系統(tǒng)說(shuō)明收放卷系統(tǒng)的組成如下：（1）r1牽引筒半徑為R1，直徑D1，角速度1，線速度v1，周長(zhǎng)C1；（2）r2卷繞筒半徑為R2（變動(dòng)時(shí)為RX），直徑D2，角速度2，線速度v2，周長(zhǎng)C2；（3）減速器i機(jī)械傳動(dòng)減速裝置、減速比i=9；（4）M1，M2變頻電動(dòng)機(jī)；（5）PG增量編碼器；（6）G霍爾開(kāi)關(guān)。
本系統(tǒng)假設(shè)工藝上不允許安裝力敏傳感器來(lái)檢測(cè)卷材的張力，為此以牽引筒上的線速度v1為系統(tǒng)的主令信號(hào)。使v1，v2保持一致，從而使卷材的張力符合工藝要求（不考慮材料滑動(dòng)引起的速度差異）。v1，v2的控制關(guān)系如。
控制關(guān)系圖3變頻收放卷的控制原理及調(diào)試過(guò)程卷徑的計(jì)算原理根據(jù)v1=v2來(lái)計(jì)算收卷的卷徑。因?yàn)関1=1R1，v2=2RX。同時(shí)因?yàn)樵谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)牽引筒上走過(guò)卷料的長(zhǎng)度與卷繞筒收到的卷料長(zhǎng)度相等，相同變化時(shí)間用t表示，則L1/t=L2/t，n1C1=n2C2/i（n1單位時(shí)間內(nèi)牽引電機(jī)運(yùn)行的圈數(shù)，n2單位時(shí)間內(nèi)卷繞電機(jī)運(yùn)行的圈數(shù)）。n1D1=n2D2/i，D2=n1D1i/n2。因?yàn)閚2=P2/P2（P2編碼器產(chǎn)生的脈沖數(shù)，P2編碼器的線數(shù)）。n1=P1/P1，取n1=1，即卷繞筒轉(zhuǎn)一圈，由霍爾開(kāi)關(guān)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)送到PLC，那么D2=D1iP2/P2，就得到了卷繞筒的卷徑。
收卷的動(dòng)態(tài)過(guò)程分析要保證收卷過(guò)程的平穩(wěn)性，不論是大卷、小卷、加速、減速、起動(dòng)、停車(chē)等都能保證張力的恒定，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償。整個(gè)系統(tǒng)要?jiǎng)悠饋?lái)，首先要克服靜摩擦力所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，簡(jiǎn)稱(chēng)靜摩擦轉(zhuǎn)矩，靜摩擦轉(zhuǎn)矩只在起動(dòng)的瞬間起作用。正常運(yùn)行時(shí)要克服滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩，滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩在運(yùn)行時(shí)一直都存在，并且在低速、高速時(shí)的大小是不一致的，需要進(jìn)行不同大小的補(bǔ)償。系統(tǒng)在加速、減速、停車(chē)時(shí)為克服系統(tǒng)的慣性，也要進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)牧颗c運(yùn)行速度也存在相應(yīng)的比例關(guān)系。在不同車(chē)速時(shí)，補(bǔ)償?shù)南禂?shù)是不同的，如：加速轉(zhuǎn)矩、減速轉(zhuǎn)矩、停車(chē)轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩等。克服了這些因素，還要克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩。通過(guò)計(jì)算出的實(shí)時(shí)卷徑除以2再乘以設(shè)定的張力大小，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)速比折算到電機(jī)軸，這樣就可分析出整個(gè)收卷過(guò)程的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償問(wèn)題。
綜上所得：電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩=靜摩擦轉(zhuǎn)矩（起動(dòng)瞬間）+滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩+負(fù)載轉(zhuǎn)矩（1）在加速時(shí)還要加上加速轉(zhuǎn)矩。（2）在減速時(shí)要減去減速轉(zhuǎn)矩。（3）停車(chē)時(shí)因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)程控減速至設(shè)定的最低速，所以停車(chē)時(shí)還要進(jìn)行停車(chē)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償和減速轉(zhuǎn)矩的處理。
轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）靜摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償因?yàn)殪o摩擦轉(zhuǎn)矩只在起動(dòng)瞬間存在，在系統(tǒng)起動(dòng)后就消失了，因此靜摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償以計(jì)算后電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩乘以一定的百分比進(jìn)行補(bǔ)償。
?。?）滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償在系統(tǒng)運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程中都起作用，補(bǔ)償?shù)拇笮∫允站黼姍C(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)償量的大小與運(yùn)行的速度有關(guān)系，所以在程序中要進(jìn)行分段補(bǔ)償。
?。?）加減速、停車(chē)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償補(bǔ)償以收卷電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)應(yīng)該比較穩(wěn)定，變化不大。
公式計(jì)算（1）假設(shè)卷繞筒空芯卷徑Dmin=200mm，最大卷徑Dmax=1200mm；線速度的最大值vmax=90m/min，張力設(shè)定最大值Fmax=500N；減速比i=9.
速度限制如下：因?yàn)槭站黼姍C(jī)在空芯時(shí)的轉(zhuǎn)速最快為：vmax=Dminn/i即90=3.14×0.2n/9故n=1290r/min.（2）變頻器工作在低頻時(shí)，交流異步電動(dòng)機(jī)的輸出特性不好，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩低而且為非線性。因此在收卷的整個(gè)過(guò)程中要盡量避免收卷電機(jī)在2Hz以下工作。故收卷電機(jī)有最低速限制。以四極電機(jī)為例，其工頻同步轉(zhuǎn)速為n1=60f/p=60×50/2=1500r/min.則在2Hz時(shí)的最低同步轉(zhuǎn)速為n=60×2/2=60r/min.
（3）張力及轉(zhuǎn)矩的計(jì)算如下：如果FD/2=Ti，即F=2Ti/D.對(duì)于22kW四極電機(jī)而言，其額定轉(zhuǎn)矩的計(jì)算如下：T=9550P/n<1>258，T=140Nm，所以Fmax=2×140×9/0.6=4200N.（其中P為額定功率，n為額定轉(zhuǎn)速）（4）張力錐度計(jì)算公式：F=F0〔1-K（1-D0/DX）〕。F為實(shí)際輸出的張力，F(xiàn)0為操作者在機(jī)上設(shè)定的張力，K為張力錐度系數(shù)，D0為空芯卷徑，DX為實(shí)時(shí)卷徑。
結(jié)論通過(guò)以上的分析，使用矢量型變頻器做張力控制變頻收卷時(shí)，只要能對(duì)上述收卷的整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程有比較清晰的認(rèn)識(shí)，能在不同的過(guò)程中，只要能對(duì)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量找到一個(gè)合適的數(shù)值，就能保證恒張力的控制，滿(mǎn)足客戶(hù)的要求。但是張力控制專(zhuān)用變頻器還是有其適用的場(chǎng)合，它適用于張力范圍比較寬，而且張力較大的系統(tǒng)中（數(shù)千N）。
系統(tǒng)說(shuō)明收放卷系統(tǒng)的組成如下：（1）r1牽引筒半徑為R1，直徑D1，角速度1，線速度v1，周長(zhǎng)C1；（2）r2卷繞筒半徑為R2（變動(dòng)時(shí)為RX），直徑D2，角速度2，線速度v2，周長(zhǎng)C2；（3）減速器i機(jī)械傳動(dòng)減速裝置、減速比i=9；（4）M1，M2變頻電動(dòng)機(jī)；（5）PG增量編碼器；（6）G霍爾開(kāi)關(guān)。
本系統(tǒng)假設(shè)工藝上不允許安裝力敏傳感器來(lái)檢測(cè)卷材的張力，為此以牽引筒上的線速度v1為系統(tǒng)的主令信號(hào)。使v1，v2保持一致，從而使卷材的張力符合工藝要求（不考慮材料滑動(dòng)引起的速度差異）。v1，v2的控制關(guān)系如。
控制關(guān)系圖3變頻收放卷的控制原理及調(diào)試過(guò)程卷徑的計(jì)算原理根據(jù)v1=v2來(lái)計(jì)算收卷的卷徑。因?yàn)関1=1R1，v2=2RX。同時(shí)因?yàn)樵谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)牽引筒上走過(guò)卷料的長(zhǎng)度與卷繞筒收到的卷料長(zhǎng)度相等，相同變化時(shí)間用t表示，則L1/t=L2/t，n1C1=n2C2/i（n1單位時(shí)間內(nèi)牽引電機(jī)運(yùn)行的圈數(shù)，n2單位時(shí)間內(nèi)卷繞電機(jī)運(yùn)行的圈數(shù)）。n1D1=n2D2/i，D2=n1D1i/n2。因?yàn)閚2=P2/P2（P2編碼器產(chǎn)生的脈沖數(shù)，P2編碼器的線數(shù)）。n1=P1/P1，取n1=1，即卷繞筒轉(zhuǎn)一圈，由霍爾開(kāi)關(guān)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)送到PLC，那么D2=D1iP2/P2，就得到了卷繞筒的卷徑。
收卷的動(dòng)態(tài)過(guò)程分析要保證收卷過(guò)程的平穩(wěn)性，不論是大卷、小卷、加速、減速、起動(dòng)、停車(chē)等都能保證張力的恒定，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償。整個(gè)系統(tǒng)要?jiǎng)悠饋?lái)，首先要克服靜摩擦力所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，簡(jiǎn)稱(chēng)靜摩擦轉(zhuǎn)矩，靜摩擦轉(zhuǎn)矩只在起動(dòng)的瞬間起作用。正常運(yùn)行時(shí)要克服滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩，滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩在運(yùn)行時(shí)一直都存在，并且在低速、高速時(shí)的大小是不一致的，需要進(jìn)行不同大小的補(bǔ)償。系統(tǒng)在加速、減速、停車(chē)時(shí)為克服系統(tǒng)的慣性，也要進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)牧颗c運(yùn)行速度也存在相應(yīng)的比例關(guān)系。在不同車(chē)速時(shí)，補(bǔ)償?shù)南禂?shù)是不同的，如：加速轉(zhuǎn)矩、減速轉(zhuǎn)矩、停車(chē)轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩等?？朔诉@些因素，還要克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩。通過(guò)計(jì)算出的實(shí)時(shí)卷徑除以2再乘以設(shè)定的張力大小，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)速比折算到電機(jī)軸，這樣就可分析出整個(gè)收卷過(guò)程的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償問(wèn)題。
綜上所得：電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩=靜摩擦轉(zhuǎn)矩（起動(dòng)瞬間）+滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩+負(fù)載轉(zhuǎn)矩（1）在加速時(shí)還要加上加速轉(zhuǎn)矩。（2）在減速時(shí)要減去減速轉(zhuǎn)矩。（3）停車(chē)時(shí)因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)程控減速至設(shè)定的最低速，所以停車(chē)時(shí)還要進(jìn)行停車(chē)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償和減速轉(zhuǎn)矩的處理。
轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）靜摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償因?yàn)殪o摩擦轉(zhuǎn)矩只在起動(dòng)瞬間存在，在系統(tǒng)起動(dòng)后就消失了，因此靜摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償以計(jì)算后電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩乘以一定的百分比進(jìn)行補(bǔ)償。
?。?）滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償在系統(tǒng)運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程中都起作用，補(bǔ)償?shù)拇笮∫允站黼姍C(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)償量的大小與運(yùn)行的速度有關(guān)系，所以在程序中要進(jìn)行分段補(bǔ)償。
?。?）加減速、停車(chē)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償補(bǔ)償以收卷電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)應(yīng)該比較穩(wěn)定，變化不大。
公式計(jì)算（1）假設(shè)卷繞筒空芯卷徑Dmin=200mm，最大卷徑Dmax=1200mm；線速度的最大值vmax=90m/min，張力設(shè)定最大值Fmax=500N；減速比i=9.
速度限制如下：因?yàn)槭站黼姍C(jī)在空芯時(shí)的轉(zhuǎn)速最快為：vmax=Dminn/i即90=3.14×0.2n/9故n=1290r/min.（2）變頻器工作在低頻時(shí)，交流異步電動(dòng)機(jī)的輸出特性不好，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩低而且為非線性。因此在收卷的整個(gè)過(guò)程中要盡量避免收卷電機(jī)在2Hz以下工作。故收卷電機(jī)有最低速限制。以四極電機(jī)為例，其工頻同步轉(zhuǎn)速為n1=60f/p=60×50/2=1500r/min.則在2Hz時(shí)的最低同步轉(zhuǎn)速為n=60×2/2=60r/min.
?。?）張力及轉(zhuǎn)矩的計(jì)算如下：如果FD/2=Ti，即F=2Ti/D.對(duì)于22kW四極電機(jī)而言，其額定轉(zhuǎn)矩的計(jì)算如下：T=9550P/n<1>258，T=140Nm，所以Fmax=2×140×9/0.6=4200N.（其中P為額定功率，n為額定轉(zhuǎn)速）（4）張力錐度計(jì)算公式：F=F0〔1-K（1-D0/DX）〕。F為實(shí)際輸出的張力，F(xiàn)0為操作者在機(jī)上設(shè)定的張力，K為張力錐度系數(shù)，D0為空芯卷徑，DX為實(shí)時(shí)卷徑。
結(jié)論通過(guò)以上的分析，使用矢量型變頻器做張力控制變頻收卷時(shí)，只要能對(duì)上述收卷的整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程有比較清晰的認(rèn)識(shí)，能在不同的過(guò)程中，只要能對(duì)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量找到一個(gè)合適的數(shù)值，就能保證恒張力的控制，滿(mǎn)足客戶(hù)的要求。但是張力控制專(zhuān)用變頻器還是有其適用的場(chǎng)合，它適用于張力范圍比較寬，而且張力較大的系統(tǒng)中（數(shù)千N）。
本系統(tǒng)假設(shè)工藝上不允許安裝力敏傳感器來(lái)檢測(cè)卷材的張力，為此以牽引筒上的線速度v1為系統(tǒng)的主令信號(hào)。使v1，v2保持一致，從而使卷材的張力符合工藝要求（不考慮材料滑動(dòng)引起的速度差異）。v1，v2的控制關(guān)系如。
控制關(guān)系圖3變頻收放卷的控制原理及調(diào)試過(guò)程卷徑的計(jì)算原理根據(jù)v1=v2來(lái)計(jì)算收卷的卷徑。因?yàn)関1=1R1，v2=2RX。同時(shí)因?yàn)樵谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)牽引筒上走過(guò)卷料的長(zhǎng)度與卷繞筒收到的卷料長(zhǎng)度相等，相同變化時(shí)間用t表示，則L1/t=L2/t，n1C1=n2C2/i（n1單位時(shí)間內(nèi)牽引電機(jī)運(yùn)行的圈數(shù)，n2單位時(shí)間內(nèi)卷繞電機(jī)運(yùn)行的圈數(shù)）。n1D1=n2D2/i，D2=n1D1i/n2。因?yàn)閚2=P2/P2（P2編碼器產(chǎn)生的脈沖數(shù)，P2編碼器的線數(shù)）。n1=P1/P1，取n1=1，即卷繞筒轉(zhuǎn)一圈，由霍爾開(kāi)關(guān)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)送到PLC，那么D2=D1iP2/P2，就得到了卷繞筒的卷徑。
收卷的動(dòng)態(tài)過(guò)程分析要保證收卷過(guò)程的平穩(wěn)性，不論是大卷、小卷、加速、減速、起動(dòng)、停車(chē)等都能保證張力的恒定，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償。整個(gè)系統(tǒng)要?jiǎng)悠饋?lái)，首先要克服靜摩擦力所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，簡(jiǎn)稱(chēng)靜摩擦轉(zhuǎn)矩，靜摩擦轉(zhuǎn)矩只在起動(dòng)的瞬間起作用。正常運(yùn)行時(shí)要克服滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩，滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩在運(yùn)行時(shí)一直都存在，并且在低速、高速時(shí)的大小是不一致的，需要進(jìn)行不同大小的補(bǔ)償。系統(tǒng)在加速、減速、停車(chē)時(shí)為克服系統(tǒng)的慣性，也要進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)牧颗c運(yùn)行速度也存在相應(yīng)的比例關(guān)系。在不同車(chē)速時(shí)，補(bǔ)償?shù)南禂?shù)是不同的，如：加速轉(zhuǎn)矩、減速轉(zhuǎn)矩、停車(chē)轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩等。克服了這些因素，還要克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩。通過(guò)計(jì)算出的實(shí)時(shí)卷徑除以2再乘以設(shè)定的張力大小，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)速比折算到電機(jī)軸，這樣就可分析出整個(gè)收卷過(guò)程的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償問(wèn)題。
綜上所得：電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩=靜摩擦轉(zhuǎn)矩（起動(dòng)瞬間）+滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩+負(fù)載轉(zhuǎn)矩（1）在加速時(shí)還要加上加速轉(zhuǎn)矩。（2）在減速時(shí)要減去減速轉(zhuǎn)矩。（3）停車(chē)時(shí)因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)程控減速至設(shè)定的最低速，所以停車(chē)時(shí)還要進(jìn)行停車(chē)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償和減速轉(zhuǎn)矩的處理。
轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）靜摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償因?yàn)殪o摩擦轉(zhuǎn)矩只在起動(dòng)瞬間存在，在系統(tǒng)起動(dòng)后就消失了，因此靜摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償以計(jì)算后電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩乘以一定的百分比進(jìn)行補(bǔ)償。
?。?）滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償在系統(tǒng)運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程中都起作用，補(bǔ)償?shù)拇笮∫允站黼姍C(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)償量的大小與運(yùn)行的速度有關(guān)系，所以在程序中要進(jìn)行分段補(bǔ)償。
?。?）加減速、停車(chē)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償補(bǔ)償以收卷電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)應(yīng)該比較穩(wěn)定，變化不大。
公式計(jì)算（1）假設(shè)卷繞筒空芯卷徑Dmin=200mm，最大卷徑Dmax=1200mm；線速度的最大值vmax=90m/min，張力設(shè)定最大值Fmax=500N；減速比i=9.
速度限制如下：因?yàn)槭站黼姍C(jī)在空芯時(shí)的轉(zhuǎn)速最快為：vmax=Dminn/i即90=3.14×0.2n/9故n=1290r/min.（2）變頻器工作在低頻時(shí)，交流異步電動(dòng)機(jī)的輸出特性不好，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩低而且為非線性。因此在收卷的整個(gè)過(guò)程中要盡量避免收卷電機(jī)在2Hz以下工作。故收卷電機(jī)有最低速限制。以四極電機(jī)為例，其工頻同步轉(zhuǎn)速為n1=60f/p=60×50/2=1500r/min.則在2Hz時(shí)的最低同步轉(zhuǎn)速為n=60×2/2=60r/min.
（3）張力及轉(zhuǎn)矩的計(jì)算如下：如果FD/2=Ti，即F=2Ti/D.對(duì)于22kW四極電機(jī)而言，其額定轉(zhuǎn)矩的計(jì)算如下：T=9550P/n<1>258，T=140Nm，所以Fmax=2×140×9/0.6=4200N.（其中P為額定功率，n為額定轉(zhuǎn)速）（4）張力錐度計(jì)算公式：F=F0〔1-K（1-D0/DX）〕。F為實(shí)際輸出的張力，F(xiàn)0為操作者在機(jī)上設(shè)定的張力，K為張力錐度系數(shù)，D0為空芯卷徑，DX為實(shí)時(shí)卷徑。
結(jié)論通過(guò)以上的分析，使用矢量型變頻器做張力控制變頻收卷時(shí)，只要能對(duì)上述收卷的整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程有比較清晰的認(rèn)識(shí)，能在不同的過(guò)程中，只要能對(duì)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量找到一個(gè)合適的數(shù)值，就能保證恒張力的控制，滿(mǎn)足客戶(hù)的要求。但是張力控制專(zhuān)用變頻器還是有其適用的場(chǎng)合，它適用于張力范圍比較寬，而且張力較大的系統(tǒng)中（數(shù)千N）。
系統(tǒng)說(shuō)明收放卷系統(tǒng)的組成如下：（1）r1牽引筒半徑為R1，直徑D1，角速度1，線速度v1，周長(zhǎng)C1；（2）r2卷繞筒半徑為R2（變動(dòng)時(shí)為RX），直徑D2，角速度2，線速度v2，周長(zhǎng)C2；（3）減速器i機(jī)械傳動(dòng)減速裝置、減速比i=9；（4）M1，M2變頻電動(dòng)機(jī)；（5）PG增量編碼器；（6）G霍爾開(kāi)關(guān)。
本系統(tǒng)假設(shè)工藝上不允許安裝力敏傳感器來(lái)檢測(cè)卷材的張力，為此以牽引筒上的線速度v1為系統(tǒng)的主令信號(hào)。使v1，v2保持一致，從而使卷材的張力符合工藝要求（不考慮材料滑動(dòng)引起的速度差異）。v1，v2的控制關(guān)系如。
控制關(guān)系圖3變頻收放卷的控制原理及調(diào)試過(guò)程卷徑的計(jì)算原理根據(jù)v1=v2來(lái)計(jì)算收卷的卷徑。因?yàn)関1=1R1，v2=2RX。同時(shí)因?yàn)樵谙嗤瑫r(shí)間內(nèi)牽引筒上走過(guò)卷料的長(zhǎng)度與卷繞筒收到的卷料長(zhǎng)度相等，相同變化時(shí)間用t表示，則L1/t=L2/t，n1C1=n2C2/i（n1單位時(shí)間內(nèi)牽引電機(jī)運(yùn)行的圈數(shù)，n2單位時(shí)間內(nèi)卷繞電機(jī)運(yùn)行的圈數(shù)）。n1D1=n2D2/i，D2=n1D1i/n2。因?yàn)閚2=P2/P2（P2編碼器產(chǎn)生的脈沖數(shù)，P2編碼器的線數(shù)）。n1=P1/P1，取n1=1，即卷繞筒轉(zhuǎn)一圈，由霍爾開(kāi)關(guān)產(chǎn)生一個(gè)信號(hào)送到PLC，那么D2=D1iP2/P2，就得到了卷繞筒的卷徑。
收卷的動(dòng)態(tài)過(guò)程分析要保證收卷過(guò)程的平穩(wěn)性，不論是大卷、小卷、加速、減速、起動(dòng)、停車(chē)等都能保證張力的恒定，需要進(jìn)行轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償。整個(gè)系統(tǒng)要?jiǎng)悠饋?lái)，首先要克服靜摩擦力所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，簡(jiǎn)稱(chēng)靜摩擦轉(zhuǎn)矩，靜摩擦轉(zhuǎn)矩只在起動(dòng)的瞬間起作用。正常運(yùn)行時(shí)要克服滑動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩，滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩在運(yùn)行時(shí)一直都存在，并且在低速、高速時(shí)的大小是不一致的，需要進(jìn)行不同大小的補(bǔ)償。系統(tǒng)在加速、減速、停車(chē)時(shí)為克服系統(tǒng)的慣性，也要進(jìn)行相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)牧颗c運(yùn)行速度也存在相應(yīng)的比例關(guān)系。在不同車(chē)速時(shí)，補(bǔ)償?shù)南禂?shù)是不同的，如：加速轉(zhuǎn)矩、減速轉(zhuǎn)矩、停車(chē)轉(zhuǎn)矩、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩等?？朔诉@些因素，還要克服負(fù)載轉(zhuǎn)矩。通過(guò)計(jì)算出的實(shí)時(shí)卷徑除以2再乘以設(shè)定的張力大小，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)速比折算到電機(jī)軸，這樣就可分析出整個(gè)收卷過(guò)程的轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償問(wèn)題。
綜上所得：電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩=靜摩擦轉(zhuǎn)矩（起動(dòng)瞬間）+滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩+負(fù)載轉(zhuǎn)矩（1）在加速時(shí)還要加上加速轉(zhuǎn)矩。（2）在減速時(shí)要減去減速轉(zhuǎn)矩。（3）停車(chē)時(shí)因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)程控減速至設(shè)定的最低速，所以停車(chē)時(shí)還要進(jìn)行停車(chē)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償和減速轉(zhuǎn)矩的處理。
轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)如下：（1）靜摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償因?yàn)殪o摩擦轉(zhuǎn)矩只在起動(dòng)瞬間存在，在系統(tǒng)起動(dòng)后就消失了，因此靜摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償以計(jì)算后電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩乘以一定的百分比進(jìn)行補(bǔ)償。
?。?）滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償滑動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償在系統(tǒng)運(yùn)行的整個(gè)過(guò)程中都起作用，補(bǔ)償?shù)拇笮∫允站黼姍C(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為標(biāo)準(zhǔn)，補(bǔ)償量的大小與運(yùn)行的速度有關(guān)系，所以在程序中要進(jìn)行分段補(bǔ)償。
?。?）加減速、停車(chē)轉(zhuǎn)矩的補(bǔ)償補(bǔ)償以收卷電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)的補(bǔ)償系數(shù)應(yīng)該比較穩(wěn)定，變化不大。
公式計(jì)算（1）假設(shè)卷繞筒空芯卷徑Dmin=200mm，最大卷徑Dmax=1200mm；線速度的最大值vmax=90m/min，張力設(shè)定最大值Fmax=500N；減速比i=9.
速度限制如下：因?yàn)槭站黼姍C(jī)在空芯時(shí)的轉(zhuǎn)速最快為：vmax=Dminn/i即90=3.14×0.2n/9故n=1290r/min.（2）變頻器工作在低頻時(shí)，交流異步電動(dòng)機(jī)的輸出特性不好，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩低而且為非線性。因此在收卷的整個(gè)過(guò)程中要盡量避免收卷電機(jī)在2Hz以下工作。故收卷電機(jī)有最低速限制。以四極電機(jī)為例，其工頻同步轉(zhuǎn)速為n1=60f/p=60×50/2=1500r/min.則在2Hz時(shí)的最低同步轉(zhuǎn)速為n=60×2/2=60r/min.
?。?）張力及轉(zhuǎn)矩的計(jì)算如下：如果FD/2=Ti，即F=2Ti/D.對(duì)于22kW四極電機(jī)而言，其額定轉(zhuǎn)矩的計(jì)算如下：T=9550P/n<1>258，T=140Nm，所以Fmax=2×140×9/0.6=4200N.（其中P為額定功率，n為額定轉(zhuǎn)速）（4）張力錐度計(jì)算公式：F=F0〔1-K（1-D0/DX）〕。F為實(shí)際輸出的張力，F(xiàn)0為操作者在機(jī)上設(shè)定的張力，K為張力錐度系數(shù)，D0為空芯卷徑，DX為實(shí)時(shí)卷徑。
結(jié)論通過(guò)以上的分析，使用矢量型變頻器做張力控制變頻收卷時(shí)，只要能對(duì)上述收卷的整個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程有比較清晰的認(rèn)識(shí)，能在不同的過(guò)程中，只要能對(duì)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償量找到一個(gè)合適的數(shù)值，就能保證恒張力的控制，滿(mǎn)足客戶(hù)的要求。但是張力控制專(zhuān)用變頻器還是有其適用的場(chǎng)合，它適用于張力范圍比較寬，而且張力較大的系統(tǒng)中（數(shù)千N）。
