张 冉

(宝山钢铁股份有限公司硅钢部,上海 200941)

水平卧式退火炉,炉辊均以托辊形式控制炉内张力。为了提高退火炉张力控制的稳定性和精度,应从炉内传动的执行机构入手,分析各设备的工作原理和相关理论模型。通过理论解析和建模,分析影响张力控制的关键环节,并根据实际工业需求进行参数优化,以满足各种规格产品的生产能力,提高产品的性能参数,符合企业的精品战略。

1 异步电动机矢量控制模型

1.1 电动机等效电路分析

在异步电动机的研究领域,通常使用等效电路的方式对电动机参数进行辨识。通过矢量控制的原理,得到电动机工作状态下的各项旋转参数。工业自动化控制领域中,任何张力调节系统的最终目的,都是通过电动机的速度控制转化为电动机转矩的变化,以此形式调整张力的变化量。转速又通过控制电动机旋转的电流进行调节,因此需对电动机进行转速、转矩间的关联分析,研究两者与电流之间相互作用的控制模型[1]。电动机转动惯量方程如式(1):

(1)

式中:Telec为电动机电磁转矩;Tload为电动机负载转矩;J为电动机转动惯量;ω为电动机旋转角速度。

由式(1)可知,交流电动机由电动机旋转速度的变化产生电磁转矩[2]。矢量控制理论建立的原理依据,即将异步交流电动机的旋转状态进行运动坐标的变换,使异步交流电动机等效为直流电动机。励磁后调节输出电流的大小改变电动机转速,进而控制电磁转矩的输出[3]。……