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传动控制的难点:张力控制

 工控库吧 2021-12-08

张力控制基础知识

(1)什么叫张力

对线材、带材的表面拉伸力就是张力。

(2)应用环境

其常应用在长材料的加工过程中,比如:纸、胶片、线、电缆、各种薄膜和绳等。

张力控制的意义

(1)稳定的传送材料

  • 防止横向滑动

  • 防止材料和辊子之间的滑动

  • 防止波动

  • 防止缠绕

如果材料张力比较小,则材料和辊子之间摩擦力减小,就会产生打滑。如果张力继续减小,材料就会发生粘附和松弛,甚至材料会缠绕在辊子上,导致材料断裂甚至机器损坏。

(2)防止变形、发生皱纹、收缩

(3)确保尺寸精度

保证尺寸、粗度、宽度、厚度、孔距、折痕等达标,主要是考虑张力不同会影响到材料的整个拉伸度不同,从而影响到最终产品的尺寸精度。

(4)配色:主要是多色印刷中的问题

(5)材料卷起

避免发生褶皱、横向偏移、产生间隙,确保牢固性和卷径。主要用在将一定长度的材料卷成预定卷径的卷筒。


张力控制方式

(1)手动张力控制方式

手动张力控制就是在收卷和放卷过程中,通过人工分阶段调整张力的幅值,以满足不同阶段的张力控制。由于采用人工调节,而且分不同的步长,其无法保证整个过程中张力的恒定。由于张力采用人工调节,一般为电位器模式,其张力的调节精度比较差。一般应用在张力控制精度要求不是很高,自动化程度要求不高的场合。

(2)卷径检测式张力控制方式

所谓卷径检测方式就是在变频器收卷和放卷过程中,自动检测卷径的变化,并实时调整收卷和放卷的力矩的方法。其又称为半自动式张力控制或者是张力开环控制。问题:由于受到执行机扭矩变化、线性和机械损耗等影响,张力绝对控制精度不高。应用场合:多用在用户无法安装张力反馈装置的场合。

(3)全自动张力控制方式

全自动张力控制方式实际上就是张力闭环控制,其对应张力控制系统内部有张力传感器。其实际控制模式为张力的PID控制器。对于该种控制方式,当PID参数调节不当时,其跟踪效果会比较差,特别是系统内部出现一个比较大的扰动时,会出现一个很长的调节过程,影响整个系统的稳定。由于其进行了张力的闭环控制,其可以实现高精度的张力控制。


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