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什么是鋰電池卷繞機張力控制系統原理?

時間:2024/5/27閱讀:530
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放卷速度和收卷速度不一致時,張力輥將偏離平衡位置,當收卷速度大于放卷速度時,張力輥向右方向偏轉:當收卷速度小于放卷速度時,張力輥向左方向偏樓

控制器周期性的檢測張力輥的位置,計算出張力大小,通過特定的算法(如PID算法),計算出放卷機構的放卷速度,最后輸出到直流電機。所以放卷機構是閉環控制的系統,而收卷機構則是開環系統,是放卷跟隨收卷的系統。簡單地說就是通過控制放卷電機的線速度來控制張力輥位置,使之處于平衡狀態,義現系統的恒張力控制。

由于收卷線速度和放卷線速度的不同步,通過張力傳感器檢測到張力值的變化,將此變化作為系統的前饋控制,通過調節放卷電機的轉速,使其線速度達到與實際收卷的線速度致,保證張力的恒定。

但是放料電機線速度不能跟隨上卷針的線速度,引起材料帶的一張一弛運動。內部張力的時大時小,表現為料帶的一張一弛,不僅引起了鋰電池電芯變形,而且大大降低了卷繞出來的電芯成品的整齊度,這也是方型鋰離子電池卷繞機成品率低下的主要原因。

為了控制張力,需要構成張力控制系統。因為張力只能在兩個(或兩個以上)具有驅動(或制動)力矩的工藝設備間形成,所以張力控制系統是在兩個傳動控制系統基礎上構成的。
其中一個傳動控制系統作為張力控制系統的速度基準,稱為速度基準系統,而另一個傳動控制系統按張力要求建立負載,形成張力,實質是對速度基準系統按要求張力進行速度跟隨,稱為張力可控的速度跟隨系統,
張力控制的任務一般多放在后一系統上,所以人們習慣地只將后者稱為張力控制系統。

鋰電池卷繞機張力控制系統的結構
張力控制系統由放卷機構,收卷機構,張力檢測機構,線速度檢測機構組成。鋰電池原材料通過放卷機構引出,收卷機構將鋰電池原材料收卷為電池:但是在收卷過程中,由于收卷速度和放卷速度不一致,造成鋰電池材料的張力發生變化,因此需要張力檢測機構檢測出料帶張力的大小,控制放卷機構的放卷速度,形成一個張力控制系統的閉環。線速度檢測機構的作用是檢測傳送帶的線速度。

鋰電池材料通過直流電機控制的放卷機構引出,由伺服電機控制的收卷機構卷成一個電池。放卷速度和收卷速度不一致時,張力輥將偏離平衡位置,當收卷速度大于放卷速度時,張力輥向右方向偏轉,當收卷速度小于放卷速度時,張力輥向左方向偏轉。


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