直流电机在卷取时功率和速比的计算示例Word下载.docx
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线速度给定值
辊径
转速
转速给定
(m/min)
(m)
(r/min)
(v)
高
360
0.26
1028
10
速
0.28
955
9.27
档
0.30
891
8.67
低
140
0.26
1008
9.81
速
0.28
936
9.11
档
0.30
873
8.49
辊径补偿环节同时将转速反馈量换算成形象速度显示信号
转速反馈
显示值
(v)
(m/min)
1028
10
360
955
9.29
360
891
8.67
低
9.81
144
9.11
8.49
开卷、卷取在低速档时,碎边机工作时,轧机应置于低速档,如置于高速档应禁止运行或速度上限不允许超过144m/min。
轧制力矩计算
对应500/1000r/min的电机过载倍数为1.6/1.0对应不同转速的电机额定力矩
Me=975×
600/500=1.17tm
M750=0.878tmM1000=0.585tm额定轧制力矩Mz=(in/1.05)Me(从计算看主要是给动补和空补留有一定的空间)
不同转速的轧制力矩
低速档
高速档
传动比i
5.7167
2.3333
轧速(m/min)72
108
144
180
270
(m/s)
1.2
1.8
2.4
3
4.5
6
电机Me(tm)1.17
0.878
0.585
1.17
0.878
0.585
额定的轧制力矩Mz(tm)5.73
4.3
2.87
2.34
1.76
1.17
过载倍数
1.6
1.3
1.0
1.6
1.3
1.0
最大轧制力矩
9.17
5.46
3.74
2.28
1.17
速度AGC推入时速度给定上限置留30%
穿带速度、点动速度整定18m/min,加速度暂定30m/min
二
卷取机参数整定值
线速度:
高速档1.15×
360=414m/min(6.9m/)
低速档1.15×
144=165.6m/min(2.76m/s)
传动比:
高速档i1=5.56207
低速档i2=13.5872
i2/i1=2.44283
电机转速:
高速档n=5.56207×
414/∏(1.6~0.51)=458~1437r/min
低速档n=13.5892×
165.6/∏(1.6~0.51)=448~1405r/min
电机转速给定值整定,高速档、低速档都是10v对应1437r/min,主机速度换算成卷取转速给定的转换关系n=V/D,
高速档V=360m/min
D=1.6m
n=448r/min
Un=3.187v
D=0.51m
n=1437r/min
Un=10v
低速档
V=144m/min
Un=3.118v
D=0.51m
n=1405r/min
Un=9.777
线速度给定值360m/min对应10v
144m/min对应4v,卷径给定值1.6m对应10v.
0.51对应3.1875v
点动速度给定,按0.3m/s或±
18m/min
张力投入速度给定18m/min或0.3m/s
额定张力计算
小电机z4-250-31
75kw
600/1200r/min
75/600=121.875
额定张力T=(2in/D)Me
高速档T1=2×
5.56207×
0.9/1.6×
121.875=763kg
低速档T2=2×
13.5872×
121.875=1863kg
大电机z4-315-42
225kw
540/1600r/min
ME=975×
225/540=406.25
高速档T1=2×
406.25=2542kg
低速档T2=2×
406.25=6210
两台电机三种工况
高速档单电机张力调节范围76~760kg
高速档双电机张力调节范围330~3300kg
低速档双电机张力调节范围800~8000kg
电动机控制方式
点动工作制高速档,单电机时小电机为速度闭环,双电机时,小电机为速度闭环,大电机为力矩闭环,大电机的力矩给定由小电机的力矩给定给出,小电机的力矩给定由张力给定运算环节给出,也就是在穿带过程中对张力予以限幅,防止断带。
低速档只有双电机工作制,小电机为速度系统,大电机为力矩系统,力矩给定受张力给定控制.
张力给定及显示制稳定,设张力给定电位器的上下限为0~10v,高速档单电机时10v代表760kg即显示760kg,高速档双电机时10v给定显示3300kg,低速档双电机时10v给定显示8000kg
张力矩换算:
MT=T×
D,张力给定T=0~10v,卷径0.51~1.6m对应的卷径电压VD=3.1875~10v,张力距运算电压0~10v,10v代表1.6m卷径额定张力
单电机工作时张力距由1台电机承担,双电机工作时张力由2台电机按比例承担即10v代表每台电机的额定力矩.
11
空载力矩1则定值及补偿,单电机高速档空载力矩测定值即为单电机高速档空载曲线,这是最高的一条空载力矩曲线,双电机高速档时测出的空载力矩曲线是一条中间曲线,双电机低速档时测出的空载力矩曲线是条最低曲线,由于双电机时空载力矩由两台电机按比例承担,因此空载曲线比单电机低,又低速档传动北大,曲线更低,与张力距相比,单电机高速档的空载力矩所占比例较大,因此对其测试精度要求较高。
影响空载力矩的因素有稀油温度,齿轮啃合精度等,新减速机和运行一段时间的减时间减速机,刚上班和运转几小时以后,夏季和冬季测得的数值都不一样,因此最好测试条件和正常运行条件相近的情况下进行测定,并且在运行一段时间后再重新检查一次
12.动态力矩补偿,分别测出单电机高速档,双电机高速档,双电机低速档三种工况的固定飞轮力矩,包括机械传动系统和电机转子並折算到电机轴上的GD2.卷材的GD2是与卷径有关的随机数,按下式计算GDp2=3.14rbp/8i2(D4-Do4)kgm2,式中r=2700kg/m3,铝的密度,b带材宽度以米为单位,由触屏输入,p占积率取0.95,I传动比高低速档数值不同,D卷材外径以米为单位,Do卷材内径0.51米,动态内径Mdt=∑GD2/375×
dn/dt=∑GD2/375×
60i/∏D×
dv/dt,因dn/dt测取困难,取dv/dt由主机给定,环节取出,考虑平均前滑10%,取1.1倍。
∑GD2由固定量相加,随机量由运算得出。
单电机高速档动态内径直接加到小电机内径环,双电机动
态力矩应按两个电机比例关系折算子加到小电机力矩环。
由于小电机高速档张力距小,动态力矩却大,因此动态力矩补偿精度对小电机高速档要求较严,故尽可能提高测试和整定精度
13
力矩综合:
张力距、空载力矩、动态力矩加在一起送到小电机力矩环上,作为给定值,双电机工作时,这个给定值也是大电机的给定值,因此两个电机只要一套运算和综合装置就可以了.
三
开卷机参数整定值
线速度高速档0.75×
360=270m/min(4.5m/s)0.75×
144=108m/min(1.8m/s)
小电机传动比i=66/35×
99/21=8.8898
大电机传动比i1=29/71×
97/21×
99/21=8.8942
i1/i=1.0005
i2/i=2.4495
小电机高速档n=8.8898×
270/∏(1.6~0.51)=478~1498r/min
低速档n=8.8898×
108/∏(1.6~0.51)=191~599r/min
大电机高速档n=8.8942×
270/∏(1.6~0.51)=478~1499r/min
低速档n=21.7755×
108/∏(1.6~0.51)=468~1468r/min
电机转速给定值,大电机、小电机、高速档、低速档都是10v对应1500r/min
轧制过程中,主机不给开卷速度给定信号
点动速度给定,按15m/min(0.25m/s)按初开始卷径1.6m计小电机转速n=8.8898×
15/∏×
1.6=26.5r/min,点动速度给定电压Un=26.5×
(10/1500)=0.177v
张力投入速度给定,方向0.177v
55kw
440v
500/1500r/minMe=975×
50/478=102kgm
额定张力T=2×
8.8898/1.6×
0.9×
102=1259kg大电机GZ123-3
125KW
500/1500R/MIN
125/500=243.75kgm
8.8942/1.6×
243.75=3011kg
21.7755/1.6×
243.75=7372kg
三种工况的张力范围
单电机高速档126~1260kg双电机高速档427~4270kg双电机低速档863~8630kg
电动机控制方式,于卷取机相同,点动工作制小电机为速度系统,大电机为力矩系统,点动张力要张力给定电信号控制
张力给定及显示值稳定,张力给定上限值10v
高速档单电机时10v显示1260kg
高速档双电机时10v显示4270kg
低速档双电机时10v显示8630kg
张力距换算:
与卷取机相同,卷取机卷径计算由线速度与转速运算完成,线速度信号取自导向辊脉冲编码器,转速信号取自电动机脉冲编码器D=iv/n对应D=0.51~1.6m,VD=3.185~10v,开卷机有两种运算方式,一种是辗平辊脉冲编码器取线速度信号,高低速档运算式均为D=v/n,因为高低速档动机脉冲编码器的传动比不变。
另一种卷径信号由超声波传感器取得,由于超声波传感器测得的卷径信号对应0.51~1.6m的电压值是0~10v,须换算为3.185~10v,换算式为UD=3.185+(0~10)×
0.6815v,为了防止因卷材不圆造成的卷径波动,卷径信号应加以虑波。
空载力矩补偿与卷取相同,极性相反
动态力矩补偿,与开卷不同的是dv/dt运算,将主机dv/dt值衰减以后送到开卷动态补偿环节,运算方式如下,衰减系数为开卷线送到与主机线速之比(dv/dt)开=v开/v主(dv/dt)主=∏Dn开/I开v主(dv/dt)主
力矩综合与卷取相同,注意极性。
四
主机设置浮动限幅
因主机轧制过程有冲击负荷,z4电机额定转速允许过载倍数
为1.6,最高转速过载倍数为1.0,在电流调节器上对应500~1000r/min,取几点把电机过载倍数加以限幅
五
开卷机、卷取机设置电流限制器,穿带过程中或轧制过程中,电机处于静止状态,这时候电机不允许长时间通过额定电流,应对电枢电流进行限制,不是限制张力,因为张力大,卷径小时,电枢电流不上去,对电机无碍。
因此方法是用零减速检控制电流环,把电流限到0.4Ie,穿带速度以上,电流限幅就放开
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