变频器在卷筒纸印刷机张力控制上的应用

作者：时间：2018-08-22来源：网络收藏

0 引言

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卷筒纸印刷机是一种高效印刷设备，在印刷机械设备中有着广泛的用途，主要用于报纸、书刊和彩色商业印刷，是印刷工业的骨干设备之一。

印刷承印物的材料有多种形式，纸张印刷和加工占最大的份额。纸张的印刷和加工有两种形态，一种是单张纸间歇式印刷，另一种是卷筒纸连续式印刷。在印刷和加工卷筒纸的过程中，纸带在线速度不变的前提下，卷筒纸卷在放卷的过程中由大直径向小直径变化，也就是转速逐渐加快，在完成印刷以后，再经过裁切、折页、收页，达到装订工序的要求。还有一种放卷和收卷的设备，纸卷收卷过程由小直径向大直径变化，也就是转速逐渐减小，同时要求在放卷和收卷之间，纸带张力的变化应该在允许的范围之内。

1 传统卷筒纸印刷机的张力控制系统

在传统的卷筒纸印刷机上，印刷滚筒带动纸带运动，放卷轴上联接磁粉制动器，并给予纸带适当的制动扭矩，二者之间形成张力控制。卷筒塑料凹版印刷机、卷筒塑料柔性版印刷机、纵向分切机等设备，配备有收纸机构，收纸张力控制系统采用磁粉离合器。放卷的张力控制系统由磁粉制动器、传感辊、电位器等组件构成。在给定张力值的基础上，如果放卷纸带张力发生变化，则传感辊中心的位置发生变化，从而带动电位器的阻值发生变化，使磁粉制动器的励磁电流变化，改变磁粉制动力矩从而达到张力恒定的目的。相反，收卷过程也需要保持一定的张力，在收纸轴上连接磁粉离合器起到控制张力的作用。为达到张力控制作用，卷筒纸印刷机还可以用空气摩擦盘装置、机械摩擦盘装置和抱闸式张力控制系统来实现。

2 变频器控制张力的基本考虑

2.1 传统张力控制系统的缺点

采用传统结构的张力控制系统，有以下几个缺点。

1)磁粉制动器和离合器的工作原理是在磁场作用下，使转子和定子间的纯铁磁粉磁化，形成磁粉链对转子产生拉力，从而对纸带产生一定的阻尼转矩，形成印刷纸张的张力控制系统。由于纸带张力不断波动，磁粉链在磁力变化的作用下，始终处在相互摩擦的状态中，因此会不断产生热量，影响磁滞性能的稳定和印刷设备的正常工作。为此，设备还需要配备冷却系统，以防止磁粉使用过程中会生锈和老化，影响张力控制的稳定性。

2)磁粉制动器和离合器的结构比较复杂，磁粉装填量、转子和定子之间的间隙和磁通量呈函数关系，更换磁粉可能影响原来设定的磁性能指标，从而造成调整张力过程时纸张的浪费。磁粉制动器的结构如图1所示，电气原理如图2 所示。