变频调速典型控制系统（五）

马小亮

（天津电气传动设计研究所，天津 300180）

第5讲 张力控制系统

冶金、造纸、纺织、化纤及电线（缆）加工等行业中的许多生产线都要求在加工过程中绷紧带材或线（缆），维持张力恒定，为此必须在生产线中安排一些专门控制张力的机械，它不担任加工材料任务，其转矩完全用来产生张力，例如卷取（开卷）机、张力S辊、活套、收（放）线 （缆）机等。由于张力由电动机转矩产生，所以这些机械的电动机控制系统的任务不是控制转速，而是控制张力转矩，转速取决于带（线）材移动的线速度v，是一个从属变量。称这类控制系统为张力控制系统，它实质上是转矩控制系统。

5.1 张力控制系统分类

5.1.1 按有无张力检测分类

按有无张力检测，张力控制系统分2类：直接张力控制系统和间接张力控制系统。直接张力控制系统需要张力传感器，通过张力闭环来控制转矩或转速。间接张力控制系统不需要张力传感器，而是根据张力给定值计算转矩给定，通过转矩环来控制张力。直接张力控制精度虽比间接张力控制高，但易出稳定问题，实际应用时不是简单的用张力调节器产生全部转矩或转速给定信号，而是以间接张力控制为基础，保留原转矩或转速给定计算，张力闭环只用来微调转矩或转速给定（微调范围5%～10%）。

5.1.2 按实现张力控制的途径分类

按实现张力控制的途径，张力控制系统分2类：通过转矩给定控制张力系统和通过转速给定控制张力系统。它们都基于由转速外环和转矩内环构成的双环基础调速系统。……