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1、电气传动2005年第35卷第8期同轴串联的双电机控制系统同轴串联的双电机控制系统王春武周锋王砚宁天津电气传动设计研究所摘要:介绍了同轴串联双电机控制系统的结构,主从控制,预控调节,励磁控制,力矩平衡控制,电势调节等功能。用装置对装置协议实现两个系统之间的信号传送和系统调试过程。运行结果表明,该控制系统具有良好的控制性能和调速精度。关键词:同轴串联双电机主从控制预控力矩平衡ControlSystemoftheSameShaftSeriesTwoMotrorsWangChunwuZhouFengWangYanningAbstrac
2、t:Thispaperintroducesstructureofsameshafeseriestwomotors,masterslavecontrolfunction,precontrolfunction,fieldcontrolfunction,balanceoftorquecontrolfunction,EMFcontrolfunction,andsoon.Usingthepeertopeerprotocolestablishthesignaltransmitionbetweenthetwosystemsandsystem
3、commis-sioning.Theperformingresultsshowthatthecontrolsystemhasfavorableperformanceandaccuracyofspeed.Keywords:sameshaftseriestwomotorsmaster-slavecontrolprecontrolbalanceoftorque机是通过机械刚性同轴联结,保持速度同步。区别1前言于单电机传动系统,两台电机的控制系统不是独在许多生产线上,为了减小机械设备的转动立的而是彼此相互关联的。若两台电机传动都作惯量
4、,加快过渡过程及减少过渡过程中的能量损为独立的速度控制,轧钢时,两台电机的转矩难以耗,经常采用两台或多台电机同轴驱动。例如,钢调整,况且其中一台电机无法安装作为速度反馈铁、铜、铝冷轧机的主轧机和卷取机设备,高速线的脉冲编码器。既要保证整个系统的速度同步,又材的精轧机等,这种多电机传动系统的关键是解要保证两台电机的转矩均衡,我们把控制系统设决好速度控制和力矩均衡控制两大问题,如采用计成一个速度环、两个电流环的主从控制结构。控一个速度调节器和多个电流调节器构成的主从控制单元,采用西门子公司SIMOREGK6RA70数制系统。以14
5、50mm6辊可逆冷轧机主轧机系统字装置,额定电压660V,额定电流2200A,额定为例,介绍同轴串联的双电机控制系统。励磁电流50A,4象限控制。两台电动机各用一套,配置相同。控制系统框图如图1所示。2控制对象3.1速度给定和控制指令主轧机为工作辊传动的6辊可逆冷轧机,上两台电动机同轴刚性联结,为了保证两台电下辊各由两台同轴串联的直流电动机通过共用减机运转的一致性,控制系统必须保证同时启动、制速机及十字万向接轴单独传动。动和停止。因此,在控制两台电机的控制装置上都直流电动机型号为Z710-4B,电机功率为1250配有CBP通讯
6、板和PLC通过Profibus-DP网进kW,电机电压为660V,电机电流为2100A,励磁行数据通讯,PLC同时给主从系统发出启动和停-1电流为27A,转速为450/1200r·min。车指令,其速度指令发送给主系统。3.2励磁控制3系统构成同轴串联的双电机控制系统,通常设计时,把主轧机控制系统,是双电机传动系统,两台电两台电机的励磁绕组串联,由一套励磁装置供电。22同轴串联的双电机控制系统电气传动2005年第35卷第8期图1同轴串联双电机传动系统框图由于励磁绕组串联后要求励磁装置的输出电压较动弱磁控制和电势调节,需把主系统
7、的速度实际高,因此在励磁回路设计时,采用两套独立的励磁值传递给从系统,分别进行主系统和从系统的磁装置分别供给两台电机的励磁电流。励磁电流的场特性测试运行,来确定弱磁点、磁化曲线和电势调节部分在6RA70装置中完成,具有励磁电流设调节器的参数,从而达到两台电机的同步运行。定、停机励磁和自动弱磁控制等功能。其功率部分3.5预控调节仍为单相半控桥回路,励磁电流实际值信号取自在数字控制系统中,为了使给定和反馈信号励磁单元输出回路中的分流器,调节器参数均可很快通过控制环节影响被调量,加快系统对给定在优化运行中确定。量的响应,都设计了预控
8、环节。其原理是根据给定3.3力矩平衡控制量及系统参数计算出控制对象所需的控制信号,由直流电动机的机械特性可知,同一型号的直接作用于控制对象。在系统中有电枢电流预控、两台直流电动机硬轴联结,两台电动机的机械特EMF预控和励磁电流预控环节。以电枢电流预控性相同,则负载在两台电机间
