卷繞式鍍膜機傳動系統有交流電機驅動方式和直流電機驅動方式兩種，直流電動機由于轉矩特性好、調速容易，在卷繞式鍍膜機卷繞系統中應用廣泛。在卷材張力值較小運行時，傳動系統出現運行不穩定的現象。本文對引起不穩定的因素進行了分析，此原因為直流電動機電樞電流不連續。用Matlab對分析的結果進行了仿真。運行結果表明，串入續流電抗器后，卷繞系統運行穩定。

　　卷繞式鍍膜機是在真空環境下在卷材上鍍制鋁、SiO₂、氧化銦錫等的真空應用設備。由放卷輥放出的原膜經放側導輥、張力檢測輥、在中間輥上進行處理，經收側導輥、張力檢測輥，由收輥收卷。在設備工作過程中收卷卷徑越來越大，放卷卷徑越來越小，在卷材卷徑變化時卷材張力的變化范圍有嚴格的要求。張力控制的好壞同膜的跑偏量、暴筋的產生等密切相關。張力過小則引起膜的松弛，有可能將膜卷繞到其他輥子上；張力過大可能使膜斷裂，或質量等級降低。因此張力控制的好壞直接關系到該機的正常使用。

1、原系統硬件組成

　　直流電機調速系統具有調速范圍大、精度高、速度調節平滑等特性，在國外的卷繞式鍍膜機設計中大多使用直流電機調速系統，國內某真空公司生產的卷繞式鍍膜機系統也由直流電機調速系統組成，如圖1 所示。張力傳感器同張力控制器是張力控制中的最主要元器件，該系統選用了Montalvo(蒙特福)公司的張力控制器及張力傳感器，是目前世界上比較先進的張力控制器。和張力控制器配套的傳感器采用半導體應變電阻片原理檢測卷材張力，輸出信號具有線性好、響應速度快的特點。在低張力的情況下，也能提供很高的靈敏度。

　　在系統中電機的配置為：收、放卷電機為：Z2- 52 7.5KW 220 V/1500 rpm；測速電機：CYT4.5/5.5- 15 1500 rpm/55 V，中間輥電機為：Z2- 523 kW 220 V/750 rpm ；測速電機CYT4.5/5.5- 101000 rpm/55 V。其卷繞系統的指標為：跑膜速度V=（60~300 m）/min，張力連續可調，卷徑最小為100 mm， 最大為650 mm， 卷徑變化為（100~650） mm。

　　在設備工作過程中，放輥初始卷徑為400 mm，調節張力給定，當收、放卷電機電流在2 A 以時，跑膜過程基本上能保證張力控制合適、收薄膜邊緣齊整。當調節速度或張力給定，電機電流在2 A 以下時，跑膜基本上無法完成，電機速度亦不穩定。因此張力無法調小，致使無法加工張力要求很小的薄膜，如電容器膜。

1.放卷輥2、6.導輥3、5.張力檢測輥4.中間輥7.收卷輥8、9、10.直流電機11、12、13.直流電機調速器14、16 . 張力控制器15.速度給定17、18.張力給定

圖1 卷繞系統示意圖

2、原因分析

　　由參考文獻T_e=C_tφI_a，T_L=F_r,T_L=T_e。分析知，當TL 較大時，Ia 大，當TL較小時，Ia 小，故當張力很小，卷徑也為最小值時，Ia 很小。由由參考文獻晶閘管可控電路主回路電流連續所需最小電感值為Lmin = Kf U2φ/Idminsinα （mH)， 其中Kf 為系數： 單相全控電路取2.87，三相全控電路取0.693，U2φ 主電路相電壓，α 為控制角。Idmin 的值按直流電動機拖動生產機械空載時的最小工作電流來確定。原晶閘管整流裝置為單相全控整流電路沒有串聯電感，電機電流較大時電流是連續的，而電機電流減小時電流不連續，造成轉矩脈動引起系統不穩定。

3、系統的改進及仿真

3.1、系統的改進

　　Z4 系列直流電動機是為靜止整流電源供電而設計的電機系列，轉動慣量小，具有較好的動態性能， 并能承受較高的負載變化率，特別適用于需要平滑調速、效率高、自動穩速、反應靈敏的控制系統。額定電壓為160 V 的電動機，在單相橋式整流器供電的情況下，一般需帶電抗器工作。額定電壓440 V 的電動機，一般不需外接電抗器。由Lmin 的計算公式，α 相同時Lmin3 相Lmin 單相= 2.870.693 =4.1，因此將Z2 電機改成440V 供電的Z4 電機可以大大減小所需電感值，電機選擇如下。其中收、放輥為Z4- 112/7.5kW/14800 r/440 V/20.6 A，Ra=2.17，La=24.1 mH，中間輥為：Z4- 112/3 kW/1010 r/440 V/9.1A，Ra=7.62，La=83 mH。