，摩擦力大小調(diào)節(jié)采用機(jī)械彈簧
、氣壓或液壓
，這些方式張力調(diào)節(jié)不準(zhǔn)確
，穩(wěn)定性差
，動(dòng)靜摩擦力不一，摩擦元件為易損件
，噪音及震動(dòng)大
，摩擦發(fā)熱嚴(yán)重，液壓系統(tǒng)泄露污染環(huán)境
，系統(tǒng)故障點(diǎn)多
，維護(hù)及維修工作量大，更重要的是
，這些張力方式均為被動(dòng)式
，在繞制過程中，若要停繞或退繞
，箔帶上的張力消失
。箔帶張力不穩(wěn)定會(huì)造成所繞制的線圈直流電阻不一，線圈外徑超差
，匝間松緊不一
，而且由此還會(huì)引起箔帶跑偏。在箔帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)方面
，國(guó)內(nèi)目前使用接觸式液壓隨動(dòng)糾偏或光電開關(guān)量傳感器檢測(cè)并糾偏
，這幾種方式要么對(duì)較薄箔帶不適用而且零位不準(zhǔn)，要么存在糾偏死區(qū)大
，精度不高
，嚴(yán)重時(shí)造成線圈高度尺寸超差等質(zhì)量問題。因此
，研究和設(shè)計(jì)新的箔帶張力系統(tǒng)和自動(dòng)糾偏系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義
。
2 直流電機(jī)產(chǎn)生張力的箔帶張力系統(tǒng)
2.1 系統(tǒng)組成及特點(diǎn)
由直流電機(jī)產(chǎn)生張力的箔帶張力系統(tǒng)組成如圖1所示。
電機(jī)6通過減速機(jī)5驅(qū)動(dòng)繞線模4轉(zhuǎn)動(dòng)將箔帶2按工藝要求繞在繞線模上
，在繞制過程中
，由直流電機(jī)8通過減速機(jī)10給開卷軸1上施加反向扭矩M
，該扭矩通過料卷轉(zhuǎn)化為箔帶2上的張力T，T=2M/d1
，在d1一定時(shí)
，要改變張力T的大小，就必須改變直流電機(jī)8的扭矩M
，而靠調(diào)節(jié)直流電機(jī)的電樞電流就可輕易改變其輸出扭M
。可見
，這一系統(tǒng)中箔帶張力調(diào)節(jié)不需要機(jī)械操作
，方便準(zhǔn)確
，穩(wěn)定性好
，無(wú)機(jī)械摩擦，動(dòng)靜摩擦張力一致
，和以往所采取的張力方式相反
，該張力方式為主動(dòng)式，即無(wú)論繞制
、停繞或退繞
，所設(shè)定的張力始終存在（機(jī)械摩擦張力只有在有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的繞制過程中才有摩擦張力，停繞或退繞時(shí)無(wú)張力）
，這樣繞制的全過程張力一致
，確保了線圈的繞制質(zhì)量。
我們知道
，以往采用的摩擦張力系統(tǒng)中
，收卷電機(jī)6的做功絕大部分以摩擦發(fā)熱的形式被消耗掉，電能被白白浪費(fèi)掉
。但是在直流電機(jī)產(chǎn)生張力的張力系統(tǒng)中
，在收卷電機(jī)6拉動(dòng)箔帶2的過程中，產(chǎn)生張力的直流電機(jī)8實(shí)際上處于再生發(fā)電狀態(tài)
，這時(shí)
，直流電機(jī)一方面對(duì)箔帶產(chǎn)生張力，另外還會(huì)發(fā)出電能
，所發(fā)出的電能又通過直流電機(jī)控制器反饋回電網(wǎng)
，實(shí)現(xiàn)節(jié)能。和摩擦制動(dòng)張力系統(tǒng)相比較
，直流電機(jī)張力系統(tǒng)可節(jié)約大量電能
。又因?yàn)闆]有采用機(jī)械摩擦，無(wú)液壓系統(tǒng)
，所以
，該系統(tǒng)無(wú)易損易耗件
，故障點(diǎn)少，維護(hù)維修費(fèi)用減少
，生產(chǎn)效率提高
，無(wú)噪音、無(wú)液壓泄露污染
。該張力方式應(yīng)用到低壓線圈箔帶繞制過程中為國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)
，技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先。
2.2 恒張力的實(shí)現(xiàn)
如圖1示，設(shè)箔帶所需張力為T時(shí)
，電機(jī)8的輸出扭矩為Md，通過速比為i的減速機(jī)后施加在開卷軸上的扭矩為M
，則有關(guān)系T=2Mdi/d1
，可以看出，隨著繞制過程中箔帶料卷直徑d1不斷減小
，要保證箔帶所要求的張力T恒定
，只要根據(jù)卷徑d1的變化隨時(shí)自動(dòng)調(diào)節(jié)直流電機(jī)的輸出扭矩Md(通過改變其給定電流實(shí)現(xiàn))即可，因此
，實(shí)時(shí)檢測(cè)卷徑d1成為這一問題的關(guān)鍵
。本設(shè)計(jì)中采用了計(jì)算法來(lái)測(cè)量卷徑，如圖1示
，在過輥3的軸端安裝編碼器7
，開卷軸端部安裝編碼器9，設(shè)箔帶的線速度為V,過輥3的轉(zhuǎn)速為n2,開卷機(jī)的轉(zhuǎn)速為n1,控制系統(tǒng)通過對(duì)編碼器7
、編碼器9的實(shí)時(shí)采樣可以測(cè)算出某時(shí)段過輥3及開卷軸1的轉(zhuǎn)速n2及n1,由V=πn1d1及V=πn2d2
，且d2為已知固定值，控制系統(tǒng)就可以自動(dòng)計(jì)算出料卷卷徑d1.
3 箔帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)
箔帶自動(dòng)糾偏系統(tǒng)組成如圖2示和圖3示
。當(dāng)箔帶邊沿偏移0位時(shí)
，該糾偏系統(tǒng)通過圖2中的光電模擬量檢邊傳感器（固定在機(jī)架上）檢測(cè)出箔帶邊沿的實(shí)際位置，然后
和0位進(jìn)行比較運(yùn)算
，由控制系統(tǒng)給伺服電機(jī)2發(fā)出指令
，使其通過減速器3、滾珠絲杠副4及直線導(dǎo)軌1拖動(dòng)滑板5使開卷裝置6左移或右移
，從而使箔帶邊沿重新回到0位處
。
采用光電模擬量傳感器的優(yōu)點(diǎn)在于，箔帶邊沿的實(shí)際位置和0位的偏差方向及大小可以定量
、精確地反映出來(lái)
，當(dāng)偏差較大時(shí)，可以讓伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速加大，使放卷裝置快速向偏差減小方向移動(dòng)
，當(dāng)偏差較小時(shí)
，可以較慢速度移動(dòng)，當(dāng)偏差在所設(shè)定的允許范圍內(nèi)時(shí)
，糾偏裝置可以不動(dòng)作
，維持當(dāng)前狀態(tài)。實(shí)測(cè)結(jié)果證明
，該系統(tǒng)相應(yīng)迅速
，糾偏精度可達(dá)到±0.5MM,可很好地保證生產(chǎn)工藝要求。
4 結(jié)束語(yǔ)
本文中所述的箔帶張力系統(tǒng)和自動(dòng)糾偏系統(tǒng)應(yīng)用于變壓器低壓線圈箔帶繞制過程中為行業(yè)內(nèi)首創(chuàng)，具有國(guó)際先進(jìn)水平
。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐使用表明，箔帶張力準(zhǔn)確
、穩(wěn)定
，糾偏精度高，操控性好
，所繞制的線圈外形尺寸一致性好
，性能參數(shù)有明顯提高
；其技術(shù)節(jié)電效果明顯
，不造成環(huán)境污染，節(jié)能環(huán)保
