除了手動張力控制之外，還有兩種自動控制張力的方法。控制電機的輸出扭矩或控制電機的速度。
①開環轉矩控制。
A.張力開環控制。變頻器只根據輸出頻率或轉矩來控制張力的控制方案就是張力開環控制系統。因為沒有張力測量信號，所以稱為張力開環控制。采用轉矩控制方式，就是變頻器控制的是電機的轉矩，而不是速度，所以輸出頻率隨被輸送物體的速度而變化。
因為輸送物料的張力只來自於卷繞軸的扭矩，所以物料的張力可以通過卷繞軸的扭矩來控制，即T=FR。根據張力計算出電機轉矩，用來控制變頻器的電流環來控制電機輸出轉矩。這種張力開環控制系統常用於張力控制精度不高的場合。
B.張力開環控制的實現。張力開環控制系統由以下功能模塊組成。
壹、張力設置。張力的設定值與要輸送的材料和壓接要求有關。張力錐用於控制張力隨纏繞直徑的增大而減小，提高纏繞成型的效果。
二。纏繞直徑的計算。用於計算和獲取卷徑信息。當用被輸送物料的線速度計算卷繞直徑時，線速度被輸入到功能模塊中；當通過厚度累積計算線圈直徑時，使用通過厚度累積計算線圈直徑的相關功能模塊。
羅馬數字3..扭矩補償。電機輸出扭矩的壹部分用於在加速和減速過程中克服卷繞(退繞)輥的慣性矩。變頻器中的慣性補償通過設置合適的參數，根據加減速率自動補償轉矩。它使系統在加速和減速過程中獲得穩定的張力。摩擦補償用於克服系統阻力對張力的影響。
C.張力開環控制模式。圖6-29是張力開環控制系統的基本結構。這種控制模式也稱為線圈直徑檢測模式。也就是說，當卷繞和展開時，滾筒的外徑被自動檢測以控制卷繞和展開的扭矩。檢測滾筒外徑有兩種常用方法。
圖6-29？張力開環控制
壹、利用卷筒上安裝的接近開關檢測卷筒的轉速，根據轉速、卷筒的軸徑和材料厚度計算卷筒直徑的厚度，從而得到卷筒的外徑。根據接近開關，每壹個脈沖輸出都表示卷筒旋轉壹周，所以卷筒直徑是由原來卷筒直徑的2倍加上材料厚度計算出來的。
二。使用卷軸上的接近開關和旋轉編碼器來檢測進紙輥的轉速，以便進行計算。也就是說，鼓的旋轉周期隨著鼓直徑的增加而增加，而安裝在具有固定直徑的進給輥上的旋轉編碼器的脈沖輸出不以恒定速度變化。當卷筒旋轉壹周時，根據進給輥輸出的脈沖數計算當前卷筒直徑。只要進料輥與物料之間沒有滑移，該方法的計算精度優於基於厚度的累積計算。
②閉環速度控制。
A.張力閉環控制。張力作為反饋信號，構成張力閉環控制系統。其速度控制方式是指變頻器根據張力反饋信號調整變頻器的輸出頻率。這裏，速度控制模式可以工作在三種模式中的任何壹種:無速度傳感器的矢量控制、有速度傳感器的矢量控制和U/f控制。
它通過輸送物料的線速度和實際卷繞直徑計算出匹配頻率設定值f1，通過張力(位置)反饋信號的PID運算產生頻率值f2，所以最終輸出頻率為f= f1+f2。這裏，PID控制的輸出被用作反饋控制信號，並且通過計算線速度和實際卷繞直徑獲得的頻率信號是前饋控制信號。當卷筒輥的線速度隨著卷繞直徑的增大與材料的線速度不匹配時，會輸出壹個校正信號，及時降低變頻器的輸出頻率。
張力閉環控制系統能夠將張力穩定在PID控制器的設定值。當張力擺桿、浮動輥等張力(位置)反饋信號作為反饋檢測元件時，改變PID控制器的設定不壹定會改變實際張力。改變張力需要改變張力機械的配置，如張力擺桿或浮動輥的配重。
無論是采用張力開環控制還是閉環控制，系統在加速和減速時都需要提供額外的力矩來克服整個系統的轉動慣量。如果不進行補償，卷繞加速時張力太小，減速時張力太大，退繞加速時張力太大，減速時張力太小。
張力閉環控制系統常用於對張力控制精度要求高的應用場合。如造紙、紡織等。
B.張力閉環控制的實現。張力閉環控制系統由以下功能模塊組成。
壹、PID控制器。用於檢測張力反饋信號，通過PID運算輸出頻率信號f2。
二。線速度輸入。它有兩個功能:
根據線速度計算匹配的頻率設定值f 1；
根據線速度計算卷繞直徑。
羅馬數字3..線圈直徑的計算。用於計算實際纏繞直徑。變頻器根據線速度和實際卷繞直徑獲得變頻器的匹配頻率。用線速度計算卷徑時，如果計算的卷徑與實際卷徑有偏差，說明線速度有偏差，可以用卷徑計算結果來修正線速度輸入。需要註意的是，根據線速度和實際卷繞直徑得到的變頻器匹配頻率並不是變頻器的實際輸出頻率。變頻器的實際輸出頻率是用於根據線速度和工作頻率計算繞組直徑的工作頻率。
四。第二組PID控制器。為了提高張力控制的精度，可以設置兩組不同的PID控制器參數。當第壹組PID控制器參數不能滿足控制精度時，使用第二組PID控制器參數進行控制。例如，當卷繞直徑較小時，采用第壹套PID控制器參數，隨著卷繞直徑的增大，采用第二套PID控制器參數，實現全程高精度控制。
圖6-30是張力閉環控制系統的基本結構。它通過張力檢測器檢測張力，並使用反饋控制來保持張力的實際值與設定值壹致。因此，提高了控制精度。
圖6-30？張力閉環控制
③退繞的基本結構。放卷結構可分為單軸放卷機構、多軸同時放卷機構、正向放卷機構和反向驅動放卷機構。圖6-31是它們的機理圖。
單軸放卷機構在卷軸上裝有制動器。隨著卷筒直徑的減小，只有減小相應的制動力矩才能獲得壹定的張力。這種機構還可以在卷筒和制動器之間增加齒輪、滑輪和其他加速和減速機構。
圖6-31？展開機構
同時，多軸放卷機構用於同時放卷多個卷軸上的材料。例如層壓機和施膠機。為了控制所有放卷設備的張力，需要控制每個制動器的扭矩並保持壹致。
正向放卷機構和反向驅動放卷機構是帶電機的放卷機構。主動退繞機構用在鼓很重或者使用自動進給裝置的情況下，並且希望控制備用鼓的旋轉速度與使用中的鼓的退繞速度壹致。它們需要主動退繞來修正機械損失，實現慣性補償。
反向驅動放卷機構用於需要可逆卷繞和放卷材料的場合，以及需要低速反向驅動以防止卷筒停止時材料松弛的場合。
④繞組的基本結構。卷繞結構分為小容量卷繞機構、中等容量卷繞機構、電機直接卷繞機構、壓輥直接卷繞機構、多軸同時卷繞機構、多軸選擇性卷繞機構等。表6-9顯示了卷繞機構的結構和特點。
表6-9？卷繞機構的結構和特點
類型機構的結構特征是什麽？
小容量卷繞機構
①離合器和制動器大。熱量與其滑動速度和傳遞扭矩的乘積
相稱的
②對於放線制動，纏繞直徑越大，扭矩越大，滑動速度越小。
所以產熱基本不變。
③對於離合器，纏繞直徑越大，扭矩越大，滑動速度越大。因此，
發燒越厲害。由於這個原因，需要更大型號的電機。
④退繞功率=0。0167 fv。其中f是張力，n；v是線速度，
米/分鐘
電機直接卷繞機構
(1)用DC電機和伺服電機的轉軸直接繞線。
②根據卷筒比(最大直徑/最小直徑)，電機型號較大。
變化
(3)由於電機輸出扭矩小於離合器，因此，為了保證
當需要纏繞扭矩時，通常設置減速器。
④當減速器的速比較大時，減速器效率的降低會導致張緊。
大的波動不利於通過扭矩控制來控制張力。
⑤這種卷繞控制方式適用於相對張力小、速度高的卷繞。
流程？
中等容量收藏
卷繞機構
①應采用具有滑動速度控制功能的張力控制裝置來控制卷繞。
電機速度保持卷繞離合器的滑動速度大致相同。
②可以降低離合器的滑轉功率。
③隨著卷筒比的變化，電機型號變化較大。
壓輥直接卷繞機構？
(1)用壓輥將卷取卷軸的圓周壓在底輥上。
②離合器用於控制下輥上的驅動軸，以獲得恒定的張力。
③驅動電機的型號不隨卷筒比的變化而變化。
④滑動速度不隨卷繞直徑變化，所以離合器滑動損失小？
多軸同步卷繞機構
①使用卷繞電機驅動卷繞。
②每個卷筒上應安裝離合器。
③適用於分切機(切膜制帶)和分切機(多層膜)
分離後卷繞)？
多軸選擇性卷繞機構
圖6-32顯示了多軸選擇性卷繞機構。
①可分為兩種:離合器和制動器安裝在擺臂機構和固定架上。
(2)為了保證相同的圓周速度，預驅動繞組。
⑤其他控制。根據輸送物料的不同，當需要驅動多個從動輥時，由於從動輥機械損耗的影響，前端的張力較大。因此，應根據材料的膨脹和收縮來控制每個從動輥。比如采用後羅拉驅動逐漸高於前羅拉的微調傳動；用伺服電機驅動從動輥，設定各種傳動比，使後電機的驅動相對於前電機逐漸提高。不同傳動材料的延伸率不同，壹般為0.1% ~ 5%。這種後輥依次提高驅動力的控制稱為拉伸控制。
圖6-32？多軸選擇性卷繞機構
當要求材料的實際張力小於卷筒加減速引起的張力和卷筒與從動輥機械損失引起的張力時，應采用彈性調節輥機構進行控制。它根據彈性輥的恒定位置控制每個電機的速度。材料的張力是彈性調節輥質量的壹半。
⑥張力控制器的執行機構。
A.磁粉離合器和制動器。張力控制器常用的執行機構是磁粉離合器和制動器。磁粉離合器和制動器的工作原理與磁粉測功機相似。在驅動體和被驅動體之間填充磁粉，激勵線圈通電後磁粉被磁化，驅動體的扭矩傳遞給被驅動體作為離合器使用。如果被驅動體是固定的，那麽傳動體的扭矩就被消耗掉了，可以作為剎車使用。磁粉離合器和制動器具有以下特點。
壹、勵磁電流與傳遞的轉矩大致成正比，如圖6-33所示。
二。傳動扭矩可控制在額定扭矩的3% ~ 100%範圍內。怠速時的扭矩低於1%。
羅馬數字3..小型磁粉離合器和制動器可以傳遞非常大的扭矩。
四。與電機電樞控制方式相比，磁粉離合器和制動器的勵磁電流小，可以使裝置小型化，降低成本。在規定的滑動功率下運行，磁粉的使用壽命約為5000 ~ 8000 h，可連續滑動。
v磁粉離合器和制動器的額定扭矩可在0.5 ~ 4000n·m範圍內選擇。
不及物動詞按其結構可分為外伸軸式和空心軸式兩種。按其冷卻方式可分為風扇冷卻式、強制風冷式、水冷式和散熱塊式。
羅馬數字7..它的傳遞扭矩不隨輸出速度和滑行速度而變化，而是可以保持不變。
圖6-33？磁粉離合器和制動器特性
圖6-34？滯後離合器和制動器特性
B.滯後離合器和制動器。對於小型應用，也可以選擇磁滯離合器和制動器，它們的特性如下。
壹、勵磁電流與傳遞的轉矩大致成正比，如圖6-34所示。
二。額定扭矩範圍較小，從0.003到10N·m..
羅馬數字3..其結構類似於磁粉離合器和制動器。但是沒有需要更換的零件。
四。磁滯離合器由內外壹體的第壹轉子組成，與圓柱形的第二轉子(未磁化的永磁體)產生扭矩傳遞。當第壹轉子和勵磁線圈固定在壹起時，形成磁滯制動器。
v它的傳動扭矩不隨輸出速度和滑行速度而變化，可以基本保持不變。
不及物動詞它能在規定的滑轉功率下連續運行，無機械磨損。
羅馬數字7..與電機相比，控制功率小，控制裝置可以小型化。
⑦伺服電機、矢量變頻器/電機。伺服電機和矢量變頻器/電機的選擇和設置註意事項如下。
A.將伺服電機和矢量逆變器/電機設置為轉矩控制模式，以便輸出轉矩與輸入信號成比例。當輸入信號與卷繞直徑成比例時，可以獲得恒定的張力控制。
b .電動機的額定輸出功率與額定轉速和連續運行的輸出功率有關。在卷繞和退繞過程中，扭矩會隨著卷繞直徑的增大而增大。在最大卷繞直徑時，輸出轉矩也應該最大。因此，當繞組直徑比變大時，需要大容量電機。但如果輸出功率不變，有時就需要降低電機容量。
c .在張力控制中，應根據連續運行時的扭矩選擇電機的扭矩。不應短時間內按最大扭矩選擇。
D.與交流伺服電機相比，矢量變頻器/電機的轉矩控制範圍較小，不適合大轉矩比(卷繞直徑比*最大張力/最小張力)的應用。
E.對於高速應用，不應選擇交流伺服電機。與磁粉離合器和制動器相比，交流伺服電機的輸出轉矩很小。當它用於驅動卷軸時，需要減速器。壓下率不能太大，否則張力控制不能正確進行。
圖6-35顯示了交流伺服電機和矢量逆變器/電機的輸出轉矩和速度之間的關系。
上述電機與磁滯離合器和制動器相同，無機械磨損，可免維護。
帶有電機的放卷機構可用於制動和驅動，因此可簡化結構。但在變速比較大的減速機上很難使用，只適合低扭矩放卷。可配合磁粉離合器和定滑控制進行大扭矩卷繞。
圖6-35？不同電機輸出轉矩與轉速的關系
圖6-36？力矩馬達的輸出力矩特性
F.力矩電機是專門設計的交流箱式電機，具有輸出力矩隨力矩增大而減小的下垂特性，如圖6-36所示。對於卷繞直徑相對較小的應用，可以實現恒速卷繞操作。也可以使用滑動式簡單電壓調諧器實現繞線。