张力控制在铜加工设备中的运用

张力控制在铜加工设备中的运用

谢军

江铜集团铜板带有限公司，江西 南昌 330029

摘要：由于铜材优异的物理和化学性能，铜近年来在电子、机械工程、汽车和军事工程领域的应用变得极为普遍。中国已经成为世界上最大的铜生产国。作为支持铜加工技术创新的重要技术，已经取得了重大突破和新的进展。但发现张力控制技术在铜加工厂的应用仍然存在问题。因此，本文对这些问题进行了详细的研究和讨论，以更好的促进中国工业技术的发展。

关键词：张力控制；铜；应用

铜因其独特的物理、化学和机械性能，如导电性、导热性、腐蚀性和柔韧性，广泛应用于军事、电子、化工、汽车和纺织等领域。众所周知，近年来，中国生产的铜生产材料数量是世界上最多的。作为工厂技术创新的重要支持，我们取得了巨大的成功。铜带的生产是通过自动化和现代化实现的，以实现生产高效、节能和优质量。制造过程的自动化将是现代铜加工的重要组成部分。为了满足现代对铜加工生产的需求，在工艺变更后进行尺寸测量以优化产品和规格的质量和适应性是非常重要和紧迫的。昆明重工铜加工厂经过十多年的研发，通过张力控制技术成果的成功生产和验证，实现了产业化[1]。

1 张力控制原理

张力控制分直接和间接张力控制两种类型

1.1  直接张力控制

直接张力控制用于提供正确的张力，输入相互调整，使实际张力对应于预设张力。在制造过程中，用张力计测量张力，读取张力并向系统发送控制信号。当不需要张力控制精度时，通常不使用。直接张力控制系统的结构图见图1。

图1  张力直接控制系统结构图

正如图所示,该系统是一至三环线串联系统、ZT、ST和LT分别张力、速度和电流、ZF、SF和LF分别为ZT、ST和LT的反馈装置。ZL为电源，P包括发动机、变速箱和卷筒。

1.2 间接张力控制

逆冷轧绕线机采用simover主驱动交流变速矢量控制方式。该理论基于这样一个事实，即异步电机代表了一个非线性的、不活跃的、高度可变的、随时间变化的系统，其中信号有助于精确的扭矩控制。然而，如果将转子电流视为参考坐标的旋转矢量，并定义了参考坐标的坐标，则,ISD励磁电流分量和电流isq的旋转可以独立于指定的量进行控制。因此，流速与异步电机具有相同的扭矩，电压分析的基本原理是磁场与其垂直反向电流isq的乘积成为转矩。

2 铜压力加工张力控制的目的

铜的压力加工主要是对铜材料进行外压加工，使其在塑性变形后发生尺寸、形状和结构的变化。目前铜的压力加工方法主要是冲压、锻造、轧制、压榨等,但为了控制血压在机加工。铜的压力是控制在机械加工、铜与铜的表面和服从铜为材质不能有效使用。此外,根据以往经验,加工过程中，如果不对铜的压力加工参数控制在合理范围内,这将影响了铜制器具的精确性和不利于生产铜材料的质量改进。因此，注重铜压力加工应张力控制，可以保证特定生产活动中铜加工的合格率，突出铜资源的利用价值[2]。

3 张力控制在铜加工设备中的运用

3.1 铜箔加工张力控制优化手段

事实上，在运行过程中可以保证铜箔的集成和稳定的张力。因此，在分析许多因素、计算正确的电路直径、计算恒电压和避免干扰波动的基础上，可以改进适当的技术方法的应用。

（1）构建数字模型。为了准确分析铜箔加工方面发生的张力变化，我们需要对这种张力控制方案进行深入研究。研究工作人员考察了铜的特殊优点和特性，它是相当稳定的，所以大致可视为某种平衡公式精确的数值,这样的时刻可静动态系统中。一般情况下，为了使张力在绕组半径不变的时间内不发生变化，扭矩随半径而变化，因此必须加强系统管理，以获得正确的绕组径数值。

（2）相关控制对策。首先，直流发电机在实践中可以用于交换目的。此连接的所有组合都可以通过通信进行控制。其次，阴极辊在旋转过程中是闭环运动的，系统速度保证了质量。为了避免这种弯曲，不仅加强了铜箔锥度的管理，而且提高了绕线的质量。

（3）方案的实施。在伺服交流系统的数字应用中，它应该是铜箔质量控制的重要要求。在实际应用中，操作人员还必须调整控制系统。在完成操作所需的相关计划后，必须对扭矩波动进行调整和控制，以使其生效[3]。

3.2 铜加工板带轧机张力控制优化手段

可逆冷轧需要动态控制。在生产过程中，绕线机必须始终跟踪绕线机的变化，及时反应并保持同步。绕线机的自动控制就是基于这个过程。绕线机的控制主要采用fm458 - 1dp全数控加工控制系统。fm458 - 1dp系统适用于各种需要动态性能和数学精度的应用。实时最短基本采样周期为100μs，数字传输和设置可与处理器模块同步。

（1）卷径的测量计算

可逆冷轧机轧制速度、动态补偿电流和电流的加速度和带卷直径直接相连。线圈直径计算精度直接影响电压系统的控制精度。在轧机系统中，脉冲编码器分别安装在导辊轴和绕线轮电机上。由于导辊和卷绕轮之间的带材张力，同时通过导辊的带材长度计算被卷绕轮缠绕的带材长度。

（2）自动转矩控制

线圈采用转子磁场方向矢量控制。多环控制系统，扭矩环和流量环属于内环，旋转环属于外环。在扭矩控制器的情况下，输入是转速控制器的输出，输出是电压。通过有效的扭矩控制和快速准确的控制值跟踪，该系统可以满足各种性能指标(包括一定的绕组张力)。在实际控制中，由于转速的变化，电压变化的可能性非常高，所以正确的扭矩补偿是跟随设定值的关键。

4 结束语

综上所述，张力控制技术在铜材料加工单元中的应用是铜片生产的一项重要技术手段。在铜箔生产过程中，该技术的应用不仅可以提高铜加工设备和零件的生产技术水平，而且可以获得更稳定的社会经济效益。在铜箔生产过程中，铜箔生产的质量水平和效率直接影响着扣环技术和操作的发展。唯有如此,工作人员们能够建立一个更完美的控制计划的相关数值模型,根据速度和张力的面料肌理的基础作为控制目标,并最终奠定坚实的质量改进线路图。

参考文献

[1]徐文斌. 张力控制在铜加工设备中的运用[J]. 石油石化物资采购, 2022(19).

[2]王燕, 尹兰兰. 金属带材压力加工中张力控制系统探究[J]. 信息周刊, 2019(39):1.

[3]徐文斌. 张力分段控制在铜加工设备中的运用[J]. 山东工业技术, 2019.

作者简介：谢军（1973-8-1），男，汉族，湖北武汉人，本科，助理工程师，主要从事设备管理工作，现从事采购工作。