一种应用于微细线伸线机的收线装置的张力控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电线电缆加工技术领域，具体涉及一种采用双变频控制的，收线张力稳定，断线率低的微细线伸线机的收线装置张力控制系统。
【背景技术】
[0002]在伸线机的控制系统中，张力控制系统处于核心地位，如何更好的控制铜包铝产品的张力成为提高产品质量和效益的关键。目前现有的伸线机设备较多采用交流调速，单变频方式控制伸线机拉伸。但是，由于单变频控制的伸线机的滑差量太大，在节省能源、进一步降低生产单位成本方面以及员工操作中存在不足，其原因是滑差控制张力本身缺陷造成的。随着线缆行业工艺要求和人力成本的不断提高，伸线机系统对收卷的张力要求也越来越高，原来需要人工辅助启动、加速超调过大、不能紧急不断线停机的变频器控制收卷系统方案已经越来越不能满足现代工艺要求。随着产品向高质量微细化方向不断发展的趋势，拉伸机拉伸的线径越来越小，对伸线机中特别是张力矢量变频器在微细线伸线机收卷上应用提出了更高的要求。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术存在的缺陷，本发明提供一种采用双变频控制的，收线张力稳定，断线率低的微细线伸线机的收线装置张力控制系统。
[0004]本发明实现上述技术效果所采用的技术方案是:
[0005]一种应用于微细线伸线机的收线装置的张力控制系统，包括与伸线机的拉伸电机相连接的拉伸变频器、与伸线机的收线电机相连接的收线变频器，所述拉伸变频器与所述收线变频器之间通过控制电路连接，所述收线变频器连接有张力传感器，所述收线变频器连接有线速度电位器，所述张力传感器用于检测输出金属丝的张力信号并反馈输入给所述收线变频器，所述收线变频器将此反馈量进行运算补偿后，与所述收线电机的当前同步速度进行叠加，并对拉伸变频器的输出频率进行调节，控制所述收线电机转速相对所述拉伸电机的出丝线速度达到同步，使线材张力保持恒定。
[0006]上述的一种应用于微细线伸线机的收线装置的张力控制系统，所述拉伸电机的变频频率通过所述线速度电位器的模拟量信号给定。
[0007]上述的一种应用于微细线伸线机的收线装置的张力控制系统，所述张力传感器为安装在伸线机的出线端与收线端之间的张力摆杆上的张力摆杆电位器。
[0008]上述的一种应用于微细线伸线机的收线装置的张力控制系统，所述收线变频器的频率信号由两部分叠加构成，其中第一部分由所述拉伸电机给定的频率信号和当前输出的金属丝的卷径来确定，第二部分由张力摆杆电位器反馈的张力信号做PID调整得到。
[0009]本发明的有益效果为:本发明采用双变频控制，使得微细线伸线机的最高运转线速度可达2400m/min，且非常稳定，完全解决了原来收线张力不稳定和低频抖动的问题，使得收卷的性能更好，断线率大幅降低。双变频伸线机在整个运行过程中的张力和摆杆就一直很平稳，即使在启动和停车是也无明显变化，同时提高设备效率、节约了用电，且本系统电气器件配置简单、成本与原来相比还有较大的降低。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的工作原理图；
[0011]图2为本发明的电路原理图。
【具体实施方式】
[0012]为使对本发明作进一步的了解，下面参照说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明:
[0013]如图1和图2所示，一种应用于微细线伸线机的收线装置的张力控制系统，包括与伸线机的拉伸电机相连接的拉伸变频器、与伸线机的收线电机相连接的收线变频器。拉伸变频器与收线变频器之间通过控制电路连接，收线变频器连接有张力传感器，该张力传感器为安装在伸线机的出线端与收线端之间的张力摆杆上的张力摆杆电位器。收线变频器连接有线速度电位器，该线速度电位器用于检测金属丝的线速度。张力传感器用于检测输出金属丝的张力信号并反馈输入给收线变频器，收线变频器将此反馈量进行运算补偿后，与收线电机的当前同步速度进行叠加，并对拉伸变频器的输出频率进行调节，控制收线电机转速相对拉伸电机的出丝线速度达到同步。张力大则收线频率降低，张力小则收线频率增高，使线材张力保持恒定。具体实施时，拉伸电机的变频频率通过线速度电位器的模拟量信号给定，收线变频器的频率信号由两部分叠加构成，其中第一部分由所述拉伸电机给定的频率信号和当前输出的金属丝的卷径来确定，第二部分由张力摆杆电位器反馈的张力信号做PID调整得到。
[0014]具体的，参见电路原理图2，该系统以拉伸电机Ml作为主动力，拉伸电机Ml的变频频率通过线速度电位器模拟量信号给定。收线电机M2作为跟随系统，进行张力控制，在伸线机出线端与收线端之间安装的张力摆杆电位器，用于检测输出金属丝的张力，作为拉丝收线张力信号反馈给收线变频器，收线变频器将此反馈量通过内部PID运算和各种补偿后，与收线电机M2的当前同步速度(模拟量输入)进行叠加，调节拉伸变频器的输出频率，从而控制收线电机M2转速相对拉伸电机Ml的出丝线速度达到同步，当张力大时，使收线变频器收线频率降低，张力小时提高收线频率，使线材张力保持了恒定。在收线过程中，收线变频器通过相关参数设定能对收卷的卷径进行自动计算，保持收线的线速度与拉伸电机Ml同步，收线变频器内置的PID控制器对张力摆杆电位器反馈的张力信号做运算和补偿调整，保持收、放线张力恒定，伸线机启动时，可平滑启动，保持启动时不断线，生产过程张力平稳，波动很小。卷径实时计算，精确度很高，保证了收线电机输出的转矩具有很好的平滑性能，在计算卷径时加入了卷径的递归运算，在操作失误的时候，能自己纠正卷径到正确的数值。因为收卷装置的转动惯量是很大的，卷径由小变大时。如果操作人员进行加速、减速、停车、再激活时很容易造成爆线和松线的现象，将直接导致产品的质量不良，而上述各种情况下，收卷都很稳定，张力始终恒定，不存在爆线和松线的现象。
[0015]综上所述，发明采用双变频控制，使得微细线伸线机的最高运转线速度可达2400m/min，且非常稳定，完全解决了原来收线张力不稳定和低频抖动的问题，使得收卷的性能更好，断线率大幅降低。双变频伸线机在整个运行过程中的张力和摆杆就一直很平稳，即使在启动和停车是也无明显变化，同时提高设备效率、节约了用电，且本系统电气器件配置简单、成本与原来相比还有较大的降低。
[0016]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内，本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
【主权项】
1.一种应用于微细线伸线机的收线装置的张力控制系统，其特征在于，包括与伸线机的拉伸电机相连接的拉伸变频器、与伸线机的收线电机相连接的收线变频器，所述拉伸变频器与所述收线变频器之间通过控制电路连接，所述收线变频器连接有张力传感器，所述收线变频器连接有线速度电位器，所述张力传感器用于检测输出金属丝的张力信号并反馈输入给所述收线变频器，所述收线变频器将此反馈量进行运算补偿后，与所述收线电机的当前同步速度进行叠加，并对拉伸变频器的输出频率进行调节，控制所述收线电机转速相对所述拉伸电机的出丝线速度达到同步，使线材张力保持恒定。2.根据权利要求1所述的一种应用于微细线伸线机的收线装置的张力控制系统，其特征在于，所述拉伸电机的变频频率通过所述线速度电位器的模拟量信号给定。3.根据权利要求1所述的一种应用于微细线伸线机的收线装置的张力控制系统，其特征在于，所述张力传感器为安装在伸线机的出线端与收线端之间的张力摆杆上的张力摆杆电位器。4.根据权利要求3所述的一种应用于微细线伸线机的收线装置的张力控制系统，其特征在于，所述收线变频器的频率信号由两部分叠加构成，其中第一部分由所述拉伸电机给定的频率信号和当前输出的金属丝的卷径来确定，第二部分由张力摆杆电位器反馈的张力信号做PID调整得到。
【专利摘要】本发明公开了一种应用于微细线伸线机的收线装置的张力控制系统，该系统包括与伸线机的拉伸电机相连接的拉伸变频器、与伸线机的收线电机相连接的收线变频器，拉伸变频器与收线变频器之间通过控制电路连接，收线变频器连接有张力传感器，收线变频器连接有线速度电位器，张力传感器检测输出金属丝的张力信号并反馈输入收线变频器，收线变频器将此反馈量进行运算补偿后，与收线电机的当前同步速度进行叠加，调节拉伸变频器的输出频率，从而控制收线电机转速相对拉伸电机出丝线速度达到同步，使线材张力保持了恒定。本发明采用双变频控制，生产效率得到了显著提高，断线率显著下降，成品质量明显提高，同时节电效果也很明显。
【IPC分类】B65H59/38
【公开号】CN105438892
【申请号】CN201410522067
【发明人】郑宋友
【申请人】金华市恒飞电工材料有限公司
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年9月30日