浅析热矫主传动矫直过程中异响

张雷 段伟

摘 要:本文简要介绍了热矫直机主传动控制理论以及在矫直过程中出现传动异响的原因,并对此问题做出的一些程序上的修改。

关键词:热矫直TCS主从控制扭矩

中图分类号:TG335 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0055-01

1 引言

本热矫直机是采用法国克莱西姆公司技术设计制造的,该矫直机为四重式对称结构,以便钢板从任何一方都能通过。矫直机传动系统是非对称设计(第一组4辊、第二组5辊),矫直钢板的厚度6～100mm,不矫直通过钢板的最大厚度150mm,最大开口度300mm,本文主要是介绍热矫直机主传动控制理论以及在矫直过程中传动出现异响的分析。

2热矫直机主传动控制理论

热矫直机主传动采用的是ABB ACS800交直交变频控制,工作辊通过万向轴、小齿轮箱和减速机并由2台电机控制,电机功率是650KW,入口电机带4个工作辊,出口电机带5个工作辊,在电机和减速机之间有安全接手,保护万向轴不过载。

热矫直机主传动是主从控制,主电机是速度控制,而从电机则是转矩控制,当从装置的速度差值在设定范围内的话,从装置的转矩系数不起作用,当从装置的速度差值在设定范围外的话,从装置的转矩系数这个时候起作用,将在从装置给定转矩上再加上一个转矩(主电机转矩*转矩系数),以便满足主从控制要求。设定限幅和转矩系统都是从热矫TCS发给ABB传动的,而TCS又是从热矫L2接收到这些数值。

3主传动矫直过程中异响分析及处理措施

目前,在生产过程中,偶尔会出现钢板矫直过程中,主传动会发出异响,异响来源于小齿轮箱,经过数据分析认为异响是因为热矫主从控制时两台电机速度不一致造成从电机小齿轮箱内齿轮咬合不顺畅造成的。从图1我们可以直观地看出,主电机和从电机在矫直过程中出现的线速度不一致,我们一共监控了5个信号,第一行的蓝色曲线是主电机的实际线速度,红色的为从电机的实际线速度,第二行为电机的给定速度,第三行蓝色的为主电机的实际转矩,红色的从电机的实际转矩,从图上不难看出,在钢板矫直过程中,主从电机的转矩跟随是良好的,而速度跟随从电机速度要明显低于主电机的速度,这就是导致矫直过程中主传动出现异响的直接原因。

通过现场的观察,可以得出造成传动异响的主要原因是由于板型不好或钢板表面温度不均匀造成的,当板型不好或者钢板表面温度不均匀的时候,入口辊缝就会出现波动,这种波动导致矫直力波动,从而致使矫直速度也产生波动,从下面公式可以看出:

T=(P*9550)/N

速度一旦波动,那么转矩也随即成反比变化,也就造成入口主电机转矩波动,由于从电机是转矩控制,转矩的给定来至于主电机,因此从电机也会造成转矩波动,最终表现到从电机的速度出现大的波动,造成矫直过程中主传动出现异响。

4异响处理措施

Level 1的TCS控制系统是无法进行修改的,因为转矩系数和速度的设定限幅都是由热矫Level 2系统直接下发过来的,因此只能从传动参数着手进行适当的修改。通过对热矫直机主传动的数据采集,经分析,我们将传动中自己编写的一些逻辑功能块停掉,将从装置由原来的转矩控制改为速度控制,速度的设定限幅修改为0,转矩系数也甩开,并对参数进行调整以改善主从的速度跟随响应,这样以来虽然解决了从电机的速度跟随不好情况,但是转矩明示比以前大了许多,这种控制逻辑在长期运行过程中会造成对机械设备的损坏,因此这种修改是不可取的。

5 结语

通过以上对二级系统主要模型的研究与分析,目前已经基本上搞清楚主要模型的运行情况、预测精度以及调节参数,对于日后稳定双机架轧制模式、优化模型参数、提高产量和模型计算的精度都有很好的参考价值。

参考文献

[1] 赵元国.轧钢生产机械设备操作与自动化控制技术实用手册.中国科技文化出版社,2005年3月.

[2] AA7350-E00012 Rev1-HL Speed Master DFS SVAIC.

[3] ABB ACS800固件手册.ABB.