Компесация динамического момента асинхронного электропривода моталки полосы
Статья посвящена рассмотрению вопросов повышения качества регулирования натяжения полосы электроприводом моталки с применением асинхронного электродвигателя, посредством компенсации динамического моментаэлектропривода во время работы....
Saved in:
| Date: | 2008 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2008
|
| Series: | Електротехніка і електромеханіка |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143102 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Компесация динамического момента асинхронного электропривода моталки полосы / Л.Г. Лимонов // Електротехніка і електромеханіка. — 2008. — № 5. — С. 24-25. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-143102 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1431022025-02-23T18:21:05Z Компесация динамического момента асинхронного электропривода моталки полосы Compensation of dynamic moment of the asynchronous drive of a strip winder Лимонов, Л.Г. Електричні машини та апарати Статья посвящена рассмотрению вопросов повышения качества регулирования натяжения полосы электроприводом моталки с применением асинхронного электродвигателя, посредством компенсации динамического моментаэлектропривода во время работы. Стаття присвячена розгляданню питань підвищення якості регулювання натягу полоси електроприводом моталки з використанням асинхронного електродвигуна, шляхом компенсації динамічного моменту електропривода під час роботи. The article considers questions of improving quality of strip tension regulation by a reel drive with application of an asynchronous motor via compensation of dynamic moment of the electric drive during operation. 2008 Article Компесация динамического момента асинхронного электропривода моталки полосы / Л.Г. Лимонов // Електротехніка і електромеханіка. — 2008. — № 5. — С. 24-25. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. 2074-272X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143102 62.83, 621.316.79 ru Електротехніка і електромеханіка application/pdf Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Електричні машини та апарати Електричні машини та апарати |
| spellingShingle |
Електричні машини та апарати Електричні машини та апарати Лимонов, Л.Г. Компесация динамического момента асинхронного электропривода моталки полосы Електротехніка і електромеханіка |
| description |
Статья посвящена рассмотрению вопросов повышения качества регулирования натяжения полосы электроприводом моталки с применением асинхронного электродвигателя, посредством компенсации динамического моментаэлектропривода во время работы. |
| format |
Article |
| author |
Лимонов, Л.Г. |
| author_facet |
Лимонов, Л.Г. |
| author_sort |
Лимонов, Л.Г. |
| title |
Компесация динамического момента асинхронного электропривода моталки полосы |
| title_short |
Компесация динамического момента асинхронного электропривода моталки полосы |
| title_full |
Компесация динамического момента асинхронного электропривода моталки полосы |
| title_fullStr |
Компесация динамического момента асинхронного электропривода моталки полосы |
| title_full_unstemmed |
Компесация динамического момента асинхронного электропривода моталки полосы |
| title_sort |
компесация динамического момента асинхронного электропривода моталки полосы |
| publisher |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
| publishDate |
2008 |
| topic_facet |
Електричні машини та апарати |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/143102 |
| citation_txt |
Компесация динамического момента асинхронного электропривода моталки полосы / Л.Г. Лимонов // Електротехніка і електромеханіка. — 2008. — № 5. — С. 24-25. — Бібліогр.: 2 назв. — рос. |
| series |
Електротехніка і електромеханіка |
| work_keys_str_mv |
AT limonovlg kompesaciâdinamičeskogomomentaasinhronnogoélektroprivodamotalkipolosy AT limonovlg compensationofdynamicmomentoftheasynchronousdriveofastripwinder |
| first_indexed |
2025-11-24T09:16:07Z |
| last_indexed |
2025-11-24T09:16:07Z |
| _version_ |
1849662654837161984 |
| fulltext |
24 Електротехніка і Електромеханіка. 2008. №5
УДК 62.83, 621.316.79
КОМПЕСАЦИЯ ДИНАМИЧЕСКОГО МОМЕНТА АСИНХРОННОГО
ЭЛЕКТРОПРИВОДА МОТАЛКИ ПОЛОСЫ
Лимонов Л.Г. к.т.н.
АОЗТ "Тяжпромавтоматика",
Украина, 61072, Харьков, Пр. Ленина, 56,
тел. (057)758-64-88, E-mail: lgl@tpa5.vk.kh.ua
Стаття присвячена розгляданню питань підвищення якості регулювання натягу полоси електроприводом моталки з
використанням асинхронного електродвигуна, шляхом компенсації динамічного моменту електропривода під час ро-
боти.
Статья посвящена рассмотрению вопросов повышения качества регулирования натяжения полосы электроприводом
моталки с применением асинхронного электродвигателя, посредством компенсации динамического моментаэлек-
тропривода во время работы.
При намотке полосы на моталку важной функци-
ей системы регулирования натяжения, построенной
по косвенному принципу действия, является компен-
сация динамического момента. В общем случае дина-
мический момент электропривода моталки состоит из
двух составляющих [1] – составляющей, определяе-
мой ускорением полосы при намотке, и составляю-
щей, определяемой величиной изменения радиуса
рулона наматываемого материала. Вторая состав-
ляющая проявляется при намотке полосы на высоко-
скоростных прокатных станах, в то время, как первая
составляющая существенно влияет на точность под-
держания натяжения полосы, независимо от скорости
намотки. Компенсация ее необходима, в то время, как
второй составляющей можно пренебречь, без ущерба
для точности.
При применении электропривода моталки с при-
водным электродвигателем постоянного тока и регу-
лированием скорости электродвигателя при измене-
нии радиуса рулона путем изменения потока возбуж-
дения, компенсация динамического момента сводится
к изменению величины якорного тока электродвига-
теля при изменения скорости намотки на величину,
определяемую известным соотношением
dt
dv
RM
RI
JJI
n
mn
vc ⋅
⋅
⋅
⋅+= 2дин )( , (1)
в котором cJ - сумма моментов инерции якоря элек-
тродвигателя, барабана моталки и элементов переда-
чи, vJ - переменная составляющая момента инерции
электропривода, равная
2
)( 44 rRbJv
−⋅γ⋅⋅π
= . (2)
Здесь b – ширина; γ – плотность рулона; R, r –радиус
рулона и барабана, а In и Mn – номинальные ток и мо-
мент электродвигателя; Rm – максимальный радиус
рулона.
Компенсация динамического момента электро-
привода моталки при использовании в качестве при-
водного асинхронного электродвигателя с питанием
от преобразователя частоты с векторным управлением
имеет некоторые отличия.
В этом случае компенсация динамического Мо-
мента производится путем изменения величины мо-
ментообразующей составляющей тока статора Iq с
учетом того, какая система управления принята для
регулирования координат электропривода [2].
Как видно из анализа структур систем управле-
ния [2], в процессе роста момента электродвигателя
при намотке полосы одновременно может существо-
вать только один из двух возможных режимов изме-
нения параметров электропривода:
- изменение моментообразующей составляющей
тока пропорционально радиусу рулона при постоян-
ной величине потокосцепления
- изменение потокосцепления пропорционально
радиусу рулона при постоянной величине моментооб-
разующей составляющей тока.
Для получения зависимостей, определяющих ве-
личину динамического тока асинхронного электро-
двигателя введем обозначение коэффициента пото-
косцепления
nI
M
I
M
K
n
n
qn
n
ϕ⋅
==ϕ cos
. (3)
Здесь qnn II , - номинальные значения тока статора и
его моментообразующей составляющей.
Для случая, когда регулирование натяжения при
намотке производится при постоянной величине по-
токосцепления, величина моментообразующей со-
ставляющей тока статора для компенсации динамиче-
ского момента электропривода может быть рассчита-
на по следующим зависимостям
dt
dv
kR
rRbJI cqd ⋅
⋅
−⋅γ⋅⋅π
+=
ϕ
1)
2
)((
44
1 ; (4)
dt
dv
Rk
rRbJI cqd α
−γπ
+=
ϕ
1)
2
)((
44
1 . (5)
Формула (4) пригодна для случая, когда регули-
рование натяжения при намотке рулона производится
при номинальном потокосцеплении, а формула (5) –
для случая, когда регулирование производится при зна-
чении потокосцепления меньше номинального в α раз,
например, при двухдиапазонном регулировании [2].
Електротехніка і Електромеханіка. 2008. №5 25
Для случая, когда регулирование натяжения при
намотке рулона производится изменением потокосце-
пления при постоянной величине моментообра-
зующей составляющей тока статора, динамическая
составляющая рассчитывается по формуле
dt
dv
kR
RrRbJI m
cqd ⋅
⋅
−⋅γ⋅⋅π
+=
ϕ
2
44
2 )
2
)(( . (6)
Зависимости (4), (5) и (6) - основа для разработки
алгоритма компенсации динамического момента мик-
ропроцессорной системы управления электропривода.
Приведенные формулы использованы для расче-
та загрузки электродвигателя в режиме компенсации
динамического момента электропривода моталки че-
тырехклетевого стана холодной прокатки 1700.
Параметры стана: максимальная скорость 25 м/с,
ускорение 2,5 м/с/с. Максимальное натяжение полосы
– 100 кН, ширина полосы 0,9 м - 1,5 м. Радиус бара-
бана 0,3 м, максимальный радиус рулона 1,1 м.
Для безредукторного привода моталки с такими
параметрами может быть использован двухдвига-
тельный электропривод с асинхронными электродви-
гателями, параметры каждого из них 2000 кВт, 333
об/мин, J=871 кгм2. Номинальный момент одного
электродвигателя 57,4кНм, что позволяет применить
однозонную систему управления с регулированием
скорости посредством изменения потокосцепления.
Результаты расчета величины моментообразующей
составляющей тока электродвигателя для компенса-
ции динамического момента электропривода при по-
стоянной величине ускорении стана 2,5 м/с/с, для по-
лосы приведены на рис. 1.
Рис. 1
Для сравнения на рис. 2 приведены кривые зави-
симости величины динамического тока для безредук-
торного электропривода той же моталки, но с привод-
ным электродвигателем постоянного тока. Приводной
электродвигатель – трехъякорный, с параметрами
3х1250 кВт, 210/800 об/мин, J = 3х5000 кгм2.
Как видно из кривых, электропривод с асин-
хронными электродвигателями требует меньших за-
трат энергии для компенсации динамического момен-
та благодаря лучшим динамическим характеристикам.
Рис. 2
В заключение интересно рассмотреть приведен-
ные на рис. 3 зависимости полного тока асинхронного
электродвигателя моталки от радиуса рулона в режи-
ме ускорения стана, при компенсации динамического
момента, рассчитанные для условия, когда натяжение
полосы максимально возможное ( qnq II = ).
Рис. 3
Эти зависимости позволяют оценить величину
динамических нагрузок электродвигателя и возмож-
ности изменения динамических параметров стана
(увеличение ускорения), которые при применении
электропривода постоянного тока, как правило, огра-
ничены возможностями электропривода моталки.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Альшиц В.М., Зеленцов В.И., Тикоцкий А.Е. Электро-
приводы моталок и разматывателей станов холодной
прокатки. Москва. ИНФОРМЭЛЕКТРО, 1980.
[2] Лимонов Л.Г. Об особенностях использования асин-
хронного электродвигателя для привода моталки. // Еле-
ктротехніка і електромеханіка, Харьков, 2007, №4,
С. 40-44.
Поступила 01.04.2008
|