用歐陸590實(shí)現(xiàn)可逆冷軋機(jī)卷取機(jī)自動控制-文庫吧資料
2025-08-02 13:18本頁面
【正文】 （reel speed）計算直徑。=/=/=/或 =Φ（/）=/（/）=/（/Φ）電樞電流隨電勢調(diào)節(jié)器或磁通調(diào)節(jié)器的變化而變化，即電流正比于或/Φ而保持張力恒定。張力=（/）=（Φ/），它由電流調(diào)節(jié)器和電勢或勵磁調(diào)節(jié)器組成，是一個恒功率過程。根據(jù)張力調(diào)節(jié)方案不同，電動機(jī)的參數(shù)選擇也不一樣。 卷取電動機(jī)的參數(shù)計算及校核帶材卷取電動機(jī)的主要負(fù)載是用來建立恒定的張力，而對卷取傳動的電動機(jī)，既可選用直流電動機(jī)，也可選用交流電動機(jī)。所以一般采用直接法張力控制系統(tǒng)都要設(shè)法先建立張力，待建立穩(wěn)定的張力之后，再將張力閉環(huán)系統(tǒng)投入工作。直接法控制張力，它的優(yōu)點(diǎn)是控制系統(tǒng)簡單，避免了卷徑變化、速度變化和空載轉(zhuǎn)矩等對張力的影響，控制精度高。 直接法控制張力的基本原理直接法控制張力一般有兩種： 1. 利用張力計測量實(shí)際的張力，并將它作為張力反饋信號，使張力達(dá)到恒定。 電動機(jī)調(diào)速范圍不受卷徑比的限制，可以用大于卷徑比的卷取機(jī)。 卷取過程中、Φ的變化 當(dāng)卷取機(jī)電動機(jī)在基速以上運(yùn)行時，即，電動機(jī)保持電勢為額定值，磁通量Φ隨著卷徑的增大而增加，電動機(jī)電樞電流保持恒定；在基速以下運(yùn)行時，即，卷徑增大到（此時轉(zhuǎn)速為），磁通量Φ達(dá)到最大值Φ，即磁通量達(dá)到飽和值后，隨著卷徑的增大，轉(zhuǎn)速降低，電勢減小，增加。過分壓縮變磁場調(diào)速范圍，勢必導(dǎo)致電動機(jī)容量的增加。在基數(shù)以上調(diào)速時，屬于調(diào)磁通調(diào)速，在弱磁通條件下工作；在基數(shù)以下調(diào)速時，屬于調(diào)電壓調(diào)速，始終保持滿磁通（額定磁通）條件下工作，所以電動機(jī)可發(fā)出最大轉(zhuǎn)矩，最大轉(zhuǎn)矩系統(tǒng)由此而得名。 ：==*/（π/60） =**60/π**60/π=，則上式為： =Φ/ （）若=/Φ，則：= Φ/Φ ==由上式可知，只要電樞電流隨著/Φ值變化而變化，就可以保持張力恒定。 電動機(jī)轉(zhuǎn)矩為：=Φ 電動機(jī)電勢為：=Φ 電動機(jī)功率為： =* （）式中：：電勢，V； ：電流，A。卷取機(jī)處于弱磁條件下工作，不能充分利用電動機(jī)轉(zhuǎn)矩，由于電動機(jī)磁通的調(diào)速范圍往往受到限制，不能滿足卷徑比的要求，在此情況下不得不增加電動機(jī)容量。在電器上采用電流調(diào)節(jié)器和電勢調(diào)節(jié)器來實(shí)現(xiàn)恒張力控制。因此，調(diào)激磁的調(diào)速范圍應(yīng)保證滿足下式： =（/）≥（/） （）式中：、：分別為卷筒的最大轉(zhuǎn)速、基速； 、：分別為帶卷的外徑、內(nèi)徑。 卷取機(jī)的速度調(diào)節(jié)除了補(bǔ)償卷徑變化外，還應(yīng)包括根據(jù)工藝要求，對機(jī)組速度進(jìn)行調(diào)整。 怎樣才能保持卷取線速度不變呢？由于卷取線速度與帶卷直徑和帶卷轉(zhuǎn)速的乘積成正比，欲使不變，隨著卷徑的變化，帶卷轉(zhuǎn)速必須相應(yīng)變化。換言之，在保持線速度不變的條件下，一定的電樞電流表示一定卷取張力。： =2π/60 =/ （）其中： =2π/60；為常數(shù)。 帶卷速度為： =π/60 （）式中：：電動機(jī)的轉(zhuǎn)速； ：電動機(jī)至卷筒的速比。電動機(jī)轉(zhuǎn)矩為： =Φ （）式中：：比例系數(shù)，常數(shù)； Φ：磁通量； ：電動機(jī)電樞電流。一般常采用卷層間墊紙來防止卷層間的相對滑移。一般允許張力的波動值在2%：3%以內(nèi)。為了獲得平整、光滑、厚度均勻的冷軋板，要求卷取機(jī)在軋制過程中始終保持鋼帶的張力恒定。這類卷取機(jī)不僅用來纏卷，有時還用來開卷。在發(fā)生斷帶等事故情況下準(zhǔn)確停車也應(yīng)當(dāng)起作用。鋼帶每經(jīng)一道次軋制就減薄一次，當(dāng)進(jìn)行下一個軋制道次時，如果越過上一道次軋制區(qū)間的話厚度的突然變化會使軋機(jī)承受到極大的超負(fù)荷而產(chǎn)生事故。AGC系統(tǒng)對于單架式的軋機(jī)來說，這是最簡單但也是最有效的厚度控制方法。由于是根據(jù)進(jìn)料的厚度來調(diào)整軋輥的開度，而不是根據(jù)已軋制的鋼帶厚度去控制沒有軋制的鋼帶厚度，因而預(yù)測系統(tǒng)效果較好。預(yù)測控制法是測量進(jìn)入軋機(jī)端的鋼帶厚度的信號值，通過計算系統(tǒng)得出軋輥的壓下量，然后控制壓下電機(jī)將軋輥開度調(diào)整到合適值。厚度自動控制系統(tǒng)一般可分終點(diǎn)控制和預(yù)測控制兩種。從根本上講，它均屬于閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)。要求卷取機(jī)與主軋機(jī)同步工作，并且在任何情況下，加速、減速、軋制中保持鋼帶張力恒定，它是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備。一般工作向是雙橋并聯(lián)，非工作向是單橋。每臺卷取機(jī)是由雙電機(jī)傳動的，這比單電機(jī)傳動轉(zhuǎn) 3. 下輥傳動電動機(jī) 6. 下支撐輥 單輥傳動的可逆式四輥軋機(jī)主傳動機(jī)構(gòu)示意圖動慣量小。卷取機(jī)隨著科技的發(fā)展，帶卷的逐漸變大，其直徑亦在變化，這就使軋制速度與卷取速度的互相匹配以及保持帶材的張力恒定的工作復(fù)雜了。系統(tǒng)一般采取基速以下滿磁升壓升速，基速以上采用弱磁升速。控制系統(tǒng)采用電流調(diào)節(jié)器和速度調(diào)節(jié)器組成的雙環(huán)系統(tǒng)?？赡媸嚼滠垯C(jī)的主要控制系統(tǒng)主軋機(jī)單輥傳動的軋機(jī)主傳動需要由兩臺電動機(jī)分別傳動上工作輥和下工作輥，它們之間沒有機(jī)械上的聯(lián)系，軋制時，由各自的控制系統(tǒng)來保持上、下輥的速度均衡和負(fù)荷均衡。也應(yīng)該指出，一般可逆式冷軋機(jī)習(xí)慣于采用奇數(shù)道次軋制，以便冷軋帶卷在軋機(jī)一側(cè)卸卷時，可加速另一個帶卷在軋機(jī)另一側(cè)進(jìn)行穿帶操作。在最后一道，帶鋼尾端離開松開的張力卷取機(jī)，帶鋼全部卷在另一側(cè)的卷取機(jī)上，然后從卷筒上卸下。在軋機(jī)的一側(cè)安裝有開卷和喂料裝置，在另一側(cè)用張力卷取機(jī)卷取帶鋼。連續(xù)冷軋機(jī)是多機(jī)架單方向連續(xù)軋制，設(shè)備龐大但生產(chǎn)效率高。本課題主要是對冷軋機(jī)的張力自動控制原理的分析，應(yīng)用最大轉(zhuǎn)矩法控制張力，通過對自己已學(xué)過的自動控制知識的理解，結(jié)合現(xiàn)代的張力自動控制原理，用Eurotherm Drive公司的590系列電動機(jī)速度控制裝置，實(shí)現(xiàn)可逆式冷軋機(jī)的張力自動控制。 ，通過對可逆式冷軋機(jī)的張力自動控制系統(tǒng)的認(rèn)識，把學(xué)過的理論知識應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中去。不銹鋼、硅鋼及其他特殊鋼生產(chǎn)的發(fā)展，宜于采用單機(jī)架可逆軋機(jī)，多數(shù)采用多輥軋機(jī)，一些發(fā)展中國家由于資金及當(dāng)前市場容量限制，導(dǎo)致選用單機(jī)架可逆軋機(jī)。市場需求多品種小批量時，單機(jī)架軋機(jī)較能適應(yīng)。 經(jīng)過十多年的運(yùn)行，寶鋼技術(shù)人員在實(shí)踐中不斷開發(fā)該設(shè)備的新功能并修改原設(shè)備的不足，使設(shè)備的自動化水平逐年提高，故障率逐年下降，并取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。該機(jī)組與為其配套的下游精整機(jī)組、鍍鋅機(jī)組等組合在一起，可以生產(chǎn)普通冷軋卷板、汽車板、電鍍鋅板和彩涂層板卷，生產(chǎn)能力為220萬t/a。自70年代末期以后隨著微型計算機(jī)工業(yè)的崛起，新建的軋機(jī)幾乎全部是采用分級控制或分散控制。起初電子計算機(jī)在帶鋼冷連軋機(jī)上成功地獲得應(yīng)用，在取得使用經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上
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