直流电机在卷取时功率和速比的计算示例

1、直流电机在卷取时功率和速比的计算示例主电机参数整定值主电机 z4-450-42600kw500/1000r/min旧辊仁 280/ C 260 X 1200mm,新辊仁 300/C 280 X 1250mm传动比 11=34/34X42/18=2.3333, 12=49/20X42/18=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=2.3333X360/n(0.280.26)=9551028r/mIn高速档新辊 n=2.3333 X 360/H (0.300.28)=891955r/min低速档

2、旧辊 n=5.7167X144/n(0.280.26)=9361008r/mIn低速档新辊 n=5.7167 X 144/H (0.300.28)=873936r/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

3、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=975X600/500=1.17tmM750=0.878tm M1000=0.585tm 额定轧制力矩Mz=(in/1.05)Me (从计算看主要是给动

4、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 i5.71672.333372108144180270360(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轧速(m/min)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卷取机参数整定值线速度：高速档 1.15X360 = 414m/min(

5、6.9m/)低速档 1.15X144=165.6m/min(2.76m/s)传动比：高速档i1=5.56207低速档 i2=13.5872i2/i1=2.44283 电机转速：高速档 n=5.56207X414/n(1.60.51)=4581437r/min低速档 n=13.5892X 165.6/n (1.60.51)=4481405r/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/minD=1.6mn=448r/minUn=3.187vD=0.51mn=1437r/min Un=10v低速档V

6、=144m/minD=1.6mn=448r/minUn=3.118vD=0.51mn=1405r/min Un=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 z4-250-31 75kw 600/1200r/minMe=975X 75/600=121.875额定张力T=(2in/D)Me高速档 T1=2X5.56207X0.9/1.6X 121.875 = 763kg低速档 T2 = 2X 13

7、.5872X0.9/1.6X 121.875 = 1863kg大电机 z4-315-42225kw540/1600r/minME=975X 225/540=406.25高速档 T1 = 2X5.56207X0.9/1.6X406.25 = 2542kg低速档 T2=2X 13.5872X0.9/1.6X406.25 = 6210两台电机三种工况高速档单电机张力调节范围76760kg高速档双电机张力调节范围3303300kg低速档双电机张力调节范围8008000kg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

8、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010v,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=TXD,张力给定T=010v,卷径0.511.6m对应的卷 径电压VD=3.187510 v,张力距运算电压010v,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

9、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

10、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业折 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=SGD2/375Xdn/dt=SGD2/375X60i/HDXdv/dt,因

11、 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。习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.开卷机参数整定值线速度高速档 0.75 X 360 = 270m/min(4.

12、5m/s) 0.75 X 144 = 108m/min(1.8m/s)小电机传动比 i = 66/35X99/21=8.8898大电机传动比 i1 = 29/71X97/21X99/21=8.8942i1/i=1.0005i2/i=2.4495电机转速：小电机高速档 n=8.8898X270/n (1.60.51)=4781498r/min低速档 n=8.8898X 108/n (1.60.51)=191 599r/min大电机高速档 n=8.8942 X 270/ H (1.60.51)=4781499r/min低速档 n=21.7755 X108/ H(1.60.51)=4681468r/

13、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 X 15/HX 1.6=26.5r/min,点动速度给定电压 Un=26.5 X (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 z4-250-31 55kw 440v500/1500r/min Me=975 X50/478=102kgm额定张力 T = 2 X 8.8898/1.6 X 0.9 X 102 = 1259kg 大电机

14、GZ123-3125KW500/1500R/MINMe=975 X125/500=243.75kgm高速档 T1=2X8.8942/1.6X0.9X243.75 = 3011kg低速档 T2 = 2X21.7755/1.6X0.9X243.75 = 7372kg三种工况的张力范围单电机高速档1261260kg双电机高速档4274270kg双电机低速档 8638630kg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

15、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=0.511.6m,VD=3.18510v,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0.511.6m的电压值是010v，须换算为3.18510v，换 算式为UD=3.185+(010) X0.6815v,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7开/v主(dv/dt)主=HDn开/I开v主 (dv/dt)主力矩综合与卷取