[發明專利]一種高速軋機電氣傳動控制系統

有效

• 申請號: 201710098329.X
• 申請日: 2017-02-22
• 公開（公告）號: CN106862282B
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 鐘國偉
• 申請（專利權）人: 肇慶遠境自動化設備有限公司
• 主分類號: B21B37/54
• 分類號: B21B37/54
• 代理公司: 廣州勝沃園專利代理有限公司 44416
• 代理人: 張帥

1.一種高速軋機電氣傳動控制系統，其特征在于，包括

軋機組，用于對帶鋼進行軋制加工；

直流調速模塊，與軋機組信號連接，用于完成系統運行參數的設置，控制軋機組全線電機的協調工作以及控制軋機組的速度、張力穩定；

自動化控制模塊，與軋機組信號連接，用于對軋機組進行監控，并根據監控的結果進行對軋機組自動調整；

可編程控制器，分別與軋機組、直流調速模塊以及自動化控制模塊信號連接，用于對軋機組、直流調速模塊以及自動化控制模塊進行監控控制；

觸摸屏，與可編程控制器信號連接，完成與可編程控制器的通訊、數據顯示和故障查詢；

所述直流調速模塊控制軋機組張力穩定的具體步驟為：

S1、張力給定

帶鋼在卷取機卷取的過程中，帶鋼的卷取張力大小由帶鋼屈服極限σ和厚度h計算而得，帶鋼的卷取張力T＝qbh＝σkbh；

其中：q為單位張應力，σ為屈服極限；k為計算系數，值為0.2—0.8；b為帶鋼寬度mm；h為帶鋼厚度mm；

S2、帶鋼卷徑計算

第一增量碼盤將偏導輥的轉速轉換成實際線速度S，角速度ωr由安裝于電機轉動軸軸端的第二增量碼盤測量，得出帶鋼實際卷徑D＝S/ωr；隨后，積分器對得出的帶鋼實際卷徑D進行濾波處理，得出帶鋼的最終卷徑值D₁＝D+Δ，Δ為帶鋼卷徑單位時間的變化量；

S3、張力力矩計算

設定卷取機的軋制張力T，折算到電機轉軸上的力矩為：

M_T＝K·D₁T/2

式中，在開卷時：卷取時：

K為變量系數；

η、i分別為傳動效率，減速比；

S4、空載力矩補償

根據卷取機卷筒的速度，對卷取機進行空載力矩補償；

S5、動態力矩補償計算

由帶鋼卷徑線速度變化dv、dt和卷徑變化D-D₀決定的加速力矩計算公式如下：

動態補償的公式：

M_動＝M_動1+M_動2

其中：

M_動為總的轉動慣量；

M_動1為帶鋼卷軸的轉動慣量；

M_動2為帶鋼的轉動慣量；

D_N為卷取機卷筒的直徑；

i為減速比；

g為重力加速度；

GD_N²為折算到電機動軸上的飛輪慣量，G為負載的等效重力；

D₀為卷筒的內徑，米；

b為帶鋼寬度，毫米；

G為負載等效重力；

K₁表示固定部分的轉動慣量系數；

ρ為帶鋼密度，公斤/米³；

s為帶卷卷取時充填率，它與帶卷層致密程度和卷取張力有關，取值為s＝0.85-0.90。

2.如權利要求1所述的高速軋機電氣傳動控制系統，其特征在于，所述軋機組包括用于對帶鋼進行軋制加工的卷取機，用于檢測卷取機速度的偏導輥，用于帶動偏導輥轉動的電機，用于控制卷取機張力的斜坡發生器，安裝于偏導輥中、用于將偏導輥的轉速轉為線速度的第一增量碼盤，安裝于電機轉軸中、用于測量偏導輥角速度的第二增量碼盤，以及用于減少帶鋼卷徑變化擾動的積分器。

3.如權利要求1所述的高速軋機電氣傳動控制系統，其特征在于，所述觸摸屏為HMI觸摸屏。