專利名稱：一種基于旋轉(zhuǎn)編碼器的張力控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于旋轉(zhuǎn)編碼器的張力控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
紡織工業(yè)中曳引機(jī)和切斷機(jī)的聯(lián)合運(yùn)行要求張力恒定，一般采用張力輥來實(shí)現(xiàn)張 力控制。其傳動裝置以前采用直流電動機(jī)。隨著大功率電子器件的進(jìn)步，直流傳動越來越 多地采用交流傳動替代。本申請即張力控制系統(tǒng)采用變頻交流傳動系統(tǒng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型涉及一種基于旋轉(zhuǎn)編碼器的張力控制系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括 曳引機(jī)電機(jī)、變頻器、切斷機(jī)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器、張力輥、同步控制電路；所述旋轉(zhuǎn)編碼器設(shè) 置在所述張力輥的傳動鏈輪機(jī)構(gòu)中。所述同步控制電路由高速設(shè)定電路、中速設(shè)定電路、低 速設(shè)定電路、給定積分器和兩路變頻器給定信號環(huán)節(jié)組成。1、同步張力控制原理曳引機(jī)和 切斷機(jī)的同步運(yùn)行是通過速度自動調(diào)節(jié)的。由于曳引機(jī)和切斷機(jī)之問的速度關(guān)系必須嚴(yán)格 保持不變，因此必須采用無差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。而要實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，則調(diào)節(jié)系統(tǒng)中必須有一積分環(huán) 節(jié)。在曳引機(jī)和切斷機(jī)緊式加工同步傳動中這個積分的功能能是由松緊架一張力輥來完 成的，它的位移前后兩單元速差的積分，即As = / (V2_Vl)dt。只要有速度差存在，張力 輥將繼續(xù)移動，直到速度差消失。張力輥的位移變成電信號，通過疊加到曳引機(jī)給定信號來 自動調(diào)節(jié)曳引機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)現(xiàn)同步。張力輥在同步運(yùn)行中具有以下幾種功能a.速差檢測元件；b.積分元件——作為 無差調(diào)節(jié)的必要條件；c.動態(tài)過程中起緩沖作用；d.張力的設(shè)定——調(diào)節(jié)重錘。(圖1是 帶張力控制的曳引機(jī)和切斷機(jī)同步運(yùn)行示意圖)。絲的張力是通過重錘在垂直方向上的重 力獲得的，不管其位置是否變動始終使絲保持一定的張力。采用張力輥時(shí)，張力與變頻器的 控制沒有直接關(guān)系，其大小為重錘重量的一半。但張力輥所具有的張力控制功能只限于在 其容許行程以內(nèi)。在張力輥控制方式中，變頻器傳動電機(jī)的作用就是使張力輥在容許行程 以內(nèi)。旋轉(zhuǎn)編碼器設(shè)置在張力輥的傳動鏈輪機(jī)構(gòu)中，將張力輥位移信號變換成光電脈沖信 號輸出。再通過轉(zhuǎn)換卡F/V電路得到電壓信號，作為補(bǔ)償信號加到VF2的頻率指令上，控制 曳引電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而保持張力輥處于行程的中心位置，這種張力控制方式具有過渡誤差 可以在機(jī)械側(cè)被吸收的優(yōu)點(diǎn)，所以用簡單的通用變頻器就可構(gòu)成系統(tǒng)。2、采用旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)現(xiàn)的張力輥位移檢測電路旋轉(zhuǎn)編碼器和連接器采用日本光 洋電子公司生產(chǎn)的TRD-J240增量型編碼器。該光學(xué)式旋轉(zhuǎn)編碼器，其旋轉(zhuǎn)槽圓盤采用金屬 制成。其特點(diǎn)如下a.耐沖擊、耐振動；b.電源電壓范圍可在DC4. 75 30V之間變化；c.每 轉(zhuǎn)240個脈沖；d.輸出波形為二相正交信號(A、B) ；e.輸出電路型式——推拉輸出，可直接 驅(qū)動光耦。旋轉(zhuǎn)編碼器每轉(zhuǎn)輸出脈沖數(shù)的選擇，必須考慮到旋轉(zhuǎn)編碼器的最大轉(zhuǎn)動角度和 采用的可逆計(jì)數(shù)器，以及選用的十位D/A轉(zhuǎn)換器。旋轉(zhuǎn)部件與旋轉(zhuǎn)編碼器的連接采用連接 器實(shí)現(xiàn)。運(yùn)行證明，金屬連接器工作是可靠的。[0006]3、同步控制電路圖2所示是同步控制電路，該電路由高速、中速、低速設(shè)定電路、 給定積分器和兩路變頻器給定信號環(huán)節(jié)組成。本文介紹的張力控制系統(tǒng)采用變頻器直流母線并聯(lián)運(yùn)行既節(jié)約電能，又節(jié)省了 1只制動單元；基于旋轉(zhuǎn)編碼器的張力輥位移檢測電路實(shí)現(xiàn)的張力控制系統(tǒng)，性能優(yōu)良，啟 動平穩(wěn)，系統(tǒng)運(yùn)行可靠；可以推廣到其它張力控制系統(tǒng)。

圖1是帶張力控制的曳引機(jī)和切斷機(jī)同步運(yùn)行示意圖；VFl——曳引機(jī)電機(jī)、變頻 器Ml ；VF2——切斷機(jī)電機(jī)、變頻器M2 ；PG——旋轉(zhuǎn)編碼器。圖2所示是同步控制電路。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作詳細(xì)的說明。為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施 例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋 本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。曳引機(jī)和切斷機(jī)的同步運(yùn)行是通過速度自動調(diào)節(jié)的。由于曳引機(jī)和切斷機(jī)之問的 速度關(guān)系必須嚴(yán)格保持不變，因此必須采用無差調(diào)節(jié)系統(tǒng)。而要實(shí)現(xiàn)無差調(diào)節(jié)，則調(diào)節(jié)系統(tǒng) 中必須有一積分環(huán)節(jié)。旋轉(zhuǎn)編碼器裝在張力輥的傳動鏈輪機(jī)構(gòu)中，將張力輥位移信號變換成光電脈沖信 號輸出。再通過轉(zhuǎn)換卡F/V電路得到電壓信號，作為補(bǔ)償信號加到VF2的頻率指令上，控制 曳引電機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而保持張力輥處于行程的中心位置，這種張力控制方式具有過渡誤差 可以在機(jī)械側(cè)被吸收的優(yōu)點(diǎn)，所以用簡單的通用變頻器就可構(gòu)成系統(tǒng)。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種基于旋轉(zhuǎn)編碼器的張力控制系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括曳引機(jī)電機(jī)、變頻 器、切斷機(jī)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器、張力輥、同步控制電路；所述旋轉(zhuǎn)編碼器設(shè)置在所述張力輥的 傳動鏈輪機(jī)構(gòu)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于旋轉(zhuǎn)編碼器的張力控制系統(tǒng)，其特征在于所述同步控 制電路由高速設(shè)定電路、中速設(shè)定電路、低速設(shè)定電路、給定積分器和兩路變頻器給定信號 環(huán)節(jié)組成。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于旋轉(zhuǎn)編碼器的張力控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括曳引機(jī)電機(jī)、變頻器、切斷機(jī)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)編碼器、張力輥、同步控制電路；所述旋轉(zhuǎn)編碼器設(shè)置在所述張力輥的傳動鏈輪機(jī)構(gòu)中。所述同步控制電路由高速設(shè)定電路、中速設(shè)定電路、低速設(shè)定電路、給定積分器和兩路變頻器給定信號環(huán)節(jié)組成。性能優(yōu)良，啟動平穩(wěn)，系統(tǒng)運(yùn)行可靠；可以推廣到其它張力控制系統(tǒng)。
文檔編號D06H7/00GK201850448SQ20102054105
公開日2011年6月1日 申請日期2010年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月26日
發(fā)明者唐杰 申請人:四川華紡銀華有限責(zé)任公司