张力变频器 更新时间：2011-05-28 20:40

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张力变频器是一种应用张力控制技术，通过改变电机工作电源的频率和幅度的方式来控制交流电动机的电力传动元件。随着变频技术发展，张力变频器在胶印机这样的印刷行业得到越来越广泛的应用，它由单一的驱动功能导入了智能控制技术，引领张力控制的新方向。

张力变频器的优点

• (1) 收放卷张力调整简便，张力与同步控制均在变频器中完成，可靠性与稳定性大大提高；

  (2) 采用矢量控制，动态响应快、控制精度高，加减速时张力恒定，避免出现套色错位；

  (3) 张力变频器的使用寿命长，系统使用与维护十分简便。

  (4) 可通过变频的脉冲传送数据，可省掉在plc控制场合所需的模拟量模块，节省成本。

张力变频器的控制方式

• 张力变频器有两种控制方式：开环转矩控制方式和闭环速度控制方式。

  一、开环转矩控制方式：

  开环是指不需要张力反馈信号，变频器直接控制电机的输出转矩，输出频率跟随工材料的线速度自动变化。如果加装脉冲编码器，可以更精确控制电机的输出转矩。

  张力设定：直接设定张力值。实际使用中的，由使用者根据所用材料、卷曲成型要求设定。

  张力锥度设定：可以设定随卷径增加，电机输出转矩增大或减小，保证张力恒定或改善收卷成型效果。

  卷径计算：根据现场使用情况，输入几个基本参数，自动计算卷径。

  转矩补偿：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，通过参数设置，根据加减速速率，自动补偿电机输出转矩，使系统在加减速过程仍然获得稳定的张力。

  二、闭环速度控制方式：

  闭环是指需要张力或位置反馈信号，由内置复合PID调节器，构成闭环调节，控制电机转速，使张力反馈稳定在PID调节器的给定值上，达到张力恒定目的。在这种模式下，张力设定无效，张力由张力摆杆或浮动辊的配重确定。

  线速度输入：复合PID调节器的输入变量，卷径计算参数。

  卷径计算：适时卷径自动计算，调节转速。

张力变频器的传统控制

• 1、传统的张力控制系统的构成：

  传统的放卷张力控制是采用张力控制器与磁粉制动器工作的；其收卷张力是采用力矩控制器与力矩电机来完成控制的。主机的传动控制使用普通变频器和异步电机来实现。

  2、传统方案的缺点：

  传统的张力控制方式，虽然在某种程度上满足了张力控制的要求，但在实际应用过程中存在以下缺陷：

  1）磁粉制动器是根据电磁原理和利用磁粉传递转矩的，依靠磁粉所产生的摩擦力来实现制动的，高速运行时，磁粉所产生的摩擦力较大，产生的高温使离合器发热而影响其使用寿命。容易导致磁粉老化、退磁，原控制张力变小。为设备维护带来不便。

  2）力矩电机常需手动调速，操作不方便，长时间运行时力矩电机发热也较高，其控制器也较易损坏，可靠性不高。

张力变频器的调试注意

• 在调试过程中主要注意起动阶段与停车阶段，应保持放线电机与收线电机同步起动。

  1、起动阶段

  变频器运行前将张力杆置于中间稍偏上位置，启动变频器缓慢升速。如启动时出现断线现象，说明收线电机起动过快，可相应地调整收线电机的起动频率L-7、起动频率持续时间L-8及放线、收线变频器的加减速时间b-7和b-8几个相关参数。

  2、停车阶段

  停机时，放线、收线电机由当前运行频率按减速时间减速。减速到设定频率时，收线变频器的OC输出信号启动电磁刹车装置，使得放线、收线电机准确停车，这样便不会因为放线电机过快停车造成铜线拉断。如果在停机过程中出现断线，可相应地调整放线、收线变频器减速时间b-8，若接近停机时出现断线则可调整收线变频器的OC输出信号作用时间（b-15、L-58）。

张力变频器的参数

• . 允许额定电压的 +/- 15%的波动范围，适应中国电网的现况；

  . 输入输出三相电压：220V、380V、660V、1140V；输出频率范围：0-400Hz可调；

  . 优化的SVPWM控制技术：输出电流波形平稳，抑制电流能力强，负载大范围波动时，仍能稳定运行；

  . 完美的静音控制，16KHz在线可调，保证扭距合理输出，同时有效降低电动机的噪音和发热；

  . 完善的电机保护，具有过载、过流、过压、欠压、短路等保护及软起、软停功能等；

  . 丰富可编程输入、输出端子，2路可编程模拟量输入端口，并可互相切换，结合丰富的软件逻辑功能，可满足不同行业的应用要求；

  . 通用型160KW以上内置直流电抗器，输入功率因素高，减少了大功率机器对电网的干扰；

  . 具备完善的软件、硬件保护功能。