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 如何减小启动瞬间过大的张力?

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我心依旧0705
侠圣

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楼主    2022-07-30 01:03:24
主题:如何减小启动瞬间过大的张力? 精华帖 

我现在调试一台分条机,圆盘剪设置为满转矩运转,开卷机上设置转矩限幅,联动启动的瞬间开卷机向后的拉力总是过大,发出嘭的一声,这样容易损伤刀片,但是启动后运行还是比较平稳的。

电机驱动使用 S120 变频器,已经为圆盘剪和开卷机两个电机做过摩擦补偿和惯量补偿。

请教各位高手,启动瞬间出现这个过大的张力的原因是什么?怎样才能减小它?谢谢了。



没动力的时候我就会想到你的笑。
YiMoon
至圣

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1楼    2022-07-30 07:30:51
主题:回复:如何减小启动瞬间过大的张力?
启动之前,先建立一个小张力,让材料绷紧,运行后按照设定张力运行。
Keep calm and carry on!!!
我心依旧0705
侠圣

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2楼    2022-07-30 09:31:50
主题:回复:如何减小启动瞬间过大的张力?

多谢 YiMoon 的解答,现在的问题是,我即使先将带材绷紧后再启动,启动的一瞬间开卷机依然会向后猛拉一下带材,这个肯定是不好的,很容易伤刀片的。这个有什么办法吗?原因出在哪里?

没动力的时候我就会想到你的笑。
Zane
至圣

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3楼    2022-07-30 09:45:47
主题:回复:如何减小启动瞬间过大的张力?

说明补偿有问题呀:

1)静态补偿还是动态补偿

2)补偿的量是否计算准确

3)线材加速度是否过大,补偿计算是否过慢,导致补偿滞后

4)从静态建张到动态张力设定,张力给定值是如何变化的?阶跃吗?还是斜坡函数?

5)转矩补偿是基于模型的计算,是前馈控制,控制算法是否正确


补偿精准的化,张力开环也可以工作,实际工作张力是缓变的



Zane 注册自动化系统工程师 Always save before download
yming
至圣

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5楼    2022-07-31 13:39:11
主题:回复:如何减小启动瞬间过大的张力?

 开卷与收卷不同。

启动之前,是一个向后的张力,保持带材拉紧。

启动升速,要克服静摩擦(+),随后滚动摩擦转矩(+)和带材的转动惯量(+),同时还要保持反向张力(-);直到转成稳速的反向张力(-)。

通常这些升降速过程,在驱动中是通过前馈预控实现的。前提是固定的转动惯量。

而这种开卷的转动惯量是变化的,因此,只有随时知道负载的转动惯量,在升降速过程中,转矩控制才能准确。

负载惯量和设定张力不同,在升速段,电机输出的转矩方向可能不同。大惯量的,急升速的,电机需要(+)转矩。

所以,电机的转矩是上述多个转矩的叠加。

没有张力传感器,也需要知道半径,才能算出当时的转动惯量。


学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
yming
至圣

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7楼    2022-08-02 16:44:05
主题:回复:如何减小启动瞬间过大的张力?

Hi,这个要实测!

实测克服静摩擦转矩(转矩方向与转向相反):

手动缓慢给出电机转矩,逐渐增大,同时通过调试软件观察实际转矩值:

当放带轮开始转动瞬间的实际值,就是准静态的静摩擦转矩。

它包括了传动系中所有静摩擦。

(可以用Trace记录,这个值一般不小;而且与机械设计结构有关。我们用汽动顶紧工字轮,每次基本一样;若是手动顶紧,全看工人手力了。)

实测转动摩擦转矩(转矩方向与转向相反)

无带材,顶紧后启动。分别测4个稳速(匀速)运转点的实际转矩值。

(最小转速 - 最大转速)记录;作图,这4个转矩实际值,通常呈现与转速相关的线性增长。(同样与上述机械设计有关。)

实测变速过程中的惯量转矩:(转矩方向与转速变化方向相反)

按照设计规定的斜率做(空卷的和满卷的,不带张力的。)

可以用Trace记录变速过程实际转矩值。然后作图,减去之前做好的滚动摩擦转矩。就是该斜率下的惯量转矩。

上述这些转矩值作用阶段不同,克服静摩擦的转矩,可能就在启动时,作用1-2秒。

滚动摩擦转矩,自始至终起作用;而变速过程的惯量转矩,仅在变速过程中出现。且与转速变化方向相反

所以要测速。根据转速、转速变化给出转矩。


学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
yming
至圣

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8楼    2022-08-02 17:20:49
主题:回复:如何减小启动瞬间过大的张力?

多说点儿:

这个影响带张力的变速过程中的惯量转矩是惰性转矩。它作用在带张力上时,仅表现在变速过程中(不是变转矩过程!)

作用在带张力上的惯性力Fj

因为 Mj 转动惯量转矩=J转动惯量xε角加速度(斜率);且 Mj=Fj惯性力xR带卷半径;

所以, Fj=(Je+Jo)/(Re+Ro)x ε

Je 带材惯量;Re 最大半径

Jo 最少带材(无带材)的惯量;Ro 最少带材半径

上述公式说明几点:

1、只要加速度ε很小,这个影响力就很小。

2、(Je+Jo)/(Re+Ro) 满卷和半径是等比变化的。机械设计得好,比值变化不大。


分条我们是能不用动力开卷就不用。

搞个张力缓冲;加上转矩阻尼(摩擦盘+液压制动)就行了。

因为车辆上的组件多的是,动作可靠、哪里都有,物美价廉。

学而时习之,不亦说乎?温故而知新,不亦乐乎?
芳季
至圣

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9楼    2022-08-02 18:18:08
主题:回复:如何减小启动瞬间过大的张力?

"嘭的一声"究竟是什么东西曾经放松过?是上游的放松过还是下游的放松过?是上游的升速快还是下游升速慢?

如果没曾放松过是不会嘭一下的。

要打开曲线看了。

抱闸时机不对有一半机会是原因。但是抱闸时机不对的另一半机会也仍然可以拉紧材料。不会有这个现象。

一句话:什么时候料放松过。

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