Об особенностях использования асинхронного электродвигателя для привода моталки
Статья посвящена рассмотрению вопросов использования асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором для привода моталки прокатного стана или агрегата обработки прокатанной полосы, с применением различных систем управления при частотном регулировании скорости....
Збережено в:
Дата: | 2007 |
---|---|
Автор: | |
Формат: | Стаття |
Мова: | Russian |
Опубліковано: |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України
2007
|
Назва видання: | Електротехніка і електромеханіка |
Теми: | |
Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/142895 |
Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Цитувати: | Об особенностях использования асинхронного электродвигателя для привода моталки / Л.Г. Лимонов // Електротехніка і електромеханіка. — 2007. — № 4. — С. 40-44. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-142895 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1428952018-10-19T01:23:12Z Об особенностях использования асинхронного электродвигателя для привода моталки Лимонов, Л.Г. Електричні машини та апарати Статья посвящена рассмотрению вопросов использования асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором для привода моталки прокатного стана или агрегата обработки прокатанной полосы, с применением различных систем управления при частотном регулировании скорости. Стаття присвячена розгляданню питань використання асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором для приводу моталки прокатного стана або агрегата обробки прокатаноi полоси, з використанням різних систем керування з частотним регулюванням швидкості. The article is devoted to analysis of application of an asynchronous electric motor with a squirrel-cage rotor to electric drive of a rolling mill strip winder or a rolled metal processing line, with utilization of different motor speed frequency control systems. 2007 Article Об особенностях использования асинхронного электродвигателя для привода моталки / Л.Г. Лимонов // Електротехніка і електромеханіка. — 2007. — № 4. — С. 40-44. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 2074-272X http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/142895 62.83, 621.316.71 ru Електротехніка і електромеханіка 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. Об особенностях использования асинхронного электродвигателя для привода моталки Електротехніка і електромеханіка |
description |
Статья посвящена рассмотрению вопросов использования асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором для привода моталки прокатного стана или агрегата обработки прокатанной полосы, с применением различных систем управления при частотном регулировании скорости. |
format |
Article |
author |
Лимонов, Л.Г. |
author_facet |
Лимонов, Л.Г. |
author_sort |
Лимонов, Л.Г. |
title |
Об особенностях использования асинхронного электродвигателя для привода моталки |
title_short |
Об особенностях использования асинхронного электродвигателя для привода моталки |
title_full |
Об особенностях использования асинхронного электродвигателя для привода моталки |
title_fullStr |
Об особенностях использования асинхронного электродвигателя для привода моталки |
title_full_unstemmed |
Об особенностях использования асинхронного электродвигателя для привода моталки |
title_sort |
об особенностях использования асинхронного электродвигателя для привода моталки |
publisher |
Інститут технічних проблем магнетизму НАН України |
publishDate |
2007 |
topic_facet |
Електричні машини та апарати |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/142895 |
citation_txt |
Об особенностях использования асинхронного электродвигателя для привода моталки / Л.Г. Лимонов // Електротехніка і електромеханіка. — 2007. — № 4. — С. 40-44. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
series |
Електротехніка і електромеханіка |
work_keys_str_mv |
AT limonovlg obosobennostâhispolʹzovaniâasinhronnogoélektrodvigatelâdlâprivodamotalki |
first_indexed |
2025-07-10T16:00:01Z |
last_indexed |
2025-07-10T16:00:01Z |
_version_ |
1837276284631121920 |
fulltext |
40 Електротехніка і Електромеханіка. 2007. №4
УДК 62.83, 621.316.71
ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АСИНХРОННОГО
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ ПРИВОДА МОТАЛКИ
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 використання асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором
для приводу моталки прокатного стана або агрегата обробки прокатаноi полоси, з використанням різних систем
керування з частотним регулюванням швидкості.
Статья посвящена рассмотрению вопросов использования асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ро-
тором для привода моталки прокатного стана или агрегата обработки прокатанной полосы, с применением различ-
ных систем управления при частотном регулировании скорости.
Известны системы управления тиристорным элек-
троприводом моталки с использованием приводного
электродвигателя постоянного тока [1, 2]. Эти системы
обеспечивают поддержание постоянного натяжения
полосы путем увеличения момента двигателя с одно-
временным снижением скорости вращения.
Современной альтернативой такому электропри-
воду моталки является электропривод переменного
тока по системе преобразователь частоты – асинхрон-
ный электродвигатель, с использованием преобразо-
вателя частоты с векторным управлением. В та-ком
преобразователе осуществляется раздельное управле-
ние двумя составляющими тока статора электродви-
гателя – активной и реактивной (поток возбуждения)
благодаря наличию двух регуляторов и, соответст-
венно, двух независимых контуров регулирования.
Применение такого электропривода для моталки по-
лосы дает возможность построить несколько вариан-
тов систем управления, которые отличаются степенью
использования основных параметров приводного
электродвигателя.
Ниже рассматривается использование асинхрон-
ного электродвигателя при различных вариантах по-
строения системы управления. При этом приняты
следующие обозначения: d - диаметр барабана мо-
талки, mD - максимальный диаметр рулона, T - мак-
симальное натяжение, а V - максимальная скорость
полосы. В качестве допущения не учитывается насы-
щение магнитной системы электродвигателя, приня-
то, что потокосцепление пропорционально реактив-
ной составляющей тока статора, следовательно, вра-
щающий момент электродвигателя [3, 4] пропорцио-
нален произведению
sdsqsq IIIM ⋅≡Ψ⋅≡ , (1)
где sdsq II , - составляющие тока статора, а Ψ - пото-
косцепление электродвигателя.
ОДНОДИАПАЗОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ПОТОКА ВОЗБУЖДЕНИЯ
При такой системе управления, в процессе на-
мотки величина активной составляющей тока статора
sqI поддерживается постоянной в соответствии с ве-
личиной заданного натяжения, и при номинальной
величине sqnsq II = натяжение полосы равно макси-
мальному значению T .
Увеличение момента электродвигателя при росте
диаметра рулона в процессе намотки и, соответствен-
но, снижение его частоты вращения обеспечивается
увеличением реактивной составляющей тока статора
sdI от минимального значения
ω
=
K
I
I sdn
sd min (2)
при минимальном d до номинальной величины sdnI
при максимальном диаметре рулона mD . В выраже-
нии (2) введено обозначение коэффициента
d
D
K m=ω , (3)
характеризующего требуемый диапазон регулирова-
ния частоты вращения электродвигателя.
Особенностью рассматриваемой системы управ-
ления является то, что при достижении максимально-
го диаметра mD электродвигатель выходит на номи-
нальные значения частоты вращения, частоты и ам-
плитуды питающего напряжения, а регулирование его
частоты вращения в процессе намотки производится
увеличением частоты питающего напряжения сверх
номинального значения. Это означает, что электро-
двигатель должен допускать возможность увеличения
частоты вращения в ωK раз по сравнению с номи-
нальной. Требуемые величины номинальных пара-
метров - момента и мощности приводного электро-
двигателя определяются следующими выражениями
2
m
n
DT
M
⋅
≥ ; (4)
nnn MP ω⋅≥ . (5)
Рассмотрим, как загружен электродвигатель в
цикле намотки рулона, используя методику, основные
допущения и некоторые выражения из [1]. Закон из-
менения реактивной составляющей тока статора в
процессе намотки рулона описывается выражением
dK
DI
D
DII sdn
m
sdnsd ⋅
⋅
==
ω
1 , (6)
Електротехніка і Електромеханіка. 2007. №4 41
в котором D - текущее значение диаметра рулона,
равное при толщине полосы h и скорости V [1]
2
41
d
tVhdD
⋅π
⋅⋅
+= . (7)
Эквивалентный (среднеквадратичный) ток за
цикл намотки рулона
∫ ⋅=
0
0
2
1
0
э1
1
T
sdsd dtI
T
I , (8)
где 0T - время намотки рулона максимального диа-
метра, равное из (7)
( )
Vh
Kd
T
⋅
−⋅π
= ω
4
122
0 . (9)
Используя выражения (6) и (9), из (8) получаем
2
2
э1
2
1
ω
ω +
=
K
K
II sdnsd . (10)
Теперь, с учетом известных соотношений
ϕ⋅= sinsnsdn II и ϕ⋅= cossnsqn II найдем эквива-
лентный ток статора за цикл намотки из равенства
2
э1
2
1 sqsdnэs III += . (11)
После подстановки в (11) полученного значения
(10) и преобразования получим выражение полного
тока статора электродвигателя за цикл намотки
ϕ
−
+
+
=
ω
ω
ω
ω 2
2
2
2
2
1 cos
2
1
2
1
K
K
K
K
II snэs . (12)
Численный анализ полученного выражения пока-
зывает, что рассмотренная система управления обес-
печивает неплохое использование приводного элек-
тродвигателя в цикле намотки рулона: так, при изме-
нении величины ωK в диапазоне от 2 до 6 коэффици-
ент использования электродвигателя при его коэффи-
циенте мощности равном 0,8 находится в диапазоне
от 0,93 до 0,908.
ОДНОДИАПАЗОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
БЕЗ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОТОКА ВОЗБУЖДЕНИЯ
В процессе намотки рулона в такой системе ве-
личина реактивной составляющей тока статора под-
держивается постоянной и равной номинальной sdnI .
Увеличение момента электродвигателя по мере роста
диаметра рулона производится путем увеличения ак-
тивной составляющей тока статора от минимального
ω
=
K
I
I sqn
sq min2 (13)
до номинального значения sqnI при максимальном
диаметре рулона mD . Частота вращения приводного
электродвигателя при этом снижается от номиналь-
ной при минимальном диаметре рулона до минималь-
ной при максимальном диаметре рулона, благодаря
соответствующему снижению частоты и амплитуды
питающего напряжения, то есть регулирование часто-
ты вращения электродвигателя производится вниз от
номинальной. Величина момента приводного элек-
тродвигателя для создания натяжения T определяется
(4), а номинальная мощность электродвигателя будет
ω⋅=ω⋅≥ KPMP nnn 1max2 (14)
в ωK раз выше, а номинальная частота вращения в
ωK раз ниже, чем в предыдущем случае.
Так же, как и в предыдущем случае, рассмотрим,
как загружен электродвигатель в цикле намотки. За-
кон изменения активной составляющей тока статора в
процессе намотки рулона имеет вид, подобно (6)
dK
DI
D
DII sqn
m
sqnsq ⋅
⋅
==
ω
2 , (15)
а среднеквадратичное значение за цикл намотки ру-
лона равно
∫ ⋅=
0
0
2
0
э2
1
T
sqsq dtI
T
I . (16)
Подставив в (15) 0T из (9), D из (7) и 2sqI из
(15), после интегрирования получаем
2
2
2э2
1
ω
ω +
=
K
K
II nsqsq . (17)
Теперь, используя (11), после подстановки полу-
ченного значения (16) найдем величину эквивалент-
ного полного тока электродвигателя за цикл намотки
рулона максимального диаметра
ϕ
−
−=
ω
ω 2
2
2
э2 cos
2
1
1
K
K
II sns . (18)
Анализ выражения (18) показывает, что рассмот-
ренная система управления обеспечивает худшее ис-
пользование приводного электродвигателя в цикле
намотки, чем предыдущая: так, при изменении вели-
чины ωK в диапазоне от 2 до 6 коэффициент исполь-
зования электродвигателя при его коэффициенте
мощности равном 0,8 находится в диапазоне от 0,87
до 0,83.
ДВУХДИАПАЗОННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
Применение двухдиапазонной системы управле-
ния позволяет использовать асинхронный электро-
двигатель с меньшей требуемой величиной диапазона
регулирования частоты вращения ослаблением потока
возбуждения по сравнению с однодиапозонной сис-
темой с регулированием потока возбуждения, и в то
же время меньшей требуемой мощности, чем при
применении однодиапозонной системы без регулиро-
вания потока возбуждения.
В этой системе, в отличие от двух рассмотрен-
ных выше, цикл намотки рулона максимального диа-
метра разделяется на два диапазона: первый - от ми-
нимального диаметра рулона d до некоторого про-
межуточного 0D , и второй – от диаметра 0D до мак-
симального mD . В первом диапазоне, при постоянной
величине активной составляющей тока статора, рав-
ной минимальному значению
m
sqnsq D
D
II 0
min31 = , (19)
42 Електротехніка і Електромеханіка. 2007. №4
и номинальном напряжении снижение частоты вра-
щения электродвигателя производится посредством
увеличения реактивной составляющей тока статора
(потока возбуждения) от минимальной величины
0
min31 D
dII sqnsd = (20)
до номинальной, которая достигается при диаметре
рулона 0D . Во втором диапазоне, при увеличении
диаметра рулона от 0D до mD поток возбуждения
электродвигателя поддерживается постоянным, рав-
ным номинальному, а увеличение момента электро-
двигателя происходит путем увеличения активной
составляющей тока от минимального до номинально-
го значения, которое достигается при максимальных
величинах натяжения и диаметра рулона. Снижение
частоты вращения электродвигателя в этом диапазоне
производится снижением частоты и амплитуды пи-
тающего напряжения.
Применение рассматриваемой системы управле-
ния позволяет применить в качестве приводного элек-
тродвигатель с меньшим диапазоном регулирования
частоты вращения свыше номинальной, равным от-
ношению
d
D
K 0
0 = . (21)
Требуемый номинальный момент электродвига-
теля определяется выражением (4), а номинальная
частота вращения достигается при диаметре 0D , та-
ким образом, мощность электродвигателя для созда-
ния натяжения T равна
0
1
0
103 K
K
P
D
dPMP nnnn
ω==ω⋅= . (22)
Рассмотрим, как загружен электродвигатель в
цикле намотки рулона при использовании двухдиапа-
зонной системы управления.
В первом диапазоне намотки активная состав-
ляющая тока статора не изменяется, а реактивная со-
ставляющая изменяется по закону
0
31 D
DII sdnsd = . (23)
Используя (7), найдем время намотки рулона в
первом диапазоне
Vh
Kd
T
⋅
−⋅π
=
4
)1( 2
0
2
1 . (24)
Из (8), применительно к первому диапазону на-
мотки, можно записать выражение эквивалентного
значения реактивной составляющей тока
∫ ⋅=
1
0
2
31
1
э31
1
T
sdsd dtI
T
I , (25)
которое после подстановки (24) дает
2
0
2
0
э31
2
1
K
K
II sdnsd
+
= . (26)
Используя теперь (11) с учетом (19), получим
выражение эквивалентного полного тока статора в
первом диапазоне намотки
ϕ
⋅
−+⋅
−
+
=
ω
ωω 2
22
0
4
0
222
0
2
0
2
0
э31 cos
2
2
2
1
KK
KKKK
K
K
II sns . (27)
Во втором диапазоне реактивная составляющая
тока статора не изменяется и равна номинальному
значению sdnI , а активная составляющая увеличива-
ется пропорционально диаметру рулона по закону
dK
DI
D
DII sqnsqsq ⋅
==
ω0
3132 . (28)
Используя (7), применительно ко второму диапа-
зону намотки, найдем время намотки во втором диа-
пазоне
Vh
KKd
T
⋅
−⋅π
= ω
4
)( 2
0
22
2 , (29)
а затем, аналогично предыдущему случаю, из выра-
жения эквивалентного значения активной составляю-
щей тока в этом диапазоне намотки
∫ ⋅=
2
0
2
32
2
э32
1
T
sqsq dtI
T
I (30)
с учетом (28) и (29) находим
2
22
0
э32
2 ω
ω+
=
K
KK
II sqnsq . (31)
Используя выражение (11) с учетом (31), полу-
чим значение эквивалентного полного тока статора во
втором диапазоне намотки
ϕ
−−
−=
ω
ω 2
2
2
0
2
э32 cos
2
1
K
KK
II sns . (32)
Величину эквивалентного полного тока электро-
двигателя за весь цикл намотки максимального диа-
метра определим, используя известную формулу
0
2
2
э321
2
э31
э3 T
TITI
I ss
s
+
= , (33)
которая после подстановки и преобразования дает
следующее выражение (в общем виде)
ϕ⋅+= 2
э3 cosBAII sns , (34)
в котором
)1(2
12
22
0
4
0
22
0
−
−−⋅
=
ω
ω
KK
KKK
A ; (35)
)1(2
2
222
0
6
0
24
0
4
0
22
0
4
−⋅
−−+⋅−⋅
−=
ωω
ωωω
KKK
KKKKKKK
B . (36)
А анализ выражения (34) показывает, что степень
использования электродвигателя при применении
двухдиапазонной системы управления не лучше, чем
при применении предыдущей однодиапозонной сис-
темы без регулирования тока возбуждения.
Снижение требуемой мощности приводного
электродвигателя и улучшение технико-
экономических показателей электропривода моталки
с асинхронным электродвигателем может быть дос-
тигнуто применением модифицированных систем
управления. Основная особенность этих систем за-
Електротехніка і Електромеханіка. 2007. №4 43
ключается в том, что при их использовании, в процес-
се намотки рулона с максимальным натяжением по-
лосы, часть цикла намотки рулона максимального
диаметра происходит при токе статора электродвига-
теля, превышающем номинальное значение, но при
этом среднеквадратичное значение тока за цикл на-
мотки не превышает номинальной величины, что пре-
дотвращает перегрев электродвигателя. Ниже рас-
смотрены два варианта таких систем управления.
ОДНОДИАПАЗОННАЯ МОДИФИЦИРОВАННАЯ
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
В такой системе поток возбуждения электродви-
гателя в процессе намотки рулона поддерживается
постоянным и равным номинальному, то есть умень-
шение скорости электродвигателя производится пу-
тем снижения частоты питающего напряжения от но-
минального значения при минимальном диаметре
рулона до минимального – при максимальном диа-
метре. Увеличение момента электродвигателя при
намотке производится путем увеличения активной
составляющей тока статора сначала от минимального
значения при минимальном диаметре рулона до но-
минального, которое достигается при некотором про-
межуточном диаметре рулона
dDD im >> , (37)
а затем дальнейшим увеличением сверх номинально-
го значения, так что
i
sqnsq D
dII =min4 ; (38)
isqn
i
m
sqnsq KI
D
D
II ⋅==max4 . (39)
Номинальная частота вращения электродвигате-
ля соответствует минимальному диаметру рулона, а
номинальную мощность электродвигатель развивает
при максимальном натяжении и диаметре рулона D ,
т.е.
i
nn K
K
PP ω=4 . (40)
Для анализа загрузки электродвигателя в рас-
сматриваемой системе, используя примененную ранее
методику, найдем эквивалентное значение активной
составляющей тока статора за цикл намотки рулона
максимального диаметра, принимая во внимание, что
закон изменения этой составляющей имеет вид
i
sqnsq D
DII =4 , (41)
2
22
э4
2
)1(
ω
ω +
=
K
KK
II i
sqnsq . (42)
Соответственно, полный ток электродвигателя
будет равен
ϕ
+⋅−
−=
ω
ωω 2
2
2222
э4 cos
2
2
1
K
KKKK
II ii
sns . (43)
Номинальной загрузке электродвигателя за цикл
намотки соответствует условие равенства э4sqI но-
минальному значению sqnI , т.е условие
1
2
)1(
2
22
=
+
ω
ω
K
KKi (44)
или
12
2 +=
ω
ω
K
KKi , (45)
из которого можно найти величину коэффициента
iK по известной величине диапазона изменения диа-
метра рулона ωK .
ДВУХДИАПАЗОННАЯ МОДИФИЦИРОВАННАЯ
СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ
Намотка рулона при применении этой системы,
как и при использовании обычной двухдиапазонной
системы, происходит в два этапа. Сначала, в первом
диапазоне, при изменении диаметра рулона от d до
0D , намотка происходит при постоянной величине
активной составляющей тока, равной
ω
⋅
==
K
KK
I
D
D
II i
sqn
i
sqnsq
00
min51 (46)
и увеличении реактивной составляющей от мини-
мальной величины, определяемой выражением
00
min51 K
I
D
dII sdn
sdnsd == (47)
до номинального значения. При этом частота враще-
ния электродвигателя снижается от максимального до
номинального значения путем снижения частоты пи-
тающего напряжения при номинальной амплитуде.
При дальнейшем увеличении диаметра рулона в
процессе намотки от величины 0D до максимального
значения mD реактивная составляющая тока поддер-
живается номинальной, а активная - растет пропор-
ционально диаметру, достигая номинального значе-
ния при диаметре iD , и далее, при диаметре рулона
mD - максимального значения, которое равно
isqn
i
m
sqnsq KI
D
D
II ⋅==max5 . (48)
Частота вращения электродвигателя при этом
снижается путем снижения частоты и амплитуды пи-
тающего напряжения. Таким образом, номинальная
частота вращения приводного электродвигателя соот-
ветствует диаметру рулона 0D и величина ее меньше,
чем максимальная требуемая в 0K раз, а потребная
мощность электродвигателя равна
i
nn KK
K
PP
⋅
= ω
0
5 . (49)
Определить параметры приводного электродви-
гателя и произвести разбивку диапазонов регулирова-
ния при конструировании такой системы управления
электроприводом моталки можно, используя ниже-
приведенные зависимости, которые получены с ис-
пользованием примененной ранее методики.
Эквивалентное значение реактивной составляю-
щей тока за время работы в первом диапазоне
44 Електротехніка і Електромеханіка. 2007. №4
2
0
2
0
э51
2
1
K
K
II sdnsd
+
= , (50)
а эквивалентный полный ток электродвигателя в пер-
вом диапазоне, с учетом (46)
ϕ
⋅
⋅−+⋅
−
+
=
ω
ωω 2
22
0
24
0
222
0
2
0
2
0
э51 cos
2
2
2
1
KK
KKKKK
K
K
II i
sns .(51)
Во втором диапазоне намотки при номинальной
величине реактивной составляющей тока эквивалент-
ное значение активной составляющей определяется
выражением
2
2222
0
э52
2 ω
ω ⋅+⋅
=
K
KKKK
II ii
sqnsq , (52)
а эквивалентный полный ток электродвигателя в этом
диапазоне равен
ϕ
⋅−⋅−
−=
ω
ωω 2
2
2222
0
2
э52 cos
2
2
1
K
KKKKK
II ii
sns . (53)
С учетом (51) и (53) определяется эквивалентный
полный ток электродвигателя за цикл намотки руло-
на, в общем виде
ϕ⋅−= 2
5 cosQPII sns , (54)
где
)1(2
12
22
0
4
0
22
0
−
−−⋅
=
ω
ω
KK
KKK
P , (55)
а
)1(2
22
222
0
2422
0
42
0
24
0
24
0
26
0
−⋅
+⋅⋅+⋅−⋅+⋅−⋅
=
ωω
ωωωω
KKK
KKKKKKKKKKKK
Q iii . (56)
Очевидно, что для полного использования элек-
тродвигателя, его ток за цикл намотки рулона должен
быть равен номинальному, а для этого выражение,
находящееся в (54) под знаком радикала, должно рав-
няться 1. Как показал численный анализ, при реаль-
ных значениях ωK (от 2 до 6) и коэффициента 0K
(от 1,1 до 1,5) величина слагаемого P с достаточной
для инженерных расчетов точностью может быть
принята равной 1 (максимальная погрешность дости-
гает 12% при маловероятном сочетании значений
2=ωK и 5,10 =K ). Это означает, что полной загруз-
ке приводного электродвигателя соответствует равен-
ство нулю сомножителя Q , т.е.
.0
22
2422
0
42
0
2424
0
26
0
=+⋅⋅+
+⋅−⋅+⋅−⋅
ωω
ωω
KKKK
KKKKKKKK
i
oii (57)
Зная диапазон изменения диаметра рулона ωK ,
задавшись максимальной и номинальной частотами
вращения электродвигателя )( 0K , из (57) можно оп-
ределить величину коэффициента iK , которая обеспе-
чит желаемую загрузку электродвигателя при исполь-
зовании рассматриваемой системы управления.
В заключение следует отметить, что любая из
пяти рассмотренных систем управления может быть
применена при конструировании новых или реконст-
рукции действующих электроприводов намоточно-
размоточных механизмов полосового материала, в
первую очередь, моталок и разматывателей станов
холодной прокатки и агрегатов непрерывной обра-
ботки полосового материала (агрегатов непрерывного
травления, цинкования, лужения и др.) с использова-
нием в качестве приводного – асинхронного электро-
двигателя и с питанием его от преобразователя часто-
ты с векторным управлением или с системой прямого
управления моментом электродвигателя. При этом
выбор системы управления должен определяться с
учетом конкретных параметров механизма и желае-
мых энергетических показателей электромеханиче-
ской системы. Полученные соотношения позволяют
определить основные параметры приводного электро-
двигателя для конкретного использования любой из
рассмотренных систем управления, причем в случае
применения зависимостей, приведенных в разделах
для модифицированных систем управления, обеспе-
чивается некоторый запас по нагреву, так как не учте-
но время пауз на снятие смотанного рулона и заправ-
ку нового, а также благодаря неучтенной нелинейно-
сти магнитной системы электродвигателя.
ЛИТЕРАТУРА
[1] Дралюк Б.Н., Тикоцкий А.Е. Двухдиапазонное уп-
равление электродвигателем моталки стана рулонной
прокатки листа Электричество, Москва, №5, 1969 г.
[2] Альшиц В.М. Зеленцов В.И. Тикоцкий А.Е. Электро-
приводы моталок и разматывателей станов холодной
прокатки. Москва. ИНФОРМЭЛЕКТРО. 1980 г.
[3] Слежановский О.В., Дацковский Л.Х., Кузнецоа И.С.,
Лебедев Е.Д., Тарасенко Л.М. Системы подчиненного
регулирования электроприводов переменного тока с
вентильными преобразователями, Москва, Энергоатом-
издат, 1983г.
[4] Перельмутер В.М. Прямое управление моментом и то-
ком двигателя переменного тока, Харьков, Основа,
2004 г.
Поступила 21.09.2006
|