Biến Tần Điều Khiển Lực Căng – Nguyên Lý & Các Phương Pháp Điều Khiển

Biến tần điều khiển lực căng còn có tên gọi khác là điều khiển momen, điều khiển torque. Đây là là thiết bị được sử dụng trong các hệ thống truyền động để điều khiển lực căng của dây, băng tải hoặc dây chuyền trong các ứng dụng công nghiệp. Giúp duy trì và đảm bảo lực căng ổn định cho sản phẩm trong quá trình thu, xả, cuộn, kéo…

Nguyên lý hoạt động của biến tần điều khiển lực căng

Biến tần điều khiển lực căng hoạt động dựa trên việc điều chỉnh tốc độ động cơ để duy trì lực căng ổn định của dây, băng tải hoặc vật liệu trong các quy trình công nghiệp, cụ thể như sau:

• Đo lực căng: Hệ thống sử dụng cảm biến lực căng (tension sensor) để đo lường lực căng của dây, băng tải, hoặc vật liệu trong quá trình hoạt động. Cảm biến này có thể là load cell, dancer arm (cánh tay đo căng) hoặc các loại cảm biến khác tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể. Cảm biến gửi tín hiệu phản hồi về mức độ lực căng hiện tại cho bộ điều khiển (biến tần).
• Xử lý tín hiệu: Bộ điều khiển biến tần nhận tín hiệu từ cảm biến lực căng và so sánh nó với giá trị lực căng mong muốn (được thiết lập trước đó). Từ kết quả so sánh này, thuật toán điều khiển sẽ tính toán và điều chỉnh tín hiệu điều khiển cho động cơ.
• Điều chỉnh tốc độ động cơ thông qua điều chỉnh tần số và điện áp đầu ra của biến tần.

Quá trình đo lường và điều chỉnh lực căng sẽ diễn ra liên tục để đảm bảo rằng nó luôn duy trì ở mức mong muốn.

Thông thường, khi điều khiển lực căng thì thường có 2 cơ cấu gồm lô thu cuộn và lô xả. Lúc này, biến tần sẽ chịu trách nhiệm điều khiển động cơ lô thu cuộn sao cho momen của trục động cơ luôn giữ ổn định, đây là cách để sản phẩm có đủ lực căng và cuộn chặt.

Các chế độ sử dụng phổ biến của biến tần điều khiển lực căng

Hiện nay, biến tần điều khiển lực căng sẽ có nhiều chế độ khác nhau, cụ thể như sau:

Chế độ điều khiển Torque control + Encoder + Motor IM (Torque vòng kín)

Điều khiển Torque vòng kín là một kỹ thuật điều khiển tiên tiến, nó cho phép hệ thống phản ứng nhanh chóng với các thay đổi trong quá trình sản xuất, giúp tối ưu hóa hiệu suất và chất lượng sản phẩm.

Ưu điểm của chế độ này là độ chính xác cao và tốc độ ổn định, vì các dữ liệu và tín hiệu đều được so sánh và điều chỉnh theo thời gian thực.

Hệ thống của chế độ này bao gồm:

• Bộ điều khiển lực căng
• Loadcell dò và phản hồi lực căng
• Động cơ có gắn thêm encoder
• Biến tần điều khiển lực căng

Chế độ điều khiển này thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao như trong ngành dệt may, in ấn hoặc sản xuất giấy, sản xuất dây cáp điện, sản xuất băng keo và film, sản xuất cáp hoặc dây thừng,…

Chế độ điều khiển Torque control + Motor Torque (Torque vòng hở)

Thay vì dựa vào phản hồi liên tục từ cảm biến lực căng hoặc bất kỳ cảm biến bên ngoài nào khác. Chế độ điều khiển Torque vòng hở sử dụng các mô hình toán học hoặc các giá trị cài đặt trước để kiểm soát mô-men xoắn.

Chế độ này có thể không chính xác bằng chế độ vòng kín trong việc duy trì lực căng ổn định, đặc biệt khi điều kiện vận hành thay đổi. Tuy nhiên, nó vẫn có thể hoạt động tốt trong các ứng dụng mà điều kiện vận hành ổn định và ít biến động.

Vì vậy mà chế độ điều khiển Torque control + Motor Torque (Torque vòng hở) thường chỉ được sử dụng ở các dây chuyền có động cơ công suất nhỏ, không yêu cao về độ chính xác.

Giải pháp khi sử dụng biến tần điều khiển lực căng

Ngày nay, có nhiều giải pháp biến tần điều khiển lực căng được nhiều xưởng, nhà máy sử dụng. Dưới đây là một số giải pháp phổ biến:

• Sử dụng biến tần điều khiển torque vòng kín: Đây là cách hiệu quả nhất để tín hiệu phản hồi tốc độ động cơ cùng các giá trị dòng điện tạo được độ căng chính xác hơn.
• Sử dụng biến tần có chức năng điều khiển torque vòng hở: Đây là cách dành cho hệ thống máy móc không yêu cầu độ chính xác quá cao. Tuy nhiên, để sử dụng giải pháp này thì bạn nên chọn biến tần điều khiển lực căng có công suất phù hợp. Lúc này biến tần sẽ chịu trách nhiệm tính toán các giá trị moment phù hợp so với giá trị setpoint moment đã cài đặt để điều chỉnh cho phù hợp.
• Sử dụng biến tần điều khiển torque vòng kín kết hợp cùng tín hiệu phản hồi lực căng, đây được xem là giải pháp điều khiển PID giá trị lực căng của tải tại đúng vị trí mong muốn.

Trên đây là 3 giải pháp tối ưu nhất, cho ra được độ chính xác cao. Quý bạn đọc có thể tham khảo và áp dụng một trong các phương pháp này để điều khiển lực căng theo nhu cầu mong muốn của mình.

Địa chỉ mua biến tần chính hãng, giá tốt

Công Ty Cổ Phần Công Nghệ Nam Phương Việt chuyên cung cấp các loại biến tần chính hãng đến từ các thương hiệu như biến tần Yaskawa, biến tần Siemens, biến tần V&T, biến tần Nidec.

Các sản phẩm đều được chúng tôi nhập khẩu chính ngạch nên chất lượng luôn đảm bảo. Bên cạnh đó, khi mua hàng tại Nam Phương Việt, quý khách còn được sự tư vấn tận tâm từ các kỹ sư chuyên môn giỏi của chúng tôi. Giúp quý khách đưa ra được sự lựa chọn chính xác và tối ưu nhất.

Trên đây là toàn bộ những chia sẻ về biến tần điều khiển lực căng, đây đều là những thông tin được Nam Phương Việt chắt lọc kỹ lưỡng để gửi tới các bạn độc giả. Hy vọng đây sẽ là những thông tin hữu ích cho mọi người. Ngoài ra, nếu quý khách hàng có nhu cầu mua biến tần chất lượng cao liên hệ ngay Nam Phương Việt để được tư vấn nhé.