直流电机参数标准计算规范举例.docx

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直流电机参数标准计算规范举例

主电机参数整定值

主电机z4-450-42600kw500/1000r/min

旧辊￠280/￠260×1200mm,新辊￠300/￠280×1250mm

传动比i1=34/34×42/18=2.3333,i2=49/20×42/18=5.7167

高速档线速度上限值v=360m/min（6m/s）,低速档线速度上限值v=144m/min（2.4m/s）

电机转速:

高速档旧辊n=2.3333×360/∏（0.28~0.26）=955~1028r/min

高速档新辊n=2.3333×360/∏（0.30~0.28）=891~955r/min

低速档旧辊n=5.7167×144/∏（0.28~0.26）=936~1008r/min

低速档新辊n=5.7167×144/∏（0.30~0.28）=873~936r/min

线速度给定值10v对应360m/min

转速给定值10v对应1028r/min

设置辊径补偿,将线速度给定值换算成转速给定值

线速度给定值

辊径

转速

转速给定

（m/min）（m）（r/min）（v）

高3600.26102810

速3600.289559.27

档3600.308918.67

低1400.2610089.81

速1400.289369.11

档1400.308738.49

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

辊径

转速

转速反馈

显示值

（m）（r/min）（v）（m/min）

高0.26102810360

速0.289559.29360

档0.308918.67360

低0.2610089.81144

速0.289369.11144

档0.308738.49144

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=1.17tmM750=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i5.71672.3333

轧速（m/min）72108144180270360

（m/s）1.21.82.434.56

电机Me（tm）1.170.8780.5851.170.8780.585

额定的轧制力矩Mz（tm）5.734.32.872.341.761.17

过载倍数1.61.31.01.61.31.0

最大轧制力矩9.175.462.873.742.281.17

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=1.6mn=448r/minUn=3.187vD=0.51m

n=1437r/minUn=10v

低速档V=144m/min

D=1.6mn=448r/minUn=3.118vD=0.51mn=1405r/minUn=9.777

线速度给定值360m/min对应10v144m/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z4-250-3175kw600/1200r/min

Me=975×75/600=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=2×13.5872×0.9/1.6×121.875=1863kg

大电机z4-315-42225kw540/1600r/min

ME=975×225/540=406.25

高速档T1=2×5.56207×0.9/1.6×406.25=2542kg

低速档T2=2×13.5872×0.9/1.6×406.25=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=1.0005i2/i=2.4495

电机转速:

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

额定张力计算

小电机z4-250-3155kw440v500/1500r/minMe=975×50/478=102kgm

额定张力T=2×8.8898/1.6×0.9×102=1259kg大电机GZ123-3125KW500/1500R/MINMe=975×125/500=243.75kgm

高速档T1=2×8.8942/1.6×0.9×243.75=3011kg

低速档T2=2×21.7755/1.6×0.9×243.75=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