為了控制張力，需要構成張力控制系統(tǒng)。因為張力只能在兩個（或兩個以上）具有驅(qū)動（或制動）力矩的工藝設備間形成，所以張力控制系統(tǒng)是在兩個傳動控制系統(tǒng)基礎上構成的。其中一個傳動控制系統(tǒng)作為張力控制系統(tǒng)的速度基準，稱為速度基準系統(tǒng)，而另一個傳動控制系統(tǒng)按張力要求建立負載，形成張力，實質(zhì)是對速度基準系統(tǒng)按要求張力進行速度跟隨，稱為張力可控的速度跟隨系統(tǒng)。張力控制的任務一般多放在后一系統(tǒng)上，所以人們習慣地只將后者稱為張力控制系統(tǒng)。本文為大家介紹鋰電池卷繞機張力張力控制系統(tǒng)。

鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)的結構

張力控制系統(tǒng)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(fā)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(tǒng)的閉環(huán)。線速度檢測機構的作用是檢測傳送帶的線速度。系統(tǒng)結構如下圖所示。

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(zhuǎn)，當收卷速度小于放卷速度時，張力輥向左方向偏轉(zhuǎn)。

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(huán)控制的系統(tǒng)，而收卷機構則是開環(huán)系統(tǒng)，是放卷跟隨收卷的系統(tǒng)。

鋰電池卷繞機張力控制系統(tǒng)原理

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(tài)，實現(xiàn)系統(tǒng)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(tǒng)的前饋控制，通過調(diào)節(jié)放卷電機的轉(zhuǎn)速，使其線速度達到與實際收卷的線速度一致，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(nèi)部張力的時大時小，表現(xiàn)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。