替代力矩電機方案是什么
在選用TOYO力矩電機用于收卷場(chǎng)景時(shí),需要熟悉力矩電機工作原理、使用流程以及運行特性,下面整理相關(guān)要點(diǎn)供工程師選型參考。

一、系統介紹
多數線(xiàn)材加工設備需要完成工字輪成品收卷作業(yè)。傳統方案多采用力矩電機驅動(dòng)工字輪復卷;材料完成前端加工后,需要按照設定張力纏繞在工字輪上,卷取張力依靠力矩電機控制器進(jìn)行設定,卷繞單元不配置張力反饋檢測裝置。但該方案能耗偏高,力矩電機與控制器后期維護成本較高。
二、流程簡(jiǎn)介
1、同步復卷
設備運行時(shí),前端加工線(xiàn)輸出線(xiàn)速度可隨時(shí)調整,因此后端收卷需要跟隨前端實(shí)時(shí)轉速。若收卷跟隨速度偏慢,容易出現線(xiàn)材松弛亂線(xiàn);跟隨轉速過(guò)快,則會(huì )出現材料牽伸變形,甚至斷線(xiàn)。因此力矩控制需要具備穩定輸出與快速響應特性。
2、空卷/滿(mǎn)卷啟停工況
實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,無(wú)論卷軸卷徑大小,都存在啟停需求。滿(mǎn)卷狀態(tài)下卷軸重量大、轉動(dòng)慣量高,系統摩擦力、慣量和空卷狀態(tài)差異較大。這就要求電機啟動(dòng)轉矩充足且輸出穩定;伴隨卷徑變化帶來(lái)力矩需求改變,系統需要做對應補償;快速停機場(chǎng)景下,制動(dòng)力矩需要充足,保障同步運行性能。
3、全速運行工況
機械設計需要兼顧低速、高速張力需求;確定傳動(dòng)比后,收卷電機需要能夠在低速、高速乃至恒功率區間工作。在低速或者弱磁區間運行時(shí),希望轉速波動(dòng)小,力矩輸出穩定,可適配不同負載條件。
4、排線(xiàn)作業(yè)
成品線(xiàn)材需要在工字輪上分層整齊排布,線(xiàn)材需要從工字輪一端往復排布,緊密平行繞制形成層,逐層疊加完成成品卷。排線(xiàn)機構可選用機械排線(xiàn)、變頻排線(xiàn)、伺服排線(xiàn)等多種實(shí)現方式,按照設備機械設計要求配置。
5、收卷機構急停
設備運行遇到緊急狀況,整套設備需要快速停機;電機處于快速減速狀態(tài),停機過(guò)程盡量避免線(xiàn)材斷裂,保障下次可以順利開(kāi)機。
三、產(chǎn)品方案特點(diǎn)
該收卷方案采用力矩開(kāi)環(huán)控制,無(wú)需編碼器轉速反饋信號,可節約硬件成本,**能夠降低外部反饋干擾帶來(lái)的停機、斷線(xiàn)、轉速波動(dòng)風(fēng)險。
卷繞力矩控制精度較好,可以輸出設備所需張力,對張力指令響應迅速,有利于保障加工材料厚度均勻;力矩輸出能力充足,可持續輸出額定扭矩,短時(shí)可達到2.0倍額定扭矩(指標參考對應產(chǎn)品規格書(shū)),對收卷卷徑變化適應性好。
優(yōu)化力矩電流識別算法,可根據實(shí)時(shí)卷徑對運行過(guò)程的轉動(dòng)慣量、摩擦力做慣性補償;配置智能卷徑識別,識別表現較好,抗干擾能力強,有效提升線(xiàn)材加工過(guò)程張力控制一致性。
動(dòng)態(tài)加減速工況下,可實(shí)現較為穩定的張力輸出??商鎿Q傳統力矩儀表+力矩電機方案,采用變頻器搭配普通異步電機改造,保留原有操作習慣。
適配工況下具備較好的節能表現;優(yōu)化力矩電流控制邏輯,在適配工況下可實(shí)現較為精準力矩輸出,有助于降低發(fā)熱損耗,延長(cháng)整套系統使用壽命,改善傳統力矩電機發(fā)熱大、易斷線(xiàn)的問(wèn)題。