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本文接前文：

并列式拉絲機(jī)的變頻恒張力驅(qū)動(dòng)目的是為了保證在運(yùn)行過程中絲線的張力恒定。

根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu)和材料的不同，恒張力控制的方法一般分為兩種：

1、直接控制電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩；

2、通過控制速度恒定來保證張力的恒定。

通過對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的分析，本項(xiàng)目采用通過控制速度的方法來間接控制張力的恒定。

并列式拉絲機(jī)由11組牽伸機(jī)構(gòu)和1組收卷機(jī)構(gòu)組成，所以我們單獨(dú)對(duì)一組牽伸機(jī)構(gòu)和一組收卷機(jī)構(gòu)來進(jìn)行控制原理的分析。如下圖1為一組牽伸機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1 并列式拉絲機(jī)牽伸機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖 

在穩(wěn)定運(yùn)行過程中--我們將條件理想化（排除其他不穩(wěn)定因素的影響），擺桿將停在設(shè)定的位置不出現(xiàn)波動(dòng)，塔輪只需要按照計(jì)算出來的理論線速度運(yùn)行就可以保證絲線張力恒定，此過程只需要知道每級(jí)牽伸機(jī)構(gòu)中塔輪的理論線速度即可；由于機(jī)械一旦制造完成，塔輪的直徑以及電機(jī)端的減速比就已經(jīng)確定，從塔輪的理論線速度就可以計(jì)算出電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行轉(zhuǎn)速，也就是變頻器需要運(yùn)行的頻率。

實(shí)際在運(yùn)行過程中會(huì)出現(xiàn)很多的不穩(wěn)定因素，例如絲線的打滑，機(jī)械摩擦力變化等原因，擺桿不可能固定不動(dòng)，于是就需要變頻器對(duì)擺桿的變化做出響應(yīng)，通過速度的變化來達(dá)到讓擺桿穩(wěn)定的目的，這個(gè)就是自調(diào)節(jié)的過程。通過變頻器對(duì)擺桿信號(hào)進(jìn)行PID的運(yùn)算，就可以達(dá)到這個(gè)目的。

如下圖2牽引驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)參數(shù)的詳細(xì)示意圖，讓我們看看圖中變量之間的關(guān)系。

圖2. 牽引結(jié)構(gòu)參數(shù)示意圖

如圖2所示，假設(shè)塔輪直徑為R，拉絲模具1直徑為R1，拉絲模具2直徑為R2，拉絲模具3直徑為R3，進(jìn)線直徑為R0，電機(jī)1減速齒輪比為G1，電機(jī)2減速齒輪比為G2，變頻器1指令頻率為F1，變頻器2指令頻率為F2，塔輪1上的線速度為v1，塔輪2上線速度為v2，n為電機(jī)1轉(zhuǎn)速，s為電機(jī)1轉(zhuǎn)差率，p為電機(jī)1級(jí)對(duì)數(shù)，t為時(shí)間。G1定義為（負(fù)載側(cè)齒輪10-24/電機(jī)側(cè)齒輪10-23）。

牽伸機(jī)構(gòu)中，由于拉絲模具大小不一樣，根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)通過模具的材料體積相等的前提條件， 

    我們知道：(R1/2)²*π*v1*t=(R2/2)²*π*v2*t 

    R1²*v1=R2²*v2…………………………① 

    由于R1，R2已知，根據(jù)v1就可以計(jì)算出v2。 

    而v1=π*R*n/G1，n=F1*60*(1-s)/p 

    v1=π*R*F1*60*(1-s)/(G1*p) 

    F1=G1*p*v1/（60*π*R*(1-s)）…………………………② 

    通過以上①②公式，就可以計(jì)算出每一級(jí)牽伸的理論線速度和理論頻率。 

 下圖3為收卷機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3 拉絲機(jī)收卷結(jié)構(gòu)示意圖

 收卷機(jī)構(gòu)的控制原理與牽伸機(jī)構(gòu)有兩點(diǎn)不同：

1、收卷機(jī)構(gòu)與牽引機(jī)構(gòu)的線速度是同一的；

2、收卷機(jī)構(gòu)中收卷棍的卷徑是會(huì)隨著電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)而發(fā)生變化的，牽伸機(jī)構(gòu)中的卷徑是固定的。所以對(duì)于控制收卷棍的變頻器，還需要將R的變化考慮進(jìn)去，時(shí)時(shí)更新R值。原理公式同上式②。

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