超导线材涂层涂覆流延机设计开题报告(3)
（4）数字张力控制系统
这种方式是目前应用最广泛的一种，它采用计算机和数字电路作为控制器的核心，其运用张力检测模块对张力进行直接或间接的检测。生产线运行时，利用卷辊半径与线材张力成反比关系，卷辊半径减小而线材的张力会随之增大。在这种控制方式中，由上位机给定一个张力信号，检测卷辊处实时张力，并反馈会输入端，构成张力闭环控制系统。通过计算改变电机转速，调节卷曲速度，实现恒定的张力运行。
2.2.2 超导线材张力控制的选择依据
总的来说张力控制中张力的产生主要有两种方式：摩擦力提供张力和制动装置产生制动力产生张力。由于此次设计要求速度低、张力小的特性以及对精度的要求，选择磁粉离合器作为执行器件，通过改变电流大小来改变张力大小，同时也需要张力检测来实现实时反馈，构成闭环控制系统。在速度控制方面可以借鉴数字张力系统的方法，利用光电编码器（置于收卷轮）来测角速度，用高精度位移传感器来测量收卷轮的直径变化，二者的乘积即是线材的线速度，通过工控机来控制收卷部步进电机的转速来调控速度。
3、课题难点
1. 设计过程需涉及机械结构工艺性、加工可行性。
2. 设计时要对涂覆流延机动力单元采用模块式，能衍生出多种机型。
3. 建立数学模型。
4、方案论证（可包含“创新与特色”）
4.1 收放卷控制系统条件及数据
(1) 线材收放卷速度要求：线速 0.1~10M/min；
(2) 张力＜ 2N，在保持恒速条件下、张力波动范围＜±5%；
4.2 方案选择：
在超导线材涂层涂覆流延机的设计中，由于线材收放卷速度要求是0.1~10M/min（属于低速收放卷），采用以磁粉离合器为执行元件来实现对超导薄型线材收卷放卷控制。
（1）磁粉离合器工作原理及优点：
磁粉离合器以磁粉为介质传递转矩，能够在同步、滑差或制动状态下工作。由于定子和和从动转子之间用轴承隔离，之间的工作间隙中充满磁粉，当有足够的电流通过激磁线圈时，产生垂直于工作间隙的磁通，使磁粉形成磁粉链，从而使定子和从动转子之间产生非刚性的联结。激磁电流减弱时，磁粉离合器虽仍能传递扭矩，但结合力减小而出现滑转，从动转子转速低于主动转速，磁粉离合器处于“滑差”工作状态。当磁粉离合器励磁电流消失时，工作隙中的磁粉由于离心力作用被压附在主动转子的内壁上，主、从动转子之间没有里的相互作用，无法传递转矩，二者处于完全脱离状态。
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