负荷平衡控制.doc

负荷平衡控制(一) 对于多个传动间的负载不是完全刚性的情况,如啮合部分有弹性,或者通过它们之间的轧件进行啮合(这时它们的啮合是非刚性的) ,这时,尽管要求多个传动系统输出到负载的转矩也要相同,同时传动系统的速度控制也是必须的, 这种情况就不宜按完全刚性负载控制模式,这时需要采用的方案应该是通过转矩偏差来补偿转速,而补偿的转速偏差调节转矩来使转矩输出一致。下面我们以三辊连轧管机为例来叙述这种方案。三辊连轧管机每一机架包括 3 个轧辊, 轧机的轧辊沿轧制中心线圆周径向布置, 每个轧辊由分别由一台交流电机驱动; 每个机架的三台电机间没有机械耦合,而仅通过在机架中轧制的钢管联系。在轧制过程中, 因安装误差, 还有轧辊磨损的不一致, 造成同一机架各轧辊的轧制速度和轧制负荷偏差很大,这样影响了产品的质量,为解决这个问题,我们在传动控制中,采用了负荷平衡方案,具体描述如下: PLC 控制器从变频器读回电机的实际转矩值,将该数值与三台电机转矩的平均值加以比较,算出每台装置输出转矩与平均值的差值, 再取比例系数将转矩偏差换算成速度偏差, 最后将速度偏差叠加到各传动装置的速度给定值上。若一台电机的转矩大于转矩平均值, 则该电机的速度参考值将被加上一个负修正值; 若一台电机的转矩小于转矩平均值, 则转速参考修值将被加上一个正修正值。算法如下图: Speed Ref M1 P Average Speed Ref 2 M2 6ES70 Torque M1 P 6ES70 Torque M2M3 6ES70 Torque M3 P Speed Ref 3 投入“负荷平衡”功能后,电机输出转矩须保持平衡,轧钢时轧制力矩均衡,负荷输出如图: 负荷平衡投入前的转矩图: 负荷平衡投入后的转矩图: 投入“负荷平衡”功能须必须在有负载的状态,因为空载运行时没有负荷, 如果这时投入负荷平衡, 可能会因为轧机本身三个轧辊负荷不等造成速度正反馈叠加而失速。