變頻收卷的控制原理
3.1卷徑的計算原理
根據V1=V2來計算收卷的卷徑。因為V1=ω1×R1,V2=ω2×Rx。因為在相同的時間內由測長輥走過的紗的長度與收卷收到的紗的長度是相等的。即L1/Δt=L2/Δt，Δn1×C1=Δn2×C2/i(Δn1---單位時間內牽引電機運行的圈數、Δn2---單位時間內收卷電機運行的圈數、C1---測長輥的周長、C2---收卷盤頭的周長、i---減速比)Δn1×π×D1=Δn2×π×D2/iD2=Δn1×D1×i/Δn2，因為Δn2=ΔP2/P2(ΔP2---收卷編碼器產生的脈沖數、P2---收卷編碼器的圈數)。Δn1=ΔP1/P1取Δn1=1，即測長輥轉一圈，由霍爾開關產生一個信號接到PLC。那么D2=D1×i×P2/ΔP2，這樣收卷盤頭的卷徑就得到了。
3.2收卷的動態過程分析
要能保證收卷過程的平穩性，不論是大卷、小卷、加速、減速、激活、停車都能保證張力的恒定。需要進行轉矩的補償。整個系統要激活起來，首先要克服靜摩擦力所產生的轉矩，簡稱靜摩擦轉矩，靜摩擦轉矩只在激活的瞬間起作用;正常運行時要克服滑動摩擦力產生地滑動摩擦轉矩，滑動摩擦轉矩在運行當中一直都存在，并且在低速、高速時的大小是不一樣的。需要進行不同大小的補償，系統在加速、減速、停車時為克服系統的慣量，也要進行相應的轉矩補償，補償的量與運行的速度也有相應的比例關系。在不同車速的時候，補償的系數是不同的。即加速轉矩、減速轉矩、停車轉矩、激活轉矩;克服了這些因素，還要克服負載轉矩，通過計算出的實時卷徑除以2再乘以設定的張力大小，經過減速比折算到電機軸。這樣就分析出了收卷整個過程的轉矩補償的過程。
總結:電機的輸出轉矩=靜摩擦轉矩(激活瞬間)+滑動摩擦轉矩+負載轉矩。
（1）在加速時還要加上加速轉矩;
（2）在減速時要減去減速轉矩;
（3）停車時，因為是通過程控減速至設定的最低速，所以停車轉矩的補償同減速轉矩的處理。
3.3轉矩的補償標準
（1）靜摩擦轉矩的補償
因為靜摩擦轉矩只在激活的瞬間存在，在系統激活后就消失了。因此靜摩擦轉矩的補償是以計算后電機輸出轉矩乘以一定的百分比進行補償。
（2）滑動摩擦轉矩的補償
滑動摩擦轉矩的補償在系統運行的整個過程中都是起作用的。補償的大小以收卷電機的額定轉矩為標準。補償量的大小與運行的速度有關系。所以在程序中處理時，要分段進行補償。
（3）加減速、停車轉矩的補償
補償硬一收卷電機的額定轉矩為標準，相應的補償系數應該比較穩定，變化不大。
3.4計算公式
（1）已知空芯卷徑Dmin=200mm,Dmax=1200mm;線速度的最大值Vmax=90m/min,張力設定最大值
Fmax=50kg(約等于500牛頓);減速比i=9;速度的限制如下:因為:V=π×D×n/i(對于收卷電機)=>收卷電機在空芯卷徑時的轉速是最快的。所以:90=3.14×0.2×n/9=>n=1290r/min;
（2）因為知道變頻器工作在低頻時,交流異步電機的特性不好,激活轉矩低而且非線性。因此在收卷的整個過程中要盡量避免收卷電機工作在2Hz以下。因此:收卷電機有個最低速度的限制。計算如下:對于四極電機而言其同步轉速為:n1=60f1/p=>n1=1500r/min。=>2Hz/5Hz=N/1500=>n=60r/min。當達到最大卷徑時,可以求出收卷整個過程中運行的最低速。V=π×D×n/i=>Vmin=3.14×1.2×60/9=25.12m/min。張力控制時,要對速度進行限制,否則會出現飛車。因此要限速。
（3）張力及轉矩的計算如下:如果F×D/2=T/I=>F=2×T×i/D對于22kW的交流電機,其額定轉矩的計算如下:T=9550P/n=>T=140N.m。所以Fmax=2×140×9/0.6=4200N.m。(其中P為額定功率,n為額定轉速)。
4調試過程
（1）先對電機進行自整定，將電機的定子電感、定子電阻等參數讀入變頻器。
（2）將編碼器的信號接至變頻器，并在變頻器上設定編碼器的圈數。然后用面板給定頻率和啟?？刂?，觀察顯示的運行頻率是否在設定頻率的左右波動。因為運用閉環矢量控制時，運行頻率總是接近設定頻率，所以運行頻率是在設定頻率的附近波動的。
（3）在程序中設定空芯卷徑和最大卷徑的數值。通過前面卷徑計算的公式算出電機尾部所加編碼器產生的最大脈沖量(P2)和最低脈沖量(P2)。通過算出的最大脈沖量對收卷電機的速度進行限定，因為變頻器用作張
力控制時，如果不對最高速進行限定，一旦出現斷紗等情況，收卷電機會飛車的。最低脈沖量是為了避免收卷變頻器運行在2Hz以下，因為變頻器在2Hz以下運行時，電機的轉矩特性很差，會出現抖動的現象。（4）通過前面分析的整個收卷的動態過程，在不同卷徑和不同運行速度的各個階段，進行一定的轉矩補償。補償的大小，以電機額定轉距的百分比來設定。
