张力控制放卷变频器装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种张力控制放卷变频器装置，该装置包括变频器、编码器、电位器、放卷电机和PG卡；变频器上设有实时量输入口、模拟量输入口和输出口，编码器连接在放卷电机的电机轴上且通过PG卡与变频器的实时量输入口连接，电位器与变频器的模拟量输入口连接，变频器的输出口与放卷电机连接。本实用新型编码器实时反应放卷电机的转速，PG卡采集转速信号并传输给变频器，通过该转速信号计算出放卷的卷轴直径，再通过卷轴直径和设定的材料放卷张力再获取放卷电机的输出转矩，最后，通过变频器输出一个同步转速与放卷电机之间的转速形成转差来实现转矩控制。该装置可实现放卷材料的平稳无抖动，在自动换卷过程中可实现换卷平稳无冲击。
【专利说明】张力控制放卷变频器装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及材料收卷领域，尤其涉及一种张力控制放卷变频器装置。
【背景技术】
[0002]在皮革、薄膜、线缆等材料放卷中，常采用磁粉制动器来控制转矩实现放卷功能，但是磁粉无法将材料反向收紧且控制系统较为繁琐，其在使用过程中存在以下不便:系统结构复杂，放卷转矩精度不高，因此材料在操作过程中很容易出现抖动现象，抖动掉线后无法将材料快速收紧，进而影响材料的收卷质量和系统设备的使用寿命。
实用新型内容
[0003]针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种结构简单、操作便捷及放卷转矩精度高的张力控制放卷变频器装置，可通过变频器控制来实现异步放卷电机的转矩控制。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供一种张力控制放卷变频器装置，包括包括变频器、编码器、电位器、放卷电机和用于采集编码器的电机转速信号并传输给变频器的PG卡；所述变频器上设有实时量输入口、模拟量输入口和输出口，所述编码器连接在放卷电机的电机轴上且通过PG卡与变频器的实时量输入口连接，所述电位器与变频器的模拟量输入口连接，所述变频器的输出口与放卷电机连接。
[0005]其中，所述装置还包括控制按键，所述变频器上还设有控制端子，所述控制按键与变频器的控制端子连接。
[0006]其中，所述控制按 键包括开关按键、预驱动按键和微调按键；所述开关按键、预驱动按键和微调按键分别与变频器连接。
[0007]其中，所述放卷电机的功率与变频器的功率相同。
[0008]本实用新型的有益效果是:与现有技术相比，本实用新型提供的张力控制放卷变频器装置，编码器连接在放卷电机的电机轴上与其同步运行，可实时反应放卷电机的转速，PG卡采集转速信号并传输给变频器，通过该转速信号计算出放卷的卷轴直径，再通过卷轴直径和设定的材料放卷张力再获取放卷电机的输出转矩，最后，通过变频器输出一个同步转速与放卷电机之间的转速形成转差来实现转矩控制。该装置可实现放卷材料的平稳无抖动，在掉线时可快速的将线材收紧，在自动换卷过程中通过预驱动可实现换卷平稳无冲击。本实用新型具有结构简答、设计合理、操作便捷、放卷转矩精度高及使用寿命长等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型的张力控制放卷变频器装置的结构示意图。
[0010]主要元件符号说明如下:
[0011]10、变频器11、编码器
[0012]12、电位器13、放卷电机[0013]14、PG卡15、控制按键【具体实施方式】
[0014]为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。
[0015]请参阅图1，本实用新型的张力控制放卷变频器装置，包括变频器10、编码器11、电位器12、放卷电机13和用于采集编码器11的电机转速信号并传输给变频器10的PG卡14 ;变频器10上设有实时量输入口、模拟量输入口和输出口，编码器11连接在放卷电机13的电机轴上且通过PG卡14与变频器10的实时量输入口连接，电位器12与变频器10的模拟量输入口连接，变频器10的输出口与放卷电机13连接。
[0016]相较于现有技术的情况，本实用新型提供的张力控制放卷变频器装置，编码器11连接在放卷电机13的电机轴上与其同步运行，可实时反应放卷电机13的转速，PG卡14采集转速信号并传输给变频器10，通过该转速信号计算出放卷的卷轴直径，再通过卷轴直径和设定的材料放卷张力再获取放卷电机13的输出转矩，最后，通过变频器10输出一个同步转速与放卷电机13之间的转速形成转差来实现转矩控制。该装置可实现放卷材料的平稳无抖动，在掉线时可快速的将线材收紧，在自动换卷过程中通过预驱动可实现换卷平稳无冲击。本实用新型具有结构简答、设计合理、操作便捷、放卷转矩精度高及使用寿命长等特点。
[0017]在本实施例中，装置还包括控制按键15，变频器10上还设有控制端子，控制按键15与变频器10的控制端子连接。控制按键15包括开关按键、预驱动按键和微调按键；开关按键、预驱动按键和微调按键分别与变频器10连接。通过上述不同种类的控制按键15来控制变频器10的启停和预驱动控制，该控制按键15的种类不局限于上述几种，还可以是暂时按键等其他按键，如果是对控制按键15种类的改变，那么也可以理解为对本实用新型的简单变形或者变换，落入本实用新型的保护范围。
[0018]在本实施例中，放卷电机13的功率与变频器10的功率相同。如放卷电机13和变频器10的功率均为5.5KW或7.5K W，以下提供两个应用例，对该装置的具体使用进行进一步详细说明。
[0019]一、张力控制放卷变频器装置在薄膜材料放卷上的应用:由5.5KW张力控制变频器10 —台、旋转的编码器11 一个、PG卡14 一块、多个控制按键15、电位器12 —个、放卷电机13—台和安装柜一个，将变频器10、编码器11、PG卡14、控制按键15、电位器12和放卷电机13都安装在安装柜上，编码器11连接在放卷电机13的电机轴上与放卷电机13同步，PG卡14将编码器11采集的放卷电机13的转速信号传输给变频器10，通过控制端子连接控制按键15来控制变频器10的启停和预驱动控制，5.5KW张力控制变频器10驱动一台
5.5KW放卷电机13，电位器12连接在变频器10的模拟量输入口，用于调节张力给定，编码器11连接在电机轴上与放卷电机13电机同步，用来时时反应电机转速。在材料放卷初期不知道张力设置多大，可以用电位器12微微调节张力给定同时用手触碰薄膜材料感受张力情况，等到感受的张力足够时不再调节张开给定电位器12。变频器10接受到前机的速度信号计算出卷径调节收卷的转矩，卷轴直径计算误差在+/_5mm范围，整个放卷过程非常平稳，薄膜无拉伸变形现象。
[0020]二、张力控制放卷变频器装置在皮革材料放卷上的应用:由7.5KW张力控制变频器10 —台、旋转的编码器11 一个、PG卡14 一块、多个控制按键15、电位器12 —个、放卷电机13 —台和安装柜一个，将变频器10、编码器11、PG卡14、控制按键15、电位器12和放卷电机13都安装在安装柜上。编码器11连接在放卷电机13的电机轴上与放卷电机13同步，PG卡14将编码器11采集的放卷电机13的转速信号传输给变频器10，通过控制端子连接控制按键15来控制变频器10的启停和预驱动控制，7.5KW张力控制变频器10驱动一台7.5KW放卷电机13，电位器12连接在变频器11的模拟量输入口，用于调节张力给定，编码器11连接在电机轴上与放卷电机13电机同步，用来时时反应电机转速。在材料放卷初期不知道张力设置多大，可以用电位器12微微调节张力给定同时用手触碰皮革材料感受张力情况，等到感受的张力足够时不再调节张开给定电位器12。变频器10接受到前机的速度信号计算出卷径调节收卷的转矩，卷轴直径计算误差在+/_5mm范围，整个放卷过程非常平稳，皮革无拉伸变形现象。
[0021]本实用新型提供的张力控制放卷变频器装置，其工作步骤如下:第一步，根据编码器11采集放卷电机13的转速,通过计算放卷电机13的转速来计算放卷电机13的卷轴直径；第二步，根据计算得到的卷轴直径和设定的材料放卷张力获得放卷电机13需要的输出转矩；第四步，通过测算获得的放卷电机13转速和收卷需要转矩计算出放卷电机13的同步转速；第四步，通过变频器10输出一个同步转速与放卷电机13之间的转速形成转差来实现转矩控制。该装置在刚开始工作时，材料放卷初期不知道张力设置多大，可以用电位器12微微调节张力给定，同时用手触碰材料感受张力情况，等到感受的张力足够时不再调节张开给定电位器12，变频器10的实时量输入口启动工作，变频器10的模拟量输入口停止工作。
[0022]以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种张力控制放卷变频器装置，其特征在于，包括变频器、编码器、电位器、放卷电机和用于采集编码器的电机转速信号并传输给变频器的PG卡；所述变频器上设有实时量输入口、模拟量输入口和输出口，所述编码器连接在放卷电机的电机轴上且通过PG卡与变频器的实时量输入口连接，所述电位器与变频器的模拟量输入口连接，所述变频器的输出口与放卷电机连接。
2.根据权利要求1所述的张力控制放卷变频器装置，其特征在于，所述装置还包括控制按键，所述变频器上还设有控制端子，所述控制按键与变频器的控制端子连接。
3.根据权利要求2所述的张力控制放卷变频器装置，其特征在于，所述控制按键包括开关按键、预驱动按键和微调按键；所述开关按键、预驱动按键和微调按键分别与变频器连接。
4.根据权利要求1-3任一项所述的张力控制放卷变频器装置，其特征在于，所述放卷电机的功率与变频器的功率相同。
【文档编号】B65H59/38GK203399047SQ201320514729
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】王凯 申请人:深圳市伟创电气有限公司