收放卷应用-典型机械结构及控制原理

LeaderPresentation收放卷应用典型机械结构及控制原理典型机械结构及控制原理收放卷的典型结构转送卷轴放卷收卷转送卷轴IM速度控制速度控制速度控制IMIMIMor转矩控制or转矩控制收放卷机械的种类◆收卷・放卷机械的种类（1/6）◆收卷・放卷机械的种类（1/6）①拉丝机・钢丝、电线行业的主要生产设备钢丝、电线行业的主要生产设备・用于把粗的钢丝按要求拉伸成细钢丝・也有用于棒材拉伸的拉丝机开卷轴多使用自然开卷(不使用电机/磁粉离合器等)・开卷轴多使用自然开卷(不使用电机/磁粉离合器等)・中间轴（拉丝部）使用拉模伸线拉出・如果需要进行微弱张力控制的场合,有时需要进行速度控制使用张力辊和变频器横排第１头第２头第８头收卷轴横排拉模拉模拉模张力辊张力辊MMM张力辊M拉丝部ATV71ATV71ATV71ATV71收放卷机械的种类◆收卷・放卷机械的种类（2/6）◆收卷・放卷机械的种类（2/6）②绞线机・主要用于电线电缆机械主要用于电线电缆机械・用于把多台线绞成一条线・纺织机械也有类似的设备捻螺距根据筒管和绞盘的速度比决定・捻螺距根据筒管和绞盘的速度比决定・绞盘通常使用矢量控制（速度控制）・筒管通常使用矢量变频器或伺服系统纸带线纸带绞盘(中间辊)横向排线绞线筒管①筒管②放卷轴绞线收卷轴绞线MMMMM筒管①筒管②ATV71ATV71ATV71ATV71收放卷机械的种类◆收卷・放卷机械的种类（3/6）◆收卷・放卷机械的种类（3/6）③染色机・通过液流或气流对布及原料进行染色的装置。通过液流或气流对布及原料进行染色的装置。・在布料上进行印花、印字等印花机・染色工序有彼防爆类型设备收卷放卷常用进行速度控制使用张力辊和变频器・收卷・放卷常用进行速度控制使用张力辊和变频器・乾燥工程常用使用风机变频器・Tentering部分需要进行张力控制，通常使用伺服/矢量变频器ATV71ATV71ATV71ATV71张力辊MMMMM原料乾燥塗工部Tentering洗浄Tentering原料收卷张力辊收放卷机械的种类◆收卷・放卷机械的种类（4/6）◆收卷・放卷机械的种类（4/6）④涂布机・复合机・印刷机・用于造纸纤维等行业的设备上・用于造纸、纤维等行业的设备上・涂布机是在原料上进行涂层的机械、复合机是将几种材料迭合到一起的机械・涂工工序有彼防爆类型设备・乾燥工程常用使用风机变频器・中间辊通常使用矢量变频器乾燥设备MM乾燥设备MMM放卷轴涂工部收卷部冷却部MMMM冷却部ATV71ATV71收放卷机械的种类◆收卷・放卷机械的种类（5/6）◆收卷・放卷机械的种类（5/6）⑤分切机・加工纸张薄膜等产品所使用的分切装置・加工纸张、薄膜等产品所使用的分切装置・宽幅材料在纵切割后分成几份进行收卷・放卷根据材料选择、速度控制或转矩控制中间轴通常使用伺服・中间轴通常使用伺服切刀收卷轴ATV71中间轴ATV71收卷轴MM放卷轴张力辊M边料的收卷MATV71M收卷收卷轴ATV71ATV71MATV71M收放卷机械的种类⑥印刷机(自动接纸结构)・为不使机械停止而达到贴接材料的目的自动接纸系统是在回旋杆上设置23个・为不使机械停止而达到贴接材料的目的,自动接纸系统是在回旋杆上设置2-3个放卷轴。・使回旋杆旋转起来带动新轴向放卷材料的上方附近移动,使卷出杆的转速度与准备的转速度一致准备的转速度一致准备杆MMM旋回ATV71涂胶臂台架臂张力辊ATV71卷出杆ATV71刃具接压辊涂胶臂台架臂卷出杆收放卷控制原理◆关于卷径计算卷径补偿功能◆关于卷径计算、卷径补偿功能转速线速度对电动机必要的转矩①张力转矩＋②加减速转矩＋③机械损失转矩张力=Vrot＝①张力转矩＋②加减速转矩＋③机械损失转矩①张力转矩＝F×D/2②加减数转矩直径D減速比②加减数转矩＝J×（dVrot／dt）（J∝D）③机械损失转矩＝？直径D減速比【①张力转矩】卷比大的情况，巻径补偿功能有效卷径大IM有效（卷比１：３以上）矩大【②加减速转矩】加减速率定的场合根据卷径惯性J也变化张力转矩定输出特性・加减速率一定的场合根据卷径惯性J也变化・在加减速慢的情况时影响小卷径小【③机械损失转矩】转速【③机械损失转矩】・在需要精度的情况时实地测量收放卷控制原理张力F・张力根据浮动辊决定浮动辊的重量的1/2是张力F张力=FF=W/2F=W/2∴F＝W/2・电动机进行速度控制浮动辊位置減速比浮动辊的重量W根据浮动辊的位置补正速度收卷・放卷浮动辊的位置电动机的速度IM收卷・放卷浮动辊的位置电动机的速度收卷位置＞０速度＜０位置＜０速度＞０放卷位置＞０速度＞０放卷位置＞０速度＞０位置＜０速度＜０【要点】【要点】・控制浮动辊的位置成为一定（如果卷比大的情况,用巻径补偿功能）・由于浮动辊的补正量要10％左右・为了降低惯性的影响，也有使用水平移动类型浮动辊或无摩损气缸收放卷控制原理◆关于转矩控制线度・电动机进行转矩控制◆关于转矩控制张力张力=F线速度・有电动机的转矩指令二种(1)返馈控制使用张力捡测器做反馈张力捡测器・使用张力捡测器做反馈・需要张力控制器(2)前馈控制減速比张力設定值(2)前馈控制・需要计算转矩的参数①张力转矩減速比IM张力控制器設定值①张力转矩→巻径补偿②加减数转矩(惯性补偿)INV②加减数转矩(惯性补偿)→与卷径自材料重量计算惯性③机械损失转矩(机械损失补偿)③机械损失转矩(机械损失补偿)→计算难、在需要精度的情况时实地测量速度控制和转矩控制的比较◆速度控制和转矩控制的比较◆速度控制和转矩控制的比较控制优点缺点速度控制＋浮动控制・控制简单・张力小的情况也控制可能・机械构成复杂・根据浮动辊多余的应力施加于材料加于材料转矩控制・机械构成简单・控制难・张力小的情况，机械损失影响变得大、精度变得坏(张力）(张力≦10N）・减速比大的情况机械损失变得大、精度变得坏(建议减速比10以下)(建议减速比10以下)卷径计算功能◆卷径计算功能（1/6）◆卷径计算功能（1/6）①关于线速度的卷径计算从被输入的线速度Vline和主速度（实π・D・Vrot=Vline从被输入的线速度Vline和主速度（实际转速Vrot)计算卷径D。线速度=Vlinerotlineπ・VD=Vline线速度Vline实际转速=VtπVrotVrot直径減速比=Z直径=DIM=Z卷径计算功能◆卷径计算功能（2/6）◆卷径计算功能（2/6）②对于材料厚度的累计的卷径计算）从卷取（卷出）材料厚度d计算卷径DD=D0±2‧d‧N材料厚度从卷取（卷出）材料厚度d计算卷径D。旋转圈数材料厚度=d=N初始直径=D0減速比IM減速比=Z卷径计算功能◆卷径计算功能（3/6）◆卷径计算功能（3/6）③直接由于测量的计算从初期距离和实际距离计算卷径DD=2×（L0－L1）从初期距离和实际距离计算卷径D。距离传感器实际距离=L1初期距离=L0減速比=ZIMforyourattentionforyourattention