在選用TOYO力矩電機(jī)用于收卷場景時(shí)，需要熟悉力矩電機(jī)工作原理、使用流程以及運(yùn)行特性，下面整理相關(guān)要點(diǎn)供工程師選型參考。

 一、系統(tǒng)介紹

 多數(shù)線材加工設(shè)備需要完成工字輪成品收卷作業(yè)。傳統(tǒng)方案多采用力矩電機(jī)驅(qū)動(dòng)工字輪復(fù)卷；材料完成前端加工后，需要按照設(shè)定張力纏繞在工字輪上，卷取張力依靠力矩電機(jī)控制器進(jìn)行設(shè)定，卷繞單元不配置張力反饋檢測裝置。但該方案能耗偏高，力矩電機(jī)與控制器后期維護(hù)成本較高。

 二、流程簡介

 1、同步復(fù)卷

 設(shè)備運(yùn)行時(shí)，前端加工線輸出線速度可隨時(shí)調(diào)整，因此后端收卷需要跟隨前端實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)速。若收卷跟隨速度偏慢，容易出現(xiàn)線材松弛亂線；跟隨轉(zhuǎn)速過快，則會出現(xiàn)材料牽伸變形，甚至斷線。因此力矩控制需要具備穩(wěn)定輸出與快速響應(yīng)特性。

 2、空卷/滿卷啟停工況

 實(shí)際生產(chǎn)過程中，無論卷軸卷徑大小，都存在啟停需求。滿卷狀態(tài)下卷軸重量大、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量高，系統(tǒng)摩擦力、慣量和空卷狀態(tài)差異較大。這就要求電機(jī)啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩充足且輸出穩(wěn)定；伴隨卷徑變化帶來力矩需求改變，系統(tǒng)需要做對應(yīng)補(bǔ)償；快速停機(jī)場景下，制動(dòng)力矩需要充足，保障同步運(yùn)行性能。

 3、全速運(yùn)行工況

 機(jī)械設(shè)計(jì)需要兼顧低速、高速張力需求；確定傳動(dòng)比后，收卷電機(jī)需要能夠在低速、高速乃至恒功率區(qū)間工作。在低速或者弱磁區(qū)間運(yùn)行時(shí)，希望轉(zhuǎn)速波動(dòng)小，力矩輸出穩(wěn)定，可適配不同負(fù)載條件。

 4、排線作業(yè)

 成品線材需要在工字輪上分層整齊排布，線材需要從工字輪一端往復(fù)排布，緊密平行繞制形成層，逐層疊加完成成品卷。排線機(jī)構(gòu)可選用機(jī)械排線、變頻排線、伺服排線等多種實(shí)現(xiàn)方式，按照設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)要求配置。

 5、收卷機(jī)構(gòu)急停

 設(shè)備運(yùn)行遇到緊急狀況，整套設(shè)備需要快速停機(jī)；電機(jī)處于快速減速狀態(tài)，停機(jī)過程盡量避免線材斷裂，保障下次可以順利開機(jī)。

 三、產(chǎn)品方案特點(diǎn)

 該收卷方案采用力矩開環(huán)控制，無需編碼器轉(zhuǎn)速反饋信號，可節(jié)約硬件成本，**能夠降低外部反饋干擾帶來的停機(jī)、斷線、轉(zhuǎn)速波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)。

 卷繞力矩控制精度較好，可以輸出設(shè)備所需張力，對張力指令響應(yīng)迅速，有利于保障加工材料厚度均勻；力矩輸出能力充足，可持續(xù)輸出額定扭矩，短時(shí)可達(dá)到2.0倍額定扭矩（指標(biāo)參考對應(yīng)產(chǎn)品規(guī)格書），對收卷卷徑變化適應(yīng)性好。

 優(yōu)化力矩電流識別算法，可根據(jù)實(shí)時(shí)卷徑對運(yùn)行過程的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、摩擦力做慣性補(bǔ)償；配置智能卷徑識別，識別表現(xiàn)較好，抗干擾能力強(qiáng)，有效提升線材加工過程張力控制一致性。

 動(dòng)態(tài)加減速工況下，可實(shí)現(xiàn)較為穩(wěn)定的張力輸出?？商鎿Q傳統(tǒng)力矩儀表+力矩電機(jī)方案，采用變頻器搭配普通異步電機(jī)改造，保留原有操作習(xí)慣。

 適配工況下具備較好的節(jié)能表現(xiàn)；優(yōu)化力矩電流控制邏輯，在適配工況下可實(shí)現(xiàn)較為精準(zhǔn)力矩輸出，有助于降低發(fā)熱損耗，延長整套系統(tǒng)使用壽命，改善傳統(tǒng)力矩電機(jī)發(fā)熱大、易斷線的問題。