1、直接张力卷取机动态力矩计算吴秋生一,基本物理量计算1,飞轮力矩的折算电机 齿轮箱 卷筒n1 n2Mg1 GD21 Mg2 GD22(i:齿轮相传动比)in2Mg2 = Mg1 dtGDMg22375tnii 121dtniGD12375dtiGDMg121375tMg121212i2, 均匀圆柱体飞轮力矩外221GD2外圆 柱 体 几 何 外 径外 D3,空心圆柱体飞轮力矩22内外)内外 2(21iD内D 外0.707D外D 外二,卷取机动态力矩计算a. 折算到卷取机电动机轴上总的飞轮惯量 SMmGDGD2222GD2m 电动机(转子)飞轮惯量(常量)GD2M 机械传动链折算到电机轴上的飞轮惯
2、量(包括传动轴,连轴器,齿轮箱,卷筒,一般为常量)GD2S 带卷折算到电机轴上的飞轮惯量(变量) 22/) (1iDG内外 42内外brb:带宽 r:带材比重 :占积率(1))(842内外 DirGS)(8)()( 422222 内外 DibGDKmSMm b. 折算到卷取机电动机轴上的动态力矩卷取机系统的 GD2 是变量,所以动态力矩包括两部分。tGDntGDd )(37522而主轧机在动态过程中 GD2 很少变化,取动态过程中的 GD2=const所以主轧机仅考虑加速度分量的影响。 dtnGDMd3752材卷线速度 Vline 与材卷转速 n 的关系是: 于是材卷转速为:)(260)()(
3、mpsrrpnmsline SlineDV60卷带材在加速时,线速度变化量折算到电机轴上的速度变化量为:idtVDtnS带材在加速时,线速度变化量折算到电动机轴上的动态力矩为: dtVGiMSd375602dtVDGiS260(D S:即时外径) 两个都是变量就一瞬间来说,卷径 DS 变化慢, GD2 的变化也慢,动态力矩主要成 分是作用于 dV/dt。但随着卷取的过程,卷径有了明显的变化,使卷 材的 GD2 产生了明显的变化,因而对动态力矩的影响逐渐加大。 卷径比变化越大,影响就越大。所以卷径比不能太大,或者说最大卷径要受到电气供电设备出力的限制和最大加速度的制约。根据前面对电机轴上总的转动
4、惯量的推导可知: )(8)()(GD 422222 内外 DibGDKmSMm 电机转子 机械 材卷 定值 变量根据前面对电机轴上总的动态力矩的推导可知:dtVDiSd375602dtVDiS260两式综合后: dtVDibrGiMMmSd )(81422 内外综合式中 DS=D 外 ,D 0=D 内 (D 0=初始卷径=卷筒直径)。 051.376idtVDibrirGDMSMmSd 8105. 42422 内itiribrKSSSd 051.8051 24322 内取占积率=1,取 mTVdtaxVmax:最大轧制(卷取)速度,T m:V=V 0Vmax 的启动时间。SSDkkMd321, ,mTViKGax2105.mTirbax28051.( )irbka40384023Dk当 D(卷径 )和 b(卷材宽度)的单位为米, r 的单位为公斤/米 3 时,Md 的单位为 Kg-M。计算出 k1,k 2,D 内 4(D 0)后,便可按 DS(和 b)的值求出 Md。全文完,例略。卷取机张力控制一 ,系统构成:电流电势复合系统,最大力矩系统。V FnMna IaContr. Contr.ILiDUdUlPID0nVDai.Cal.nrefVFactFactFrefPErefPIMgn张力补偿调节器及投张环节:卷径计算-+FrefFactFr=Fa+-+X*YZVnD