变频器转矩控制在恒张力控制中的应用

    恒张力控制主要用于卷绕机械中，例如各种薄膜的收卷或放卷机械，如塑料薄膜、金属薄膜、纸张等在生产过程中都需要有收卷和放卷的工序；还有各种线材（如电线和电缆等）的收卷或放卷机械等。    1．基本要求在各种薄膜或线材的生产过程中，都要求：    (1)被卷物的张力F必须保持恒定，即    F=const    (2)被卷物的线速度v也必须保持恒定，即    v=const如图12-13a所示。
    图12-13    转矩控制模式在张力控制中的应用    a)卷绕示意图b）转矩与卷径c）转速与卷径    2．运行特点  以卷绕机械为例，随着被卷物卷径D的逐渐增大，必然有    (1)负载的阻转矩随卷径的增大而增大，即有     (12-13)    (2)负载的转速随卷径的增大而减小，即有      (12-14)    (3)电力拖动系统的运行功率将保持恒定，即有    PL=Fv=const因此，这种负载通常被称为恒功率负载。    3．用转矩控制实现恒张力运行    (1)薄膜线速度的控制如图12-14所示，电动机M1拖动导引辊，其变频器采用转速控制，用于控制薄膜线速度v的大小，并使线速度恒定。
    图12-14    转矩控制的恒张力运行    (2)卷绕的恒张力控制在图12-14中，电动机M2拖动卷绕辊，其变频器在转矩控制模式下运行。    使转矩给定信号设定在某一值下不变，则电动机的电磁转矩TM也将不变，即有    TM=const    随着卷绕辊卷径D的增大，动态转矩TJ将变为负值，如图12-13b所示；电力拖动系统将处于减速状态，如图12-13c所示。    减速时的速度大小应符合能量守恒定律。    如果忽略电力拖动系统的损耗不计，则电动机的输出功率PM也必定保持不变，即有    PM≈PL=const   因此，电力拖动系统的转速将随着卷径的增大而不断下降，即有     (12-15)    改变给定转矩的大小，可以改变卷绕的松紧程度。