張力控制能夠應用在很多工業(yè)生產(chǎn)相關的領域中，而且保持驅(qū)動設備的輸出張力恒定，能夠有效的提高產(chǎn)品質(zhì)量。例如在造紙、印刷、電線、電纜、印染、包裝、拉拔、壓花、紡織、皮革、金屬加工等行業(yè)中都廣泛的采用了該技術(shù)。張力控制可分為恒張力控制和變張力控制兩種，這里以恒張力控制為主要內(nèi)容為大家進行相關的論述
一、引言
隨著我國經(jīng)濟騰飛，工業(yè)市場對張力控制設備需求量也開始穩(wěn)步增長，同時隨著市場對產(chǎn)品質(zhì)量標準的提高，這也對張力控制的精度和設備和自動化程度提出了更高要求。傳統(tǒng)的張力控制器加磁粉離合器的方案已不能滿足市場需要，變頻調(diào)速技術(shù)的誕生為張力控制設備的發(fā)展插上騰飛的翅膀。
二、張力控制基本概念
1.什么是張力?
張力指的是材料表面的拉伸力，在工業(yè)生產(chǎn)的許多領域中，都需要進行精確的張力控制，保持驅(qū)動設備輸出恒定。
2.張力和扭矩、卷徑的關系
圖 1 張力和扭矩的關系
如圖1所示F表示材料張力，T表示卷簡扭矩，D表示卷簡材料直徑(D=2×R)，關系如下：
F張力=T扭矩/R半徑
根據(jù)以上公式可知，不管材料速度如何變化，張力與扭矩和半徑的關系保持不變。因此控制好扭矩與卷簡的半徑關系就能保持材料張力F恒定。恒張力控制的基本原理就是讓電機輸出力矩根據(jù)卷簡材料直徑變化而變化。
3.張力控制兩種模式
轉(zhuǎn)矩控制：控制電機輸出力矩大小保持材料張力恒定，轉(zhuǎn)矩控制一般用于需要高精度的張力控制場合，如漿紗機、復合機、印刷機、分切機等。
圖 2 轉(zhuǎn)矩控制放卷
速度控制：通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速快慢控制恒張力。速度模式一般和張力調(diào)節(jié)輥配合使用，張力大小由外部調(diào)節(jié)輥調(diào)節(jié)。速度控制一般用于張力控制要求不高的場合，如拉絲機等。
圖 3 速度控制放卷
4.張力控制系統(tǒng)基本要求
張力控制系統(tǒng)是張力傳感器和張力控制器的一種系統(tǒng)集成，是一種實現(xiàn)恒張力的自動控制系統(tǒng)，其作用主要是實現(xiàn)輥間的同步，收卷和放卷的均勻控制，工藝方面要求如下：
? 在設備起動，恒速運行，停機整個過程中都能保持恒張力;
? 在纏繞類收放卷設備中，剛起動空卷時和停機前滿卷時都能保持恒張力;
? 張力大小可以自由設定，系統(tǒng)能顯示實際卷徑大小。
5.張力控制系統(tǒng)的方案
目前市場上使用的張力控制方案主要有四種(見表1)。
表 1 常用張力控制方案比較
通過變頻器可以控制電機轉(zhuǎn)速快慢或控制電機力矩大小，并以此滿足恒張力的需求，是目前市場上應用較為成熟的一種方案。
