把电机调速说成“转矩控制”是个时髦的错误概念! 点击:4403 | 回复:70



刘志斌

    
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发表于:2012-01-18 12:43:39
楼主

 

1、在描述收、放卷控制中,有人说一个电机速度闭环控制,另一个电机是“转矩控制”;

2、实际上并不是“转矩控制”,”转矩控制“是一个错误的“时髦”用语,其实是恒张力控制;

3、如果说成恒张力闭环控制,才是一个非常明确的正确概念,它一下子告诉你,给定的是张力,检测反馈的是张力,控制用的调节器是频率调节器;

4、“转矩控制”是一个错误的说法,它的理由是“电机调速实际是转矩的控制”,实际在调速过程中,“转矩控制”是电机自己的事情,不是系统的事情,系统的控制目标就是张力或者速度;

5、是系统利用电机力矩控制的本领完成了系统张力、速度的控制目标;

 

 

1、其实我这个主题的本意不是讨论收放卷恒张力控制的,是讨论所谓“调速系统的本质就是电机转矩控制”这个问题的;

2、我的观点是,我们用电机调速实现恒压控制、恒流量控制、恒温控制、恒张力控制,……,等等,我们的控制目标就是通过电机速度的调节实现各种物理过程参数的控制;

3、当我们调节电机速度时,对于交流电机用的是频率调节器,对于直流电机我们用的是电压调节器;

4、而我们要控制的压力、流量、温度、张力,……,等等是我们控制系统的最终目标;

5、那么电机的转矩我们控制了嘛?没有,我们控制的是频率、电压,控制的是电机的速度;

6、那电机转矩是谁控制的?是电机自己控制的,你只要给频率、电压就行!

7、就是说电机转矩大小是电机的本领,电机必须有的本领,是选电机的问题,不是控制转矩的问题;

9、如果你在调速时,发现速度怎么也提不起来,可能是电机额定转矩、功率小了,要换个额定转矩、功率大的电机!

10、额定转矩、功率是电机的本领,不是什么控制方法控制出来的,它是系统调速的保障!

 

 

 

 

 



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刘志斌

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发表于:2012-01-19 12:41:37
21楼

引用 jona 的回复内容:

……5、如果是张力闭环控制,那当然是给定的是张力,检测的是张力,调节器输出的是频率;

一般我们会讲恒张力调节,如果硬要说有什么张力闭环系统,请问张力给定信号是加在主传动还是从传动?……


1、我说的是张力闭环控制系统的环节和方式;

2、你说的是你用的控制系统,你用的反正不是恒张力控制系统;

3、我说的恒张力控制系统,可以是放卷电机,也可以是收卷电机;

4、我说的恒张力控制系统,还可以是没有放卷电机的收卷电机;
5、我说的恒张力控制系统,保证任何速度下、任何卷径下,张力都恒定;

刘志斌

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发表于:2012-01-19 12:53:46
22楼

引用 jona 的回复内容:

……6、如果收卷电机是恒张力控制,那么速度由放卷电机控制。

这就更奇怪了,一个牵引过程,由后牵引的速度来决定前牵引的速度。这就好像跑得慢的带跑得快的跑。或许要实现恒张力控制要采取这样的方式才行?搞不懂!

 ……


1、看来你没有理解我说的问题,凭感觉发议论而已!

2、我来细说给你:

1)放卷是速度闭环控制,收卷是恒张力控制;

2)当放卷速度是零,张力小有褶皱,收卷就通过张力闭环系统输出频率、转速,将张力增大,由于是闭环系统,在张力保持的情况下,收卷的最终速度也是零,但收卷电机的频率不一定是零;

 

刘志斌

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发表于:2012-01-19 13:04:11
23楼

3)当放卷速度从零加速,收卷就通过张力闭环系统输出频率、转速,也跟着增大,不会使张力减小松弛,由于是闭环系统,在张力保持的情况下,收卷的最终速度跟随放卷的速度变化,但因为卷径不同,转速速度不同;

4)当放卷恒转动速度,但卷径不断减小时,张力会有增大的趋势,收卷就通过张力闭环系统减小输出频率、转速,使张力不增大,由于是闭环系统,在张力保持的情况下,收卷的最终速度是随放卷卷径减小而减小;

……

刘志斌

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发表于:2012-01-19 13:19:08
24楼

引用 jona 的回复内容:

……7、如果收卷电机是恒张力控制,那么速度由放卷阻尼大小来控制;

……精彩!不是恒张力吗,速度由放卷阻尼的大小来控制?放卷不是有电机拖动吗,怎么又来了一个阻尼?什么是阻尼,是阻力吗,怎么测量?我只听说过阻尼系数,与什么震荡和超调有关。阻尼大小如何控制呢?既然阻尼自己都不知道,那么机器愿意开几码就几码吧?就是她像个蹁跹起舞的美女,又有什么关系呢!!!


1、你埋怨我说话总是说一半,留一半;

2、其实你说错了,是你自己不认真理解辩论对方在说什么就发议论!

3、我说的,是一个只有收卷电机没有放卷电机的情况,放卷只是个辊轮,可以调节滚动时的摩擦阻力;

4、如果放卷滚轮阻尼小转得快,张力就会减小、褶皱,收卷电机就通过张力闭环系统增大输出频率、转速,使张力不减小,由于是闭环系统,在张力保持的情况下,收卷的最终速度是增大;

刘志斌

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发表于:2012-01-19 13:21:33
25楼

5、如果放卷滚轮阻尼大转得慢,张力就会增大、拉断,收卷电机就通过张力闭环系统减小输出频率、转速,使张力不增大,由于是闭环系统,在张力保持的情况下,收卷的最终速度是减小;

……

刘志斌

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发表于:2012-01-19 13:23:20
26楼
6、不是我留一半,是你没有认真理解辩论对方的观点,就乱发议论,是不是???

刘志斌

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发表于:2012-01-19 13:44:38
27楼

1、其实我这个主题的本意不是讨论收放卷恒张力控制的,是讨论所谓“调速系统的本质就是电机转矩控制”这个问题的;

2、我的观点是,我们用电机调速实现恒压控制、恒流量控制、恒温控制、恒张力控制,……,等等,我们的控制目标就是通过电机速度的调节实现各种物理过程参数的控制;

3、当我们调节电机速度时,对于交流电机用的是频率调节器,对于直流电机我们用的是电压调节器;

4、而我们要控制的压力、流量、温度、张力,……,等等是我们控制系统的最终目标;

5、那么电机的转矩我们控制了嘛?没有,我们控制的是频率、电压,控制的是电机的速度;

6、那电机转矩是谁控制的?是电机自己控制的,你只要给频率、电压就行!

刘志斌

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28楼
7、就是说电机转矩大小是电机的本领,电机必须有的本领,是选电机的问题,不是控制转矩的问题;

青岭笑傲生

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发表于:2012-01-19 16:04:44
29楼

辩论很精彩!

我们就是做线材的,jona说的中心卷取,表面卷取我们都有。就我们的具体应用来说,我见过收,放卷有以下几种方式:

 

放卷:1,机械阻力  用弹簧,刹车带等提供摩檫阻力;

         2,电磁阻力  磁粉制动/离合器,永磁制动器(无须通电)

         3,电动放卷  电机(+减速箱)

收卷: 1,力矩电机卷取

           2,电动收卷  电机(+减速箱)

而实际上收放卷都是最后一种方式居多,而收,放根本就是相对的,有些产线本来就可以选择反向运行。

而真正意义的张力控制,在放卷方式2,收卷方式1 中有过实际应用:即以张力(线张力)为控制量,有张力传感器反馈实际张力,进行张力闭环控制。

但是现实广泛应用的电动收放卷,都实际是速度控制,正如jona所说,速度是不断变化的:通常在收放卷之间有牵引做为线速基准,收放卷根据浮动轮/舞蹈轮位置自动调节速度跟随线速度。(少数复绕设备没有牵引部分,就以收卷为速度主体,放卷根据舞蹈轮位置调节自身速度跟随。)而张力,多数就是用配重块(加在舞蹈轮上),精密点儿的用比例阀控制张力气缸,准确地说随着卷径变化张力肯定是变化的,只是出于对张力精度要求不高忽略了。也有少数用在放卷轴加磁粉制动器提供张力,再电机拖动皮带放线的。

 

青岭笑傲生

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发表于:2012-01-19 16:20:37
30楼

我暂时不参与论战,我只是表述本行业实际应用。

  • 4、“转矩控制”是一个错误的说法,它的理由是“电机调速实际是转矩的控制”,实际在调速过程中,“转矩控制”是电机自己的事情,不是系统的事情,系统的控制目标就是张力或者速度;
  • 5、是系统利用电机力矩控制的本领完成了系统张力、速度的控制目标;

我觉得刘老师说的有道理,但不准确,我赞同jona的说法,在线材,尤其板材收放卷,多数都用到转矩控制,在低速甚至0速情况建立并保持张力,这也是直流电机在这些场合大量被采用的原因。

刘志斌

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发表于:2012-01-19 21:39:07
31楼

1、收放卷控制,这里讨论的是恒张力控制,是一种方法,不是全部,它不排斥别的收放卷控制方法;

2、收放卷系统,采用什么方法,与系统对收放卷的控制要求有关,例如造纸行业、印染行业、钢板材行业、录音机磁带收卷、……;

3、其实我过去关于收放卷控制,提出过恒电流闭环控制,就是“恒转矩控制”,它存在jona说的卷径大小等问题,但是它不同于今天说的恒张力控制;

4、收放卷控制,有的只有收卷,没有放卷;

5、情况不是一种,不能用一种方法否定或者误解另一种方法,我说的恒张力控制,不存在卷径的问题、线速度变化的问题、转矩变化的问题等等;

6、恒张力控制的缺点是,张力检测的问题,张力传感器没有很成熟的产品;

7、恒张力控制不是适宜所有收放卷行业。

 

刘志斌

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发表于:2012-01-19 21:52:53
32楼

1、大家都用过录音机吧!

2、录音机的磁带收卷控制的要求是线速度恒定;

3、怎么实现的?他有一个压带轮与主轴加持磁带,从放卷中将磁带拉出,放卷论有摩擦阻尼离合器,主轴电机稳压恒速,轴径不变,线速度恒定;

4、收卷论靠摩擦离合器与主轴电机传动,当收卷轮刚开始收卷时,卷径小,转速高;收卷到最后时,卷径大,转速小;

yjig

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发表于:2012-01-19 22:36:14
33楼

录音机的磁带收卷是角速度恒定,并非线速度恒定,仔细的观察,可以发现电机的速度始终未变。

至于放录音时并没有变音的感觉,是因为磁带在录制时的线速度,与放音时的线速度一样,也是处于变速状态。

yjig

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发表于:2012-01-19 22:43:32
34楼

这与唱片一样,唱片电机的角速度始终未变,而线速度在不断的变化,但无论怎么变,其声音并未感觉到速度在变化。

同样的道理,唱片在录制时的线速度,与放音时的线速度一样,也是处于同步变化。

刘志斌

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发表于:2012-01-19 22:53:29
35楼

引用 yjig 的回复内容:

录音机的磁带收卷是角速度恒定,并非线速度恒定,仔细的观察,可以发现电机的速度始终未变。至于放录音时并没有变音的感觉,是因为磁带在录制时的线速度,与放音时的线速度一样,也是处于变速状态。


1、角速度恒定也是一种收放卷控制的要求;

2、录音机是不是角速度一定,大家用个磁带试一下,看看磁带开始放与快放完时的卷带轮转速就知道了!

3、我的印象是快放完时,卷径大时卷带轮转的慢!

jona

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发表于:2012-01-19 22:58:02
36楼

楼主的问题,当然楼主有定义和解释的权利,我是否误解楼主的意思,网友自会判断,姑且“各自表述”吧!

刘兄,就事论事,你是做培训的,我是在制造业业的,以下两点:

6、恒张力控制的缺点是,张力检测的问题,张力传感器没有很成熟的产品;

7、恒张力控制不是适宜所有收放卷行业。

我又不同意的。先说第六点:恒张力控制的缺点是,张力检测的问题,张力传感器没有很成熟的产品,张力检测根本没有问题,以力敏电阻平衡电桥式传感器,它的信号是毫伏级,线性和反应灵敏度都没有问题。只要知道电子天平上使用的传感器同样可以应用于张力控制,就可以知道张力控制的关键问题不是检测传感器问题,而是控制器和算法问题。实际恒定张力控制的系统是有的,而且比你所知道的要求还高。精密控制张力的系统会将张力分段控制,在张力控制段之间一般会有两对夹棍,张力的精密控制实际是保证速差的恒定,但是我们知道材料张力不均匀,张力一般作为附加调节变量。在高速运转的凹版印刷机械上张力控制要求相当高,如果张力不稳定根本没有办法生产,(套色精度要达几丝)所以一般张力调节是有专门的张力控制器的。另外i在许多收卷机上会有“TAPER TENSION”设定,这是什么意思?是张力吗?所以你第六点的表述完全脱离先进生产设备的技术现实,恒张力控制已经是很成熟的技术。

关于第七点:恒张力控制不是适宜所有收放卷行业。这话说等于没说,而且逻辑是错误的,控制策略和方法只能应用于控制对象或过程,而不是根治企业的灵丹妙药,它根本对收放卷行业无效!顺便问一句有收放卷行业吗?

jona

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发表于:2012-01-19 23:04:24
37楼
磁带机是小CASE了,有比我们懂得更多的,不要凭感觉,叫方家笑话,我就不参与你们的争论了。

云松

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发表于:2012-01-19 23:08:27
38楼
有些人还真是这样叫                   

刘志斌

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39楼

引用 jona 的回复内容:

关于第七点:恒张力控制不是适宜所有收放卷行业。这话说等于没说,而且逻辑是错误的,控制策略和方法只能应用于控制对象或过程,而不是根治企业的灵丹妙药,它根本对收放卷行业无效!顺便问一句有收放卷行业吗?


1、前边说过,“例如造纸行业、印染行业、钢板材行业、录音机磁带收卷、……”,都属有收放卷控制的行业;

2、前边也说过,“收放卷系统,采用什么方法,与系统对收放卷的控制要求有关”;

3、这些与你说的“控制策略和方法只能应用于控制对象或过程”,是不矛盾的;

4、“恒张力控制不是适宜所有收放卷行业。这话说等于没说,而且逻辑是错误的”,觉得是你个人理解的问题;

 

jona

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40楼

如果你说专门制造收放卷机械的行业,可能小了点,但还是存在的,但是你说存在一个只做收放卷的加工行业,它就只有喝西北风。因为搞印刷的,不可能将收放卷给另外一个行业做,搞塑料加工的也不可能将一个简单工序外发,钢铁行业更不可能了,录音带制作肯定不由收放卷行业做。那么收放卷行业做什么?当然我说的不算,网友可以把行业报出来,谁是收放卷(加工)行业的?


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