替代力矩电机方案是什么

2020-09-14 10:37:12 徽硕实业 131

 在选用TOYO力矩电机用于收卷场景时,需要熟悉力矩电机工作原理、使用流程以及运行特性,下面整理相关要点供工程师选型参考。


替代力矩电机方案是什么


 一、系统介绍


 多数线材加工设备需要完成工字轮成品收卷作业。传统方案多采用力矩电机驱动工字轮复卷;材料完成前端加工后,需要按照设定张力缠绕在工字轮上,卷取张力依靠力矩电机控制器进行设定,卷绕单元不配置张力反馈检测装置。但该方案能耗偏高,力矩电机与控制器后期维护成本较高。


 二、流程简介


 1、同步复卷


 设备运行时,前端加工线输出线速度可随时调整,因此后端收卷需要跟随前端实时转速。若收卷跟随速度偏慢,容易出现线材松弛乱线;跟随转速过快,则会出现材料牵伸变形,甚至断线。因此力矩控制需要具备稳定输出与快速响应特性。


 2、空卷/满卷启停工况


 实际生产过程中,无论卷轴卷径大小,都存在启停需求。满卷状态下卷轴重量大、转动惯量高,系统摩擦力、惯量和空卷状态差异较大。这就要求电机启动转矩充足且输出稳定;伴随卷径变化带来力矩需求改变,系统需要做对应补偿;快速停机场景下,制动力矩需要充足,保障同步运行性能。


 3、全速运行工况


 机械设计需要兼顾低速、高速张力需求;确定传动比后,收卷电机需要能够在低速、高速乃至恒功率区间工作。在低速或者弱磁区间运行时,希望转速波动小,力矩输出稳定,可适配不同负载条件。


 4、排线作业


 成品线材需要在工字轮上分层整齐排布,线材需要从工字轮一端往复排布,紧密平行绕制形成层,逐层叠加完成成品卷。排线机构可选用机械排线、变频排线、伺服排线等多种实现方式,按照设备机械设计要求配置。


 5、收卷机构急停


 设备运行遇到紧急状况,整套设备需要快速停机;电机处于快速减速状态,停机过程尽量避免线材断裂,保障下次可以顺利开机。


 三、产品方案特点


 该收卷方案采用力矩开环控制,无需编码器转速反馈信号,可节约硬件成本,**能够降低外部反馈干扰带来的停机、断线、转速波动风险。


 卷绕力矩控制精度较好,可以输出设备所需张力,对张力指令响应迅速,有利于保障加工材料厚度均匀;力矩输出能力充足,可持续输出额定扭矩,短时可达到2.0倍额定扭矩(指标参考对应产品规格书),对收卷卷径变化适应性好。


 优化力矩电流识别算法,可根据实时卷径对运行过程的转动惯量、摩擦力做惯性补偿;配置智能卷径识别,识别表现较好,抗干扰能力强,有效提升线材加工过程张力控制一致性。


 动态加减速工况下,可实现较为稳定的张力输出。可替换传统力矩仪表+力矩电机方案,采用变频器搭配普通异步电机改造,保留原有操作习惯。


 适配工况下具备较好的节能表现;优化力矩电流控制逻辑,在适配工况下可实现较为精准力矩输出,有助于降低发热损耗,延长整套系统使用寿命,改善传统力矩电机发热大、易断线的问题。