一种软磁带材卷绕过程的张力控制方法技术

本发明专利技术属于软磁带材卷绕技术领域，具体的说是一种软磁带材卷绕过程的张力控制方法，包括磁力吸附单元和软磁带材，磁力吸附单元对软磁带材进行吸附，还包括收卷单元、张力检测单元和张力控制单元，收卷单元对软磁带材进行收卷，软磁带材依次经过磁力吸附单元和张力检测单元，然后通过收卷单元进行收卷，通过采用磁力吸附单元对软磁带材进行磁力吸附，并产生摩擦力，通过调节磁力的大小，使得摩擦力产生变化，对在卷绕的张力进行控制，便于快速做出张力控制反应，便于在不同的卷绕环境中进行使用，通过表面清洁单元，在进行磁力吸附时，避免杂质进入到磁力吸附单元与软磁带材之间，影响摩擦力，进一步提高在使用时对张力控制的稳定性和精准性。性和精准性。性和精准性。

【技术实现步骤摘要】
一种软磁带材卷绕过程的张力控制方法


[0001]本专利技术涉及一种张力控制方法，具体为一种软磁带材卷绕过程的张力控制方法，属于软磁带材卷绕


技术介绍

[0002]软磁材料是具有低矫顽力、高导磁率的磁性材料，在电力工业中用于制造电机、变压器等电器设备的铁心，在电子工业中用于制造各种磁性元件，广泛应用于电视、广播和通信等方面。这类材料具有饱和磁通密度高，磁导率高，磁滞回线呈狭长形、面积小、磁滞损耗小、剩磁及矫顽力小等特性。用于交流场合时要求涡流损耗及磁滞损耗小，常用的有纯铁、低碳钢、硅钢片、坡莫合金、铁氧体等。
[0003]软磁材料在卷绕变压器铁心或盘式电机铁心的时候，为获得良好的产品质量，往往需要对带材的张力进行控制，如果卷绕时软磁带材的张力控制不均匀，卷绕出来的产品内部会出现弯曲褶皱，也可能会发生卷绕带材的滑移、错层，如果卷绕张力过大，带材也容易被拉断，使得卷绕的铁心内部断头增多，这不仅会影响产品的外观，同时也会有因为应力引入、应力不均匀等导致铁心的磁学性能受到影响。
[0004]通常带材的张力控制方法有两种，一种是手动张力控制，一种是通过张力传感器检测带材张力来调整带材张力，手动张力控制就是在收卷和放卷过程中，通过人工分阶段调整张力的幅值，以满足不同阶段的张力控制，由于采用人工调节，而且分不同的步长，其无法保证整个过程中张力的恒定，由于张力采用人工调节，一般为电位器模式，自动化程度较低，而使用张力传感器检测软磁带材张力来调整带材张力，一般是用磁粉离合器来控制辊轮的转动来调节带材的张力大小，实际上就是张力闭环控制，但是这种方式往往适合应用于纸张、纺织品的卷绕，而软磁带材往往为金属材料，其表面较为光滑，这会使得带材容易在辊轮上打滑，往往需要张力控制器有更高的采样频率，若系统的PID参数调节不当，其跟踪效果会比较差，特别是系统内部出现一个比较大的扰动时，会出现一个很长的调节过程，影响整个系统的稳定，在一些卷绕速度会周期性的场合，例如在立体卷铁心卷绕时，其带材的线速度会呈周期性变化，并且铁心卷绕半径变大时，这种速度突变就非常大，难以采用磁粉离合器来控制辊轮的转动来调节带材的张力大小。
[0005]然而，在手动张力控制时，存在张力调节精度较差的问题，只能应用在要求不高的场合，且自动化程度较低，而张力传感器检测带材张力，来调节带材张力存在相应周期较长，且磁粉离合器控制辊轴调节带材张力的机械相应速度过慢，跟踪效果较差，不便于在线速度成周期性变化的场合进行使用。
[0006]有鉴于此特提出本专利技术，在进行使用时，能够快速对带材的线速度变化做出相应，稳定带材卷绕时的张力，且适用性强，方便进行自动化控制，便于使得软磁带材适用不同的卷绕环境。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种软磁带材卷绕过程的张力控制方法，通过采用磁力吸附单元，对软磁带材进行吸附，在软材带材与磁力吸附单元之间产生摩擦力，且通过张力检测单元和张力控制单元，在张力发生变化时，调节磁力吸附单元的磁力，便于针对线速度的变化，做出快速调节，适用性强，便于对张力进行快速控制。
[0008]本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的，一种软磁带材卷绕过程的张力控制方法，包括磁力吸附单元和软磁带材，所述磁力吸附单元对所述软磁带材进行吸附，在进行磁性吸附时，所述软磁带材与所述磁力吸附单元之间产生摩擦阻力，还包括收卷单元、张力检测单元和张力控制单元，且所述收卷单元对所述软磁带材进行收卷，所述张力检测单元位于所述收卷单元与所述磁力吸附单元之间，且所述软磁带材依次经过所述磁力吸附单元和所述张力检测单元，然后通过所述收卷单元进行收卷，所述张力检测单元对收卷时产生的张力进行检测，检测结果传输至所述张力控制单元，所述软磁带材受到的张力的大小与所述软磁带材的厚度、线速度以及磁场强弱有关，所述软磁带材受到的张力大小可以通过以下公式得出：其中B是所述磁力吸附单元磁极表面的磁感应强度，A为所述磁力吸附单元磁极的极面积，μ为摩擦系数，μ为真空磁导率，在此忽略所述软磁带材的重量，此时所述磁力吸附单元提供的铁磁力所带来得张力大小与所述软磁带材在所述磁力吸附单元上的摩擦力相等，进而通过控制所述磁力吸附单元的磁力大小，使得所述软磁带材在所述磁力吸附单元表面的摩擦力产生变化，对所述软磁带材受到的张力进行控制，且在所述收卷单元进行收卷时，由于所述张力检测单元位于所述收卷单元与所述磁力吸附单元之间，进而便于对所述收卷单元在对所述软磁带材受到的张力进行检测，并将检测的信息传输至所述张力控制单元，不仅便于对所述收卷单元对所述软磁带材在收卷时的张力进行监测，并便于针对张力的变化，对所述磁力吸附单元进行调整磁力大小，进而调节所述软磁带材与所述磁力吸附单元之间的摩擦力，方便对收卷时的张力变化做出快速响应，便于针对在收卷时的线速度变化，对张力进行调节。
[0009]进一步的，所述软磁带材本身具有软磁性能，且所述软磁带材为纯铁、低碳钢、硅钢片、坡莫合金、铁氧体中的一种，且所述磁力吸附单元采用电磁铁或永磁体中的一种，在进行收卷时，当所述收卷单元上卷绕的线速度变化范围较小时，需要的张力调节范围较小，采用永磁体作为所述磁力吸附单元，提供稳定的张力，且根据张力的需求，选择相应数量的永磁体作为所述磁力吸附单元，当所述收卷单元卷绕线速度变化较大时，且需要经常对需要的张力进行调节，采用电磁铁作为所述磁力吸附单元，且在采用电磁铁作为所述磁力吸附单元时，所述张力控制单元电信号连接所述磁力吸附单元，所述张力控制单元针对所述张力检测单元检测的张力变化，对所述磁力吸附单元中的电磁铁磁性强弱进行自动调节，进而调节所述磁力吸附单元与所述软磁带材之间的吸附强度，达到调节所述磁力吸附单元与所述软磁带材之间的摩擦力效果，便于进行使用。
[0010]进一步的，所述张力检测单元包括前导向辊、后导向辊和检测辊，且所述前导向辊与所述后导向辊位于所述检测辊的两侧，所述前导向辊、所述检测辊与所述后导向辊之间成V型分布，且所述检测辊的两端均固定安装有张力传感器，所述张力传感器将检测的张力传输至所述张力控制单元，所述前导向辊与所述后导向辊的高度一致，且所述前导向辊与
所述后导向辊的下表面与所述磁力吸附单元的上表面处于同一平面上，：所述软磁带材依次经过所述磁力吸附单元、所述前导向辊的下侧、所述检测辊的上侧和所述后导向辊的下侧缠绕在所述收卷单元上，通过所述前导向辊和所述后导向辊，使得所述软磁带材在经过所述检测辊时，成V字型走动，进而所述软磁带材受到的张力会压迫所述张力传感器，使得所述张力传感器上的信号产生变化，传输至所述张力控制单元，且通过所述前导向辊，使得所述软磁带材在经过所述磁力吸附单元时，使得所述磁力吸附单元的磁极面与所述软磁带材的下表面处于平行状态，便于进行磁力吸附，方便对张力进行控制。
[0011]进一步的，张力控制方法还包括表面清洁单元，且所述表面清洁单元位于所述磁力吸附单元的一侧，且所述表面清洁单元与所述张力检测单元处于相对设置，所述表面清洁单元对所述软磁带材的下表面进行清洁，所述表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种软磁带材卷绕过程的张力控制方法，其特征在于：包括磁力吸附单元（1）和软磁带材（2），所述磁力吸附单元（1）对所述软磁带材（2）进行吸附，在进行磁性吸附时，所述软磁带材（2）与所述磁力吸附单元（1）之间产生摩擦阻力，还包括收卷单元（3）、张力检测单元（4）和张力控制单元（5），且所述收卷单元（3）对所述软磁带材（2）进行收卷，所述张力检测单元（4）位于所述收卷单元（3）与所述磁力吸附单元（1）之间，且所述软磁带材（2）依次经过所述磁力吸附单元（1）和所述张力检测单元（4），然后通过所述收卷单元（3）进行收卷，所述张力检测单元（4）对收卷时产生的张力进行检测，检测结果传输至所述张力控制单元（5），所述软磁带材（2）受到的张力的大小与所述软磁带材（2）的厚度、线速度以及磁场强弱有关，所述软磁带材（2）受到的张力大小可以通过以下公式得出：。2.根据权利要求1所述的一种软磁带材卷绕过程的张力控制方法，其特征在于：所述软磁带材（2）本身具有软磁性能，且所述软磁带材（2）为纯铁、低碳钢、硅钢片、坡莫合金、铁氧体中的一种。3.根据权利要求1所述的一种软磁带材卷绕过程的张力控制方法，其特征在于：所述张力检测单元（4）包括前导向辊（401）、后导向辊（402）和检测辊（403），且所述前导向辊（401）与所述后导向辊（402）位于所述检测辊（403）的两侧，所述前导向辊（401）、所述检测辊（403）与所述后导向辊（402）之间成V型分布，且所述检测辊（403）的两端均固定安装有张力传感器（404），所述张力传感器（404）将检测的张力传输至所述张力控制单元（5）。4.根据权利要求3所述的一种软磁带材卷绕过...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈军，谢顺德，魏宇，张嘉豪，余得贵，
申请(专利权)人：飞竞电机深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：