CHV系列模块化矢量型变频器选配件张力卡使用说明书
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CHV系列模块化矢量型变频器选配件张力卡使用说明书
文本预览
深圳市英威腾电气有限公司 张力卡使用说明书
R
英威腾
CHV 系列模块化
矢量型变频器选配件
张力卡使用说明书
1深圳市英威腾电气有限公司 张力卡使用说明书
1、型号与规格
1.1型号说明
选配件张力卡的型号为CHV00ZL。CHV系列变频器装配上张力卡，就具备进行收、放
卷的恒张力控制。同时，张力卡也提供RS485物理通讯模式可供用户进行通讯控制。
1.2 外型示意图
图1.1 通讯卡外型示意图
1.3 安装示意图
图1.2 通讯卡安装示意图
2深圳市英威腾电气有限公司 张力卡使用说明书
2、张力卡端子说明
端子名称 端子用途及说明
开关量输入端子，与PW和COM形成光藕隔离输入
S6～S8 输入电压范围：9～30V
输入阻抗：3.3KΩ
高速脉冲或开关量输入，与PW和COM形成光藕隔离输入
脉冲输入频率范围：0～50KHz
HDI2
输入电压范围：9～30V
输入阻抗：1.1KΩ
COM 为+24V或者外部电源的公共端。
模拟量输入，电压范围：-10V～10V
AI3
输入阻抗：10KΩ
模拟量输入，电压（0～10V）/电流（0～20mA）通过J1可选。
AI4
输入阻抗：10KΩ（电压输入）/250Ω（电流输入）
RS485+,RS485- RS485串行通讯
3、跳线说明
跳线名称 跳线说明
电压（0～10V）/电流（0～20mA）输入切换跳线。1（V）、2（GND）
J1
短接为电压输入； 2（GND）、3（I）短接为电流输入
RS485通讯口终端器设置选择。拨码开关ON：采用终端器；拨码开
S1 关OFF：不用终端器。当该RS485通讯端口位于RS485通讯网络电
缆的末端时，需使用终端器
4、端子的排列顺序示意图
S6 S7 S8 HDI2 COM AI3 AI4 GND RS485+ RS485-
5、CHV 张力控制功能说明
5.1 前言
在工业生产的许多领域中，都需要进行精确的张力控制，保持驱动设备输出张力的恒定，以
提高产品质量。比如造纸、纸加工、印刷、印染、包装、电线电缆、光纤光缆、胶带制造、
纺织、皮革、金属箔材料加工等等，在这些行业的收、放卷工艺中，都需要保持收、放（线
3深圳市英威腾电气有限公司 张力卡使用说明书
材、带材）上张力的恒定。
5.2产品介绍
CHV张力控制卡，依附于CHV系列高性能矢量变频器基础之上，在功能算法中，增加了张
力控制专用模块，实现面向中心收卷、放卷等工艺场合的专用张力控制变频器功能，如放卷、
中间段、收卷等工艺段全套解决方案。CHV张力控制卡加CHV系列高性能矢量变频器，可
以完全替代力矩电机、直流电机、张力控制器等而独立地构成张力控制系统，相对于传统的
张力控制器加变频器的控制方案，使系统更简洁，成本更低、维护更方便、控制更稳定等。
张力控制系统专业性较强，使用前请仔细阅读本说明书。
5.3功能参数详细说明
注意：用户必须配备张力控制专用控制卡，才能够浏览并修改以下功能码。
功能码 名称 说明 设定范围 缺省值
0：无效（普通速度控制）
1：无张力反馈转矩控制
PF.00 张力控制模式 0~3 0
2：有张力反馈转矩控制
3：有张力反馈速度控制
0：无效。
即为通用变频器功能，能实现速度控制及转矩控制。
1：无张力反馈转矩控制。即为张力开环控制模式。
通过控制电机输出转矩控制张力恒定。
由设定的张力和卷筒的卷径（由卷径计算模块获得）计算出变频器的转矩指令。
计算方程式为：T =（F×D）/（2×i）
其中：T 变频器输出转矩指令 F 张力设定指令
D 转筒的转径 i 机械传动比
变频器工作在转矩控制模式，可以获得更为稳定的张力控制效果。该种模式下，无需张
力反馈单元，但变频器必须工作在有PG矢量控制方式下，必须安装测速编码器及配备
PG卡（选配件）。
注意：采用转矩模式进行张力控制时，必须考虑系统在加减速过程中转动惯量的影响。
2：有张力反馈转矩控制
在无张力反馈转矩控制的基础上增加了张力反馈闭环调节。通过张力检测装置反馈张力
信号与张力设定值构成 PID 闭环调节，从而达到调整变频器输出转矩指令。这种方案
可以很大程度提高张力控制精度。同样变频器需要工作在有PG矢量控制方式下，安装
测速编码器及配备PG卡（选配件）。
注意：在有张力反馈的转矩控制模式下，PID模块为张力控制功能码中构成的PID（两
组），与通用变频器功能中 PID 参数组无关，用户设定的张力即为 PID 的给定，反馈
通道可由PF.51确定。其他详情可参考《CHV系列矢量变频器说明书》。
3：有张力反馈速度控制
通过调节电机转速达到张力恒定。
首先有带（线）材的线速度和卷筒的卷径实时计算出同步匹配频率指令，然后通过张力
检测装置反馈的张力信号与张力设定值构成PID闭环，最终调整变频器的频率指令。
同步匹配频率指令的计算方程式：
f = (V×N×i) / (π×D)
4深圳市英威腾电气有限公司 张力卡使用说明书
其中：f 变频器当前匹配频率 V 材料线速度
N 电机极对数 i 机械传动比 D 转筒卷径
材料线速度由线速度检测模块获得，卷径由卷径计算模块获得。确保比较准确的同步匹
配频率指令可以减少 PID 调节的调节量，使系统更容易稳定，也就是线速度的检测的
正确性比较重要。
功能码 名称 说明 设定范围 缺省值
0：收卷模式
R
英威腾
CHV 系列模块化
矢量型变频器选配件
张力卡使用说明书
1深圳市英威腾电气有限公司 张力卡使用说明书
1、型号与规格
1.1型号说明
选配件张力卡的型号为CHV00ZL。CHV系列变频器装配上张力卡，就具备进行收、放
卷的恒张力控制。同时，张力卡也提供RS485物理通讯模式可供用户进行通讯控制。
1.2 外型示意图
图1.1 通讯卡外型示意图
1.3 安装示意图
图1.2 通讯卡安装示意图
2深圳市英威腾电气有限公司 张力卡使用说明书
2、张力卡端子说明
端子名称 端子用途及说明
开关量输入端子，与PW和COM形成光藕隔离输入
S6～S8 输入电压范围：9～30V
输入阻抗：3.3KΩ
高速脉冲或开关量输入，与PW和COM形成光藕隔离输入
脉冲输入频率范围：0～50KHz
HDI2
输入电压范围：9～30V
输入阻抗：1.1KΩ
COM 为+24V或者外部电源的公共端。
模拟量输入，电压范围：-10V～10V
AI3
输入阻抗：10KΩ
模拟量输入，电压（0～10V）/电流（0～20mA）通过J1可选。
AI4
输入阻抗：10KΩ（电压输入）/250Ω（电流输入）
RS485+,RS485- RS485串行通讯
3、跳线说明
跳线名称 跳线说明
电压（0～10V）/电流（0～20mA）输入切换跳线。1（V）、2（GND）
J1
短接为电压输入； 2（GND）、3（I）短接为电流输入
RS485通讯口终端器设置选择。拨码开关ON：采用终端器；拨码开
S1 关OFF：不用终端器。当该RS485通讯端口位于RS485通讯网络电
缆的末端时，需使用终端器
4、端子的排列顺序示意图
S6 S7 S8 HDI2 COM AI3 AI4 GND RS485+ RS485-
5、CHV 张力控制功能说明
5.1 前言
在工业生产的许多领域中，都需要进行精确的张力控制，保持驱动设备输出张力的恒定，以
提高产品质量。比如造纸、纸加工、印刷、印染、包装、电线电缆、光纤光缆、胶带制造、
纺织、皮革、金属箔材料加工等等，在这些行业的收、放卷工艺中，都需要保持收、放（线
3深圳市英威腾电气有限公司 张力卡使用说明书
材、带材）上张力的恒定。
5.2产品介绍
CHV张力控制卡，依附于CHV系列高性能矢量变频器基础之上，在功能算法中，增加了张
力控制专用模块，实现面向中心收卷、放卷等工艺场合的专用张力控制变频器功能，如放卷、
中间段、收卷等工艺段全套解决方案。CHV张力控制卡加CHV系列高性能矢量变频器，可
以完全替代力矩电机、直流电机、张力控制器等而独立地构成张力控制系统，相对于传统的
张力控制器加变频器的控制方案，使系统更简洁，成本更低、维护更方便、控制更稳定等。
张力控制系统专业性较强，使用前请仔细阅读本说明书。
5.3功能参数详细说明
注意：用户必须配备张力控制专用控制卡，才能够浏览并修改以下功能码。
功能码 名称 说明 设定范围 缺省值
0：无效（普通速度控制）
1：无张力反馈转矩控制
PF.00 张力控制模式 0~3 0
2：有张力反馈转矩控制
3：有张力反馈速度控制
0：无效。
即为通用变频器功能，能实现速度控制及转矩控制。
1：无张力反馈转矩控制。即为张力开环控制模式。
通过控制电机输出转矩控制张力恒定。
由设定的张力和卷筒的卷径（由卷径计算模块获得）计算出变频器的转矩指令。
计算方程式为：T =（F×D）/（2×i）
其中：T 变频器输出转矩指令 F 张力设定指令
D 转筒的转径 i 机械传动比
变频器工作在转矩控制模式，可以获得更为稳定的张力控制效果。该种模式下，无需张
力反馈单元，但变频器必须工作在有PG矢量控制方式下，必须安装测速编码器及配备
PG卡（选配件）。
注意：采用转矩模式进行张力控制时，必须考虑系统在加减速过程中转动惯量的影响。
2：有张力反馈转矩控制
在无张力反馈转矩控制的基础上增加了张力反馈闭环调节。通过张力检测装置反馈张力
信号与张力设定值构成 PID 闭环调节，从而达到调整变频器输出转矩指令。这种方案
可以很大程度提高张力控制精度。同样变频器需要工作在有PG矢量控制方式下，安装
测速编码器及配备PG卡（选配件）。
注意：在有张力反馈的转矩控制模式下，PID模块为张力控制功能码中构成的PID（两
组），与通用变频器功能中 PID 参数组无关，用户设定的张力即为 PID 的给定，反馈
通道可由PF.51确定。其他详情可参考《CHV系列矢量变频器说明书》。
3：有张力反馈速度控制
通过调节电机转速达到张力恒定。
首先有带（线）材的线速度和卷筒的卷径实时计算出同步匹配频率指令，然后通过张力
检测装置反馈的张力信号与张力设定值构成PID闭环，最终调整变频器的频率指令。
同步匹配频率指令的计算方程式：
f = (V×N×i) / (π×D)
4深圳市英威腾电气有限公司 张力卡使用说明书
其中：f 变频器当前匹配频率 V 材料线速度
N 电机极对数 i 机械传动比 D 转筒卷径
材料线速度由线速度检测模块获得，卷径由卷径计算模块获得。确保比较准确的同步匹
配频率指令可以减少 PID 调节的调节量，使系统更容易稳定，也就是线速度的检测的
正确性比较重要。
功能码 名称 说明 设定范围 缺省值
0：收卷模式
AIGC"CHV系列模块化矢量型变频器选配件中的张力卡，是一种专为该型号变频器设计的拓展附件。它主要用于增强或调整驱动系统在应用中对机械设备（如输送带、缆线张紧等）提供精确的张力控制功能。此张力卡详细内容说明书中，会涵盖以下要点：
1. 张力卡的规格参数：包括适用的CHV变频器型号及系列，最大支持的张力范围，接口类型和尺寸等信息。
2. 安装与配置步骤：介绍如何正确安装张力卡到变频器上，并提供连接变频器与机械设备电机的相关接线图解和配置方法。
3. 功能原理与工作模式：解释张力卡的工作原理，以及在矢量控制下如何通过变频器实时调节电机转速以实现精准张力控制。
4. 使用注意事项：列出使用过程中可能遇到的问题及其解决办法，例如负载变化时的补偿策略、环境适应性要求等。
5. 维护保养与故障排查：提供张力卡日常维护建议以及常见故障排除指南，帮助用户确保设备长期稳定运行。
总之，阅读并遵循这份张力卡使用说明书，将有助于用户充分利用CHV系列变频器及相关配件，实现更高效、精确的机械设备张力控制。"
