变频器替代力矩电机实现开环控制恒张力收卷
一、前言
在轻工行业，收卷设备使用得非常多。

为了保障更好的产品质量和效果，收卷设备一般都要求能保持收卷产品的张力稳定。

目前市面上有各式各样的恒张力控制方案，其中最常见的有下列几种，它们各有优缺点：
(1) 力矩电机加驱动控制器
优点：设备简单，价格便宜，可正反转；
缺点：张力控制不稳定，线性不好。

(2) 磁粉制动器/磁粉离合器张力控制
优点：张力及速度可调，张力稳定性比力矩电机强，适用范围比力矩电机广；
缺点：需要调速单元（如变频器、直流调速器）及张力控制仪，增加成本。

而且磁粉制动器/磁粉离合器的可靠性差，发热严重，功率大的还需水冷等，因此故障率高，维护成本大（经常要更换磁粉）。

(3) 直接张力闭环控制
优点：张力控制平稳，张力可调；
缺点：电气设备复杂，需要调速单元、张力控制仪及张力传感器，且电气调速单元要求响应快，因此设备初期投资大，价格昂贵。

其实，变频器也可以实现转矩模式下的开环恒张力控制，并且接线简单、调试方便、自动张力锥度控制。

全过程张力稳定且成型美观，避免初卷皱褶及卷芯变形。

二、接线图
三、调试步骤
1、卸开电机负载，对电机进行旋转自学习。

功能代码功能名称推荐设定值
F5.01 电机极数依据现场
F5.02 电机额定功率依据现场
F5.03 电机额定频率依据现场
F5.04 电机额定转速依据现场
F5.05 电机额定电压依据现场
F5.06 电机额定电流依据现场
将以上参数输入到变频器，然后将F5.12设置为‘1’，按‘FWD’给变频器学习指令，变频器会自动对电机进行学习，大概需要1分钟左右。

2、将电机与负载轴相连，观察电机方向；如果电机旋转方向与客户需要的方向不一致，将电机线的两相调换相序。

3、将以下参数输入变频器，用电位调力矩大小。

功能代码功能名称推荐设定值
F0.00 控制方式0
F0.01 速度/转矩控制方式 1
F0.02 运行命令通道 1
F0.03 频率给定主通道选择0
F0.14 加速时间1 2
F0.15 减速时间1 2
F2.00 多功能端子X1 1
F7.00 转矩给定源选择1002
四、结束语
该系统投入生产后，使用方便、性能稳定，以良好的性能价格比获得了客户的好评。

事实证明，这种方案简单易行，稳定可靠，适应性强，可以在电工机械、线缆生产设备及相关行业上推广应用。

备注：如何根据力矩电机选择三相异步电动机
有以下公式可以运用：
电机的额定转矩计算公式为：
例如：
力矩电机的额定转矩为5N.M。

三相异步电动机的额定转速为1400转每分钟。

将这两个值代入公式1，可得出：P=0.75KW左右，又根据客户反映，客户需要将力矩电机的给定转矩给满，这时我们认为力矩电机的选型可能刚好够，故我们推荐客户选用1.5KW的三相异步电动机。