基于牛顿差值的开卷机转矩控制新方法.pdf

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1、电气传动2010年第4O卷第3期ELECTRICDRIVE2010Vo1．40No．3基于牛顿差值的开卷机转矩控制新方法安连祥，刘永刚，崔丽敬，马华民(河北工业大学电气学院，天津300130)摘要：在连续冷轧机组的电气控制中，开卷机转矩控制精度在很大程度上影响产品的板形及厚度公差，所以测算不同速度时的开卷机转矩，是一个关键的技术。介绍了一种开卷机转矩计算的新方法，经过实际的生产运行证明，利用此方法可实时方便地计算出系统转矩，该系统张力保持稳定，运行可靠，克服了以往开卷机张力不稳等现象，提高了成品率。关键词：转矩控制；牛顿差值；张力控制中图分类号：TF334．9文献标识码：BBased

2、onNewtonMarginsNewMethodofUncoilerTorqueControlANLian—xiang，IAUYong—gang，CUILi—jing，MAHua—rain(ElectricalSchool，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300130，China)Abstract：Incoldcontinuemillelectriccontrolsystem，theuncoilertorquecontrolprecisionaffectsthefin-ishedshapeandthicknesstolerances，socalc

3、ulatingthetorquewhichindifferentspeedofuncoilerisakeytech～nology．Anewmethodofcalculatingtorquewasintrouduced．Thetorquecompensationiscalculatedconven～ientlyusingthismethod，anditisprovedreliableandsteadybyrealisticproducing．Itovercomesthephenome～nonofinstabilitytensionandincreasestheratiooffinish

4、edproduct．Keywords：torquecontrol；Newtonmargin；tensioncontrol式中：Td为电动机输出转矩，N·m；T为静阻转1引言矩，N·m；Jr为开卷机的固定转动惯量，kg·m；在冷轧带钢控制系统中，开卷张力控制极为为角速度，s；t为时间，s。重要，为保证产品质量和带材的张力控制精度，系通过式(1)计算系统转矩，不但过程繁琐而且统转矩的计算是必不可少的。以往的系统转矩计一些参数主要取决于设计者所给出的参数值，而算通过下式求取这些参数值在初始计算中已经进行了简化计算，T一(+．，f)．do)(1)我们得到的只是一些近似值；在许多电气改造项U目

5、中一些旧设备的参数值根本无法得知，所以很式中：丁为动态转矩，N·m；J为开卷机可变转难保证系统转矩的计算精度；另外，现场调试时要动惯量，kg·m；Jf为开卷机固定惯量，kg·m；60求时间短、精度高。面对这些新情况，上述方法就为角速度，s_。；￡为时间，s。显得不方便了，因此，本文结合实践经验，提出了其中可变的转动惯量-，通过下式求得一种新的开卷机转矩计算方法。J一·(D一D4nr)(2)2计算原理式中：6为带钢宽度，mm；p为带钢密度，kg／m。；i考虑到设备的经济性和可维护性，开卷机一为减速比；s为钢卷的紧密系数；D为实时卷径，般不选择直接张力控制，因此本文针对开卷机控mm；D。

6、为卷简直径，mm。制系统为间接张力控制。当选择间接张力控制固定惯量通过下式求得时，速度调节器和张力调节器全部切除，系统相当于只有电流环在工作，其主要控制因素为开卷机Tee-一警(3)卷径由大到小的变化，使作用在钢带上起作用的作者简介：安连祥(1946一)，男，教授，硕士生导师，Email：alxhebut@sohu．com66安连祥，等：基于牛顿差值的开卷机转矩控制新方法电气传动2010年第4O卷第3期等效力臂发生变化，从而引起张力变化，影啊张力m／rain；为开卷机角速度，r／min；K为反电动势恒定。基本关系为系数；D为开卷机卷径，m。于是，开卷机转矩公式为T×：K。CirriT

7、—K：：：KI一K(9)T一可见，在基速以上时，只要保证开卷机电枢电流随在基速以下时，磁通为常数，只要保证开板材线速度成正比例变化，即可实现张力恒定卷机电流随卷径成正比变化，就可实现恒张力控控制。制，同时对机组升降速给予必要的补充。当前工程中广泛采用了全数字传动技术，控在基速以上时，为弱磁升速阶段。这一阶段制精度高且传动系统的原始数据检测方便。我们实际是反电动势E保持不变。因此有以下推导：可以根据开卷机在基速以下时所对应的电流检测E—Ke一(5)值和卷径检