岩石总体积的比值。 7.岩石的绝对孔隙度(φa):岩石的总孔隙体积与岩石外表体积之比。 8.岩石的有效孔隙度(φe):岩石中有效孔隙体积与岩石外表体积之比。 9.岩石的流动孔隙度(φf):在含油岩石中,能在其内流动的孔隙体积与岩石外表体积之比。 10.岩石的压缩系数(C f):C f=ΔV p/V f*1/ΔP,C f是指油层压力每降低一个大气压时,单位体积岩石内孔隙体积的变化值。 11.油层综合弹性系数(C):C=C f+ΦC l;C=C f+Φ(C o S o+C w S w) 当油层压力降低或升高单位压力时,单位体积油层内,由于岩石颗粒的变形,孔隙体积的缩小或增大,液体体积的膨胀或压缩,所排出或吸入的油体积或水体积。 12.岩石的渗透率(K):K=QμL/A(P1-P2)岩石让流体通过的能力称为渗透性,渗透性的大小用渗透率表示。Q=K*A/μ*ΔP/L 13.达西定律:单位时间通过岩芯的流体体积与岩芯两端压差及岩芯横截面积成正比例,与岩芯长度、流体粘度成反比,比例系数及岩石的渗透率长。 14.“泊积叶”定律: Q=πr4(P1-P2)/8μL

张力控制解释

张力控制变频收卷的控制原理 2007年7月23日 中国工业设备网 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。 (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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