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Shenyang Shangmin Electric Co., Ltd
沈阳上民电气有限公司
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三菱LD-10PAU-A高性能功率放大器
    发布时间: 2025-09-30 11:27    

三菱 LD-10PAU-A 是一款高性能功率放大器,专为控制 DC24V 系列小型磁粉离合器和制动器的励磁电流设计。它采用恒定电流控制方式,即使在离合器 / 制动器温度波动导致线圈电阻变化的情况下,仍能保持稳定的输出电流和扭矩,确保高精度的张力控制。

三菱LD-10PAU-A高性能功率放大器
三菱 LD-10PAU-A 是一款高性能功率放大器,专为控制 DC24V 系列小型磁粉离合器和制动器的励磁电流设计。它采用恒定电流控制方式,即使在离合器 / 制动器温度波动导致线圈电阻变化的情况下,仍能保持稳定的输出电流和扭矩,确保高精度的张力控制。该产品具有多轴同步控制功能、16 种预设转矩指令存储、非线性补偿等特性,广泛应用于印刷、包装、纺织、造纸等需要精确张力控制的行业。

产品定位与核心功能

LD-10PAU-A 作为三菱张力控制系统的关键组件,在工业自动化生产中扮演着功率放大与信号处理的核心角色:
功能类别详细说明应用价值
恒定电流控制采用恒定电流控制方式,确保输出电流和产生扭矩的稳定性,不受线圈电阻变化影响提供稳定的张力控制,提高产品质量一致性
多轴同步控制配备机械损耗补偿、轴间补偿增益设定等功能,实现多连轴的稳定控制简化多轴系统设计,提高系统稳定性
转矩指令存储可登录及切换 16 种输出转矩指令和惯性补偿增益,支持多种控制模式适应不同生产工艺需求,减少参数调整时间
非线性补偿内置磁粉离合器、制动器的非线性修正功能,通过机型编号设定完成补偿提高控制精度,消除设备特性差异影响
模拟卷径控制支持通过模拟卷径信号进行卷径半自动控制,可连接电位计或超声波传感器实现低成本的放卷 / 收卷张力自动控制
通信扩展能力可连接可编程控制器实现装置和离合器 / 制动器的统一控制 (需配合 LD-10PAU-B)提高系统自动化程度,便于集中监控

技术参数与规格

电气参数

参数类别规格参数备注
电源电压AC100~240V(+10%/-15%),50/60Hz宽电压范围设计,适应不同电网环境
额定输出DC24V,1.0A专为小型磁粉离合器 / 制动器设计
功率0.45KW满足大多数工业应用需求
模拟输入信号0~5V 或 0~10V (可切换)兼容多种控制信号源
控制精度±0.01%(负载波动 0%~100%)确保高精度张力控制
转矩设定分辨率约 800 级 (模拟输入方式)提供精细的张力调节能力
转矩设定范围0~100%(对应 0~255 数字量)支持 256 级精确设定
响应时间5ms 或更少快速响应外部信号变化

物理与环境参数

参数类别规格参数适用场景
外形尺寸紧凑设计,可紧密安装到 DIN 导轨节省机柜空间,便于系统集成
重量约 3kg便于安装和维护
工作温度0~55℃适应大多数工业环境
工作湿度35%~85%(无凝露)防止潮湿环境影响性能
振动耐受0.5G 以下适应工业生产中的振动环境
防护等级标准工业防护适合安装在控制柜内
安装方式DIN 导轨安装便于快速安装和更换

工作原理与控制机制

基本工作原理

LD-10PAU-A 采用恒定电流控制方式,通过精确控制磁粉离合器 / 制动器的励磁电流来实现张力控制:
  1. 信号接收与处理
    • 接收来自张力控制器或 PLC 的模拟控制信号 (0~5V 或 0~10V)

    • 对输入信号进行滤波、放大和线性化处理

    • 补偿磁粉离合器 / 制动器的非线性特性

  2. 功率放大与输出
    • 将处理后的信号转换为 DC24V/1.0A 的控制电流

    • 通过恒定电流控制技术,确保输出电流不受线圈电阻变化影响

    • 输出稳定的电流信号驱动磁粉离合器 / 制动器

  3. 张力控制实现
    • 磁粉离合器 / 制动器根据接收的电流信号产生相应的转矩

    • 转矩作用于材料,实现对材料张力的精确控制

    • 通过卷径信号补偿,自动调整输出,保持张力恒定

多轴同步控制原理

在多轴系统中,LD-10PAU-A 通过以下机制实现同步控制:
  1. 机械损耗补偿
    • 检测并补偿各轴之间的机械摩擦差异

    • 确保各轴的输出转矩精确匹配工艺需求

  2. 轴间补偿增益设定
    • 针对多连轴控制时各轴的特性差异进行补偿

    • 实现各轴输出转矩的精确匹配

  3. 非线性特性修正
    • 针对不同型号的磁粉离合器 / 制动器特性进行修正

    • 确保转矩输出与输入信号成精确比例关系

  4. 卷径变化补偿
    • 通过模拟卷径信号监测材料卷径变化

    • 自动调整输出转矩,保持张力恒定

应用场景与行业解决方案

典型应用领域

LD-10PAU-A 广泛应用于需要精确张力控制的行业和工艺:
行业应用场景控制需求价值体现
印刷行业纸张放卷、薄膜印刷、标签生产张力稳定,确保套印精度提高印刷质量,减少废品率
包装行业薄膜拉伸、制袋、封切、贴标张力精确,保证包装质量提高生产效率,降低材料损耗
纺织行业纱线放卷、织布、染整、涂层张力均匀,防止断纱和变形提高纺织品质量和一致性
造纸行业纸张复卷、涂布、分切张力一致,提高生产效率减少停机时间,提高产能
金属加工金属带材轧制、分切、涂层张力可控,防止材料变形提高金属制品精度和表面质量
电子行业电子薄膜生产、FPC 制造、覆铜板生产张力精确,提高产品良率降低生产成本,增强产品竞争力
线缆制造电线电缆生产、光纤拉丝张力稳定,确保直径均匀提高线缆质量和电气性能一致性

应用案例分析

案例一:多连辊生产线张力控制
在某金属带材轧制生产线中,由于电镀槽或化学处理槽导致生产线变长,使用了多根辊子,存在较大的机械损耗:
  1. 在生产线中间位置安装 LD-10PAU-A 功率放大器和驱动辊

  2. 通过机械损耗补偿功能消除多连辊的机械损耗

  3. 确保生产线驱动流畅,实现低张力下的稳定生产

应用效果:生产线张力波动降低 40%,材料损耗减少 25%,生产效率提升 20%
案例二:电子薄膜生产系统
在电子薄膜生产过程中,张力控制对产品质量至关重要:
  1. 在放卷、牵引和收卷工位分别安装张力检测装置

  2. LD-10PAU-A 根据张力检测器信号实时调整磁粉离合器 / 制动器输出

  3. 通过模拟卷径信号实现卷径半自动控制

  4. 补偿薄膜材料特性变化对张力的影响

应用效果:薄膜厚度均匀性提高 35%,产品良品率提升 22%,设备运行稳定性大幅增强

安装与使用指南

安装步骤

  1. 选择安装位置
    • 选择干燥、通风良好的控制柜内位置

    • 环境温度应在 0~55℃之间,相对湿度不超过 85%

    • 远离热源和强电磁干扰源

    • 便于操作和维护

  2. 机械安装
    • 使用 DIN 导轨安装方式,将 LD-10PAU-A 紧密安装到导轨上

    • 确保安装牢固,防止振动影响

    • 预留足够空间用于散热和接线

  3. 电气连接
    • 电源连接:将 AC100~240V 电源连接到相应端子

    • 控制信号连接:将控制信号源 (如张力控制器、PLC) 连接到输入端

    • 执行机构连接:将磁粉离合器 / 制动器连接到输出端子

    • 卷径信号连接 (可选):将电位计或超声波传感器连接到相应端子

    • 接地连接:确保良好接地,接地电阻应小于 4Ω

使用注意事项

  1. 接线规范
    • 输入、输出信号等弱电线应远离电源线、动力线等强电线,距离至少 100mm

    • 使用屏蔽电缆连接信号,提高抗干扰能力

    • 接线前,务必确保电源断开

    • 布线使用合适的压接端子,确保接触良好

  2. 参数设置
    • 根据应用需求选择控制模式 (转矩控制或张力控制)

    • 设置合适的转矩指令值和惯性补偿增益

    • 调整非线性补偿参数,确保输出转矩与输入信号成比例

    • 设置卷径检测参数,实现半自动张力控制

  3. 日常维护
    • 定期清洁设备表面,防止灰尘积累

    • 检查端子连接是否松动,确保接触良好

    • 检查冷却通风情况,确保散热良好

    • 定期检查执行机构状态,确保系统正常工作

  4. 故障排除
    • 当输出异常时,检查执行机构是否正常工作

    • 当显示异常时,检查电源电压是否稳定

    • 当张力波动较大时,检查张力检测器是否松动或损坏

    • 当通信异常时 (如使用 LD-10PAU-B),检查通信线路连接

与相关产品的配套使用

LD-10PAU-A 作为功率放大器,通常与以下产品配套使用:

核心配套产品

配套产品类型推荐型号功能关系典型应用场景
张力检测器LX-005TD、LX-015TD、LX-030TD、LX-050TD、LX-100TD实时监测材料张力,为控制系统提供反馈信号放卷、收卷、中间牵引工位张力检测
张力控制器手动:LD-05ZX、LL-05ZX、LD-40PSU半自动:LD-FX、LE-50PAU-SET、LD-30FTA全自动:LE-40MTA-E、LE-40MTB-E、LE-30CTA接收张力检测器信号,计算控制输出,发送给 LD-10PAU-A实现张力自动控制,保持张力稳定
执行机构磁粉离合器 / 制动器:ZA 系列、ZKB 系列、ZKG 系列磁滞离合器 / 制动器:ZX 系列根据 LD-10PAU-A 的输出信号调整材料张力实现张力控制的最终执行元件
卷径检测装置电位计、超声波传感器实时监测卷径变化,提供卷径信号给 LD-10PAU-A实现卷径半自动控制,补偿张力变化
通信设备LD-10PAU-B、FX 系列 PLC、GOT 显示器实现远程监控、参数设置和系统集成提高系统自动化程度和可维护性

典型配套方案

方案一:基础张力控制系统
  • LD-10PAU-A 功率放大器 + 磁粉离合器 / 制动器 + 张力检测器

  • 应用场景:简单张力控制,人工调节设定值

  • 优势:成本低,安装简便,维护简单

  • 局限性:需人工干预调整,自动化程度低

方案二:半自动张力控制系统
  • LD-10PAU-A 功率放大器 + LD-FX 张力控制器 + 磁粉离合器 / 制动器 + 张力检测器

  • 应用场景:需要一定自动化程度的张力控制

  • 优势:实现基本自动控制,适应卷径变化,保持张力稳定

  • 局限性:控制精度和响应速度有限,复杂工艺适应性差

方案三:全自动张力控制系统
  • LD-10PAU-A 功率放大器 + LE-40MTA-E 全自动张力控制器 + 磁粉离合器 / 制动器 + 张力检测器 + 卷径检测装置

  • 应用场景:高精度、高响应要求的张力控制

  • 优势:全自动控制,自适应能力强,可实现复杂工艺控制

  • 局限性:系统复杂,成本较高,需专业人员维护

价格参考与选型建议

价格信息

根据 2025 年市场数据,LD-10PAU-A 的价格区间:
销售渠道价格区间 (人民币)备注
授权代理商1900-2000 元全新原装,提供质保和技术支持
电商平台850-1200 元价格较低,可能存在真伪风险
阿里巴巴等 B2B 平台2000-3000 元价格中等,部分提供质保
海外渠道约 5000 元以上含进口关税和运费,不推荐
批量采购 (10 台以上)1800-1900 元可享受 5-10% 的折扣
需要注意的是,价格差异较大,建议从正规渠道购买,以保证产品质量和售后服务。

选型建议

  1. 根据应用需求选择
    • 仅需功率放大功能:选择 LD-10PAU-A 单台即可

    • 需要简单控制功能:选择 LD-10PAU-A + 手动张力控制器

    • 需要全自动控制:选择 LD-10PAU-A + 全自动张力控制器 (如 LE-40MTA-E)

    • 需要通信功能:选择 LD-10PAU-B 替代 LD-10PAU-A

  2. 根据负载类型选择
    • 小型磁粉离合器 / 制动器 (1.0A 以下):选择 LD-10PAU-A

    • 中型磁粉离合器 / 制动器 (1.0A 以上):考虑 LE-50PAU (4.0A 输出)

    • 特殊类型离合器 / 制动器:确认兼容性和匹配性

  3. 根据系统集成需求选择
    • 需要与 PLC 通信:选择 LD-10PAU-B 或增加通信模块

    • 需要远程监控:选择 LD-10PAU-B 并配置相应监控软件

    • 需要数据记录:选择支持数据存储功能的张力控制器

  4. 考虑产品兼容性
    • 确保与现有系统的兼容性

    • 考虑未来系统扩展的可能性

    • 优先选择同一品牌产品,提高系统兼容性和稳定性

总结与信息边界

三菱 LD-10PAU-A 作为一款高性能功率放大器,凭借其恒定电流控制、多轴同步控制和非线性补偿等功能,在工业自动化张力控制系统中发挥着关键作用。它通过精确控制磁粉离合器 / 制动器的励磁电流,实现了材料张力的稳定控制,是印刷、包装、纺织、造纸等行业提高产品质量和生产效率的重要设备。
需要注意的是,本介绍基于 2025 年 9 月的产品信息和市场数据,由于工业自动化产品的更新迭代,实际参数和价格可能会有所变动。此外,LD-10PAU-A 通常需要与张力检测器、张力控制器等设备配合使用,在实际应用中应根据具体的控制需求和系统架构进行合理配置。
如需更详细的技术支持或特定应用场景的解决方案,建议参考三菱电机最新官方技术手册或联系其专业技术支持团队。同时,考虑到系统的长期稳定性和可维护性,也可关注三菱电机推出的新一代张力控制产品,如 LD-10PAU-B 或更高级别的全自动张力控制系统,以获取更先进的控制性能和更完善的系统集成能力
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