Régulation de Tension de Bande : Plage de Tension, Méthodes de Régulation et Configurations

Un système de régulation de tension de bande maintient la force longitudinale sur une bande en mouvement à une valeur définie pendant que le diamètre du rouleau, la vitesse de ligne et le matériau changent. Cette page liste les spécifications mesurables des régulateurs de tension, capteurs de tension et actionneurs à poudre magnétique fabriqués par XW Machinery, explique les trois méthodes de régulation utilisées sur les lignes de conversion et présente trois configurations typiques avec leurs plages de tension.

Si vous avez d'abord besoin du concept, lisez Qu'est-ce qu'un Système de Régulation de Tension de Bande ?. Si vous avez besoin du côté alignement latéral de la spécification, voir Systèmes de Guidage de Bande : Spécifications et Choix du Modèle.

Spécifications de Régulation de Tension en un Coup d'Œil

Paramètre Spécification Modèle
Méthode de régulation Boucle fermée automatique avec algorithme PI sans dépassement ; boucle ouverte manuelle à courant constant sur micro-régulateurs TC-860, TC-200
Plage de couple, unités à poudre magnétique standard 6 N.m à 400 N.m Plage standard d'embrayages et freins
Plage de couple, micro-unités 1 N.m à 5 N.m Micro-embrayage 12 V, micro-frein 24 V
Désignation de plage du régulateur 1000 N.m KDT-C-1000
Sortie principale 2 x 24 V / 4 A canaux à courant constant TC-860, KDT-C-1000
Sortie auxiliaire 2 x 0-10 V ; ou 1 x 0-5 V configurable en 0-10 V TC-860, KDT-C-1000
Cycle d'échantillonnage 50 ms TC-860
Précision de conversion 1 LSB, conversion A/N 16 bits TC-860
Plage d'entrée du capteur 30 mV ou 300 mV standard ; entrée 5 V personnalisable TC-860
Alimentation du régulateur AC 165-264 V ; ou AC 180-245 V ; ou excitation DC 12 V / 24 V pour micro-unités TC-860, KDT-C-1000, TC-200
Communication RS485 / Modbus-RTU, carte de registres 0x00 à 0x19 TC-860, KDT-C-1000
Commande de changement de rouleau Commutation double poste avec rapport de sortie de changement d'arbre réglable, sortie en veille KDT-C-1000, TC-860
Structure de mesure Montage par bride en porte-à-faux, montage par semelle sur palier, arbre traversant Plage du capteur de tension
Signal de sortie du capteur Sortie de jauge de contrainte mV/V Capteur à arbre traversant
Indice de protection IP54 / IP65 Capteur à arbre traversant

Comment la Plage de Tension est Déterminée

La tension n'est pas définie directement par le régulateur. Sur un poste de bobinage ou de déroulage, le régulateur fixe le couple sur un embrayage ou frein à poudre magnétique, et la tension de bande qui en résulte découle du rayon du rouleau :

Tension de bande (N) = Couple (N.m) / Rayon du rouleau (m)

C'est pourquoi la plage de tension utilisable d'une zone dépend à la fois de la plage de couple de l'actionneur et de la plage de diamètre de rouleau de la machine. Un frein à poudre magnétique de 6 N.m à 400 N.m ne délivre pas une valeur de tension fixe : à un rayon de noyau de 0,05 m, le même couple produit bien plus de tension qu'à un rayon de rouleau plein de 0,4 m. Dimensionnez l'actionneur sur toute la plage du rouleau, pas seulement au point de consigne.

Conséquence pratique : le couple maximal requis est fixé par le diamètre du rouleau plein et la tension maximale que le matériau tolère, tandis que le couple minimal contrôlable est fixé par le diamètre du noyau. Précisez les deux valeurs avant de commander.

Trois Méthodes de Régulation de Tension

1. Boucle Ouverte : Régulation Manuelle à Courant Constant

L'opérateur fixe le niveau de sortie et le régulateur maintient le courant d'excitation constant. Il n'y a pas de retour de tension, donc la tension dérive quand le diamètre du rouleau change. Cette méthode convient aux courtes séries, aux machines simples et aux bandes légères à basse tension où le coût et la simplicité comptent plus que la répétabilité.

  • Matériel : Micro-Régulateur de Tension TC-200 avec un micro-embrayage à poudre magnétique 12 V ou un micro-frein à poudre magnétique 24 V
  • Plage de couple : 1 N.m à 5 N.m
  • Usage typique : étiquettes, petits rembobineurs, bande légère et machines compactes

2. Boucle Fermée : Régulation Automatique avec Retour Capteur

Les capteurs de tension ou cellules de charge renvoient la tension réelle au régulateur, qui compare en continu la tension mesurée à la cible et ajuste la sortie. C'est la méthode standard pour les lignes de production où la stabilité de tension affecte le repérage, la dureté de bobinage ou l'étirement du matériau.

3. Régulation par Dancer

Un rouleau dancer fournit un stockage mécanique de tension et est souvent combiné à un régulateur en boucle fermée sur les lignes à changements de vitesse fréquents ou à épissures. XW Machinery fournit le côté régulateur et capteur de ces systèmes ; la mécanique du dancer est construite par le fabricant de la machine. Voir Régulation de Tension en Boucle Ouverte vs Boucle Fermée pour une comparaison complète.

Trois Configurations Typiques de Régulation de Tension

Configuration A : Bande Légère, Basse Tension

Micro-Régulateur de Tension TC-200 pilotant un micro-embrayage à poudre magnétique 12 V (1-5 N.m) ou un micro-frein à poudre magnétique 24 V (1-5 N.m). Sortie manuelle à courant constant, aucun amplificateur de puissance intermédiaire requis sur les châssis micro et petits.

  • Plage de couple : 1 N.m à 5 N.m
  • Méthode de régulation : manuelle, boucle ouverte
  • Ajoutez un capteur de tension et un régulateur automatique pour passer en boucle fermée

Configuration B : Bobinage et Déroulage Standard Simple ou Double Poste

Régulateur Automatique de Tension KDT-C-1000 avec deux sorties à courant constant 24 V pilotant directement embrayages et freins à poudre magnétique, associé à des cellules de charge de tension en porte-à-faux pour le retour. La commutation double poste avec rapport de sortie de changement d'arbre réglable réduit le choc de tension lors du changement de rouleau.

  • Désignation de plage du régulateur : 1000 N.m
  • Sorties : 2 x 24 V courant constant, 1 x 0-5 V auxiliaire configurable en 0-10 V
  • Alimentation : AC 180-245 V ; RS485 pris en charge ; relais de sortie de limite pris en charge

Configuration C : Régulation Multi-Zone Hautes Performances avec Intégration API

Régulateur Automatique de Tension TC-860 avec détecteurs de tension à arbre traversant ou transducteurs de tension sur palier. Deux sorties principales 24 V/4 A pilotent les unités à poudre magnétique, tandis que deux sorties auxiliaires 0-10 V se connectent à des variateurs, servomoteurs ou systèmes de contrôle externes.

  • Processeur : CPU haute vitesse 32 bits, échantillonnage 50 ms, précision de conversion 1 LSB
  • Entrées : 30 mV / 300 mV standard, 5 V personnalisable
  • Communication : RS485 / Modbus-RTU, carte de registres 0x00 à 0x19
  • Alimentation : AC 165-264 V large plage

Comment Choisir un Capteur de Tension

  • Cellule de charge en porte-à-faux : structure à montage par bride, installation facile, faible dérive thermique, protection élevée contre les surcharges. Voir la Cellule de Charge de Tension en Porte-à-Faux.
  • Transducteur sur palier : montage par semelle sous le boîtier de palier, capacité de charge et stabilité structurelle supérieures pour les lignes à bande large et haute vitesse. Voir le Transducteur de Tension sur Palier.
  • Capteur à arbre traversant : transmission directe de la force par l'arbre du rouleau, sortie mV/V, protection IP54 / IP65. Voir le Capteur de Tension à Arbre Traversant.

Lisez Comment Choisir un Capteur de Tension de Bande pour la procédure de sélection complète, et Comment Choisir un Régulateur de Tension pour la sélection du régulateur.

Questions Fréquentes

Quelle plage de tension XW Machinery peut-elle fournir ?

La tension dépend du couple et du rayon du rouleau. La plage des embrayages et freins à poudre magnétique couvre 6 N.m à 400 N.m sur les unités standard et 1 N.m à 5 N.m sur les micro-unités. Envoyez votre diamètre maximal de rouleau, diamètre de noyau et tension cible et nous calculons la plage de couple requise pour chaque zone.

Quelle est la différence entre la régulation de tension en boucle ouverte et en boucle fermée ?

La boucle ouverte estime la tension à partir d'une sortie fixée manuellement et ne corrige pas le changement de diamètre du rouleau. La boucle fermée utilise le retour réel des capteurs de tension ou cellules de charge et régule la sortie automatiquement, offrant une précision et une stabilité supérieures. Voir Régulation de Tension en Boucle Ouverte vs Boucle Fermée.

Un régulateur peut-il piloter deux actionneurs ?

Oui. Le TC-860 comme le KDT-C-1000 offrent deux canaux de sortie principaux 24 V indépendants, ce qui convient aux machines avec deux actionneurs de tension contrôlés ou des structures de bobinage et déroulage à double arbre.

Le régulateur peut-il s'intégrer à un API ?

Oui. La communication RS485 / Modbus-RTU est disponible, avec une carte de registres définie de 0x00 à 0x19 sur les configurations TC-860 compatibles Modbus.

Pourquoi la tension change-t-elle pendant le rembobinage ?

Le diamètre du rouleau, la vitesse, le changement de rouleau et le comportement du matériau affectent tous la tension. Voir Pourquoi la Tension de Bande Change Pendant le Rembobinage et Tension de Bande Instable : Causes et Solutions.

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