專(zhuān)利名稱(chēng)：一種拉坯輥的傳動(dòng)負(fù)荷控制方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于連鑄機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種連鑄機(jī)的拉坯輥的傳動(dòng)負(fù)荷控制方法和裝置。
背景技術(shù)：
拉矯機(jī)或扇形段是大方坯及板坯連鑄機(jī)中重要的核心設(shè)備，它的主要作用是通過(guò)拉矯機(jī)或扇形段的拉坯輥將連鑄坯從結(jié)晶器中拉出，對(duì)弧形鑄坯進(jìn)行矯直，及穿送引錠桿。在通常的工作條件下，各拉坯輥轉(zhuǎn)速基本一致，負(fù)荷基本平衡。這里負(fù)荷是指拉坯輥形成的對(duì)鑄坯的拉坯力。在送引錠或某些工況下，由于拉坯壓力的變化引起各拉坯輥的負(fù)荷產(chǎn)生波動(dòng)，由于波動(dòng)時(shí)間短而且幅度小，所以可以不予處理。但有些場(chǎng)合則需要保證負(fù)荷均衡。圖1示出了實(shí)現(xiàn)連鑄機(jī)的拉坯輥的傳動(dòng)負(fù)荷均衡的一種方案，該方案是采用了傳動(dòng)裝置速度軟化的原理實(shí)現(xiàn)負(fù)荷均衡的。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，拉坯阻力大的拉坯輥的實(shí)際線速度會(huì)小于設(shè)定的線速度，其實(shí)際線速度與設(shè)定線速度之間產(chǎn)生速度差Mi, AVi通過(guò)變頻器的積分作用，其值逐漸增加，通過(guò)軟化功能塊，輸出一個(gè)小的補(bǔ)償量Λ Vseti,從而降低變頻器的實(shí)際設(shè)定值，降低后的值為Vrefi=Vref-A Vseti。此時(shí)Vrefi會(huì)更接近實(shí)際拉坯的線速度，負(fù)荷轉(zhuǎn)矩也會(huì)逐漸減小。當(dāng)利用拉矯機(jī)實(shí)施輕壓下時(shí)，拉坯輥處拉坯阻力迅速增加，且由于各輥壓下量非均勻分布，各拉坯輥出力不等。如果采用上面描述的現(xiàn)有技術(shù)中的負(fù)荷均衡控制方案，各拉矯機(jī)的負(fù)荷將基本相同，不能滿足實(shí)際上所需要的拉坯輥負(fù)荷靈活調(diào)整的要求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供連鑄機(jī)的拉坯輥的傳動(dòng)負(fù)荷控制方法和裝置，能夠靈活調(diào)整拉還棍的負(fù)荷。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例提供一種連鑄機(jī)的拉坯輥的傳動(dòng)負(fù)荷控制方法，包括:從連鑄機(jī)中的每個(gè)拉坯輥的電機(jī)的矢量控制變頻裝置獲取電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，所述電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩是該電機(jī)的矢量變頻裝置根據(jù)該電機(jī)的電機(jī)參數(shù)計(jì)算得到的；計(jì)算每個(gè)電機(jī)的實(shí)際拉坯力，并對(duì)所有電機(jī)的實(shí)際拉坯力求和，得到所有電機(jī)的總實(shí)際拉坯力；以每個(gè)電機(jī)設(shè)定的負(fù)荷分配系數(shù)作為權(quán)重，在所有電機(jī)的總實(shí)際拉坯力中為每個(gè)電機(jī)分配設(shè)定的拉還力；通過(guò)矢量控制變頻裝置閉環(huán)控制電機(jī)的實(shí)際拉坯力等于為該電機(jī)設(shè)定的拉坯力。優(yōu)選地，所述計(jì)算每個(gè)電機(jī)的實(shí)際拉坯力具體實(shí)現(xiàn)為:通過(guò)公式Facti=Ti*Gr/Ri計(jì)算第i個(gè)電機(jī)的實(shí)際拉還力Facti ；其中，Ti為第i個(gè)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)矩，Gr為電機(jī)減速機(jī)的減速比，Ri為第i個(gè)拉坯棍的半徑。優(yōu)選地，所述在所有電機(jī)的總拉坯力中為每個(gè)電機(jī)分配設(shè)定的拉坯力具體實(shí)現(xiàn)為:通過(guò)公式Fi=( Σ Facti)*Kfi/( Σ Kfi)計(jì)算第i個(gè)電機(jī)的設(shè)定拉還力Fi ；其中，Kfi為第i個(gè)電機(jī)的負(fù)荷分配系數(shù)，Σ表示求和運(yùn)算。優(yōu)選地，每個(gè)電機(jī)的負(fù)荷分配系數(shù)都在[-1，I]的區(qū)間中。本發(fā)明另一實(shí)施例還提供一種連鑄機(jī)的拉坯輥的傳動(dòng)負(fù)荷控制裝置，包括:輸出轉(zhuǎn)矩獲取裝置，用于從連鑄機(jī)中的每個(gè)拉坯輥的電機(jī)的矢量控制變頻裝置獲取電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，所述電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩是該電機(jī)的矢量變頻裝置根據(jù)該電機(jī)的電機(jī)參數(shù)計(jì)算得到的；拉坯力計(jì)算單元，用于計(jì)算每個(gè)電機(jī)的實(shí)際拉坯力，并對(duì)所有電機(jī)的實(shí)際拉坯力求和，得到所有電機(jī)的總實(shí)際拉坯力；設(shè)定拉坯力分配單元，用于以每個(gè)電機(jī)設(shè)定的負(fù)荷分配系數(shù)作為權(quán)重，在所有電機(jī)的總實(shí)際拉坯力中為每個(gè)電機(jī)分配設(shè)定的拉坯力，以通過(guò)矢量控制變頻裝置閉環(huán)控制電機(jī)的實(shí)際拉坯力等于為該電機(jī)設(shè)定的拉坯力。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，可以對(duì)每個(gè)電機(jī)的拉坯力進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)，從而根據(jù)工藝要求對(duì)連鑄機(jī)的拉坯輥的負(fù)荷進(jìn)行任意調(diào)節(jié)，既可以使拉坯力相等，也可以使拉坯力不等，調(diào)整方案十分靈活。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的實(shí)現(xiàn)連鑄機(jī)的拉坯輥的傳動(dòng)負(fù)荷均衡的一種方案示意圖；圖2是本發(fā)明提供的傳動(dòng)負(fù)荷控制方法所依托的連鑄機(jī)控制系統(tǒng)的示意圖；圖3是本發(fā)明提供的連鑄機(jī)的拉坯輥的傳動(dòng)負(fù)荷控制方法的示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供一種連鑄機(jī)的拉坯輥的傳動(dòng)負(fù)荷控制方法，圖2示出了該控制方法運(yùn)行所依托的連鑄機(jī)控制系統(tǒng)，圖3示出了該傳動(dòng)負(fù)荷控制方法的流程圖。請(qǐng)同時(shí)參見(jiàn)圖2和圖3，該方法包括如下步驟:步驟S301:從連鑄機(jī)中的每個(gè)拉坯輥的電機(jī)的矢量控制變頻裝置，獲取電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。在本實(shí)施例中，每個(gè)拉坯輥具有其對(duì)應(yīng)的電機(jī)，每個(gè)電機(jī)又受相應(yīng)的矢量控制變頻裝置控制，每個(gè)電機(jī)的矢量變頻裝置可以測(cè)得其控制的電機(jī)的電機(jī)參數(shù)，并通過(guò)電機(jī)數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。步驟S302:計(jì)算每個(gè)電機(jī)的實(shí)際拉坯力，并對(duì)所有電機(jī)的實(shí)際拉坯力求和，得到所有電機(jī)的總實(shí)際拉坯力。根據(jù)力和力矩的關(guān)系，計(jì)算每個(gè)電機(jī)的實(shí)際拉坯力可以通過(guò)如下公式具體計(jì)算:Facti=Ti*Gr/Ri其中，F(xiàn)acti為第i個(gè)電機(jī)的實(shí)際拉坯力，Ti為第i個(gè)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)矩，Gr為電機(jī)減速機(jī)的減速比，Ri為第i個(gè)拉坯輥的半徑。這樣，所有電機(jī)的總實(shí)際拉坯力就可以通過(guò)下式計(jì)算:總實(shí)際拉坯力=Σ Facti步驟S303:以每個(gè)電機(jī)設(shè)定的負(fù)荷分配系數(shù)作為權(quán)重，在所有電機(jī)的總實(shí)際拉坯力中為每個(gè)電機(jī)分配設(shè)定的拉坯力。在所有電機(jī)的總拉坯力中為每個(gè)電機(jī)分配設(shè)定的拉坯力可以具體通過(guò)如下公式實(shí)現(xiàn):Fi= ( Σ Facti) *Kfi/( Σ Kfi)其中，F(xiàn)i為第i個(gè)電機(jī)的設(shè)定拉坯力，Kfi為第i個(gè)電機(jī)的負(fù)荷分配系數(shù)，Σ表示求和運(yùn)算。這里，每個(gè)電機(jī)的負(fù)荷分配系數(shù)可以都在[-1，I]的區(qū)間中。步驟S304:通過(guò)矢量控制變頻裝置，采用閉環(huán)的方式，控制電機(jī)的實(shí)際拉坯力等于該電機(jī)設(shè)定的拉還力。由此通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例中的方法可以對(duì)每個(gè)電機(jī)的拉坯力進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié),從而根據(jù)工藝要求對(duì)連鑄機(jī)的拉坯輥的負(fù)荷進(jìn)行任意調(diào)節(jié)，既可以使拉坯力相等，也可以使拉坯力不等。例如在實(shí)際生產(chǎn)中，對(duì)于某些特殊的鋼種，為提高拉速并減小鑄坯表面發(fā)生裂紋的幾率，需要采取壓縮鑄造技術(shù)。即在鑄坯矯直點(diǎn)前的拉坯輥實(shí)施正常拉坯，給鑄坯一定的前推力；拉坯輥對(duì)矯直點(diǎn)后的鑄坯實(shí)施制動(dòng)，給鑄坯一定的反推力，使得鑄坯在矯直區(qū)內(nèi)處于受壓狀態(tài)。因此通過(guò)本實(shí)施例提供的控制方法可以實(shí)現(xiàn)拉坯輥的負(fù)荷自由分配，方便各種應(yīng)用場(chǎng)景的需求，只需要調(diào)整各個(gè)電機(jī)的負(fù)荷分配系數(shù)。此外，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種連鑄機(jī)的拉坯輥的傳動(dòng)負(fù)荷控制裝置，該裝置包括:輸出轉(zhuǎn)矩獲取裝置，用于從連鑄機(jī)中的每個(gè)拉坯輥的電機(jī)的矢量控制變頻裝置獲取電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，所述電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩是該電機(jī)的矢量變頻裝置根據(jù)該電機(jī)的電機(jī)參數(shù)計(jì)算得到的；拉坯力計(jì)算單元，用于計(jì)算每個(gè)電機(jī)的實(shí)際拉坯力，并對(duì)所有電機(jī)的實(shí)際拉坯力求和，得到所有電機(jī)的總實(shí)際拉坯力；設(shè)定拉坯力分配單元，用于以每個(gè)電機(jī)設(shè)定的負(fù)荷分配系數(shù)作為權(quán)重，在所有電機(jī)的總實(shí)際拉坯力中為每個(gè)電機(jī)分配設(shè)定的拉坯力，以通過(guò)矢量控制變頻裝置閉環(huán)控制電機(jī)的實(shí)際拉坯力等于為該電機(jī)設(shè)定的拉坯力。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種連鑄機(jī)的拉還棍的傳動(dòng)負(fù)荷控制方法，其特征在于， 從連鑄機(jī)中的每個(gè)拉坯輥的電機(jī)的矢量控制變頻裝置獲取電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，所述電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩是該電機(jī)的矢量變頻裝置根據(jù)該電機(jī)的電機(jī)參數(shù)計(jì)算得到的； 計(jì)算每個(gè)電機(jī)的實(shí)際拉坯力，并對(duì)所有電機(jī)的實(shí)際拉坯力求和，得到所有電機(jī)的總實(shí)際拉坯力； 以每個(gè)電機(jī)設(shè)定的負(fù)荷分配系數(shù)作為權(quán)重，在所有電機(jī)的總實(shí)際拉坯力中為每個(gè)電機(jī)分配設(shè)定的拉還力； 通過(guò)矢量控制變頻裝置閉環(huán)控制電機(jī)的實(shí)際拉坯力等于為該電機(jī)設(shè)定的拉坯力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算每個(gè)電機(jī)的實(shí)際拉坯力具體實(shí)現(xiàn)為: 通過(guò)公式Facti=Ti*Gr/Ri計(jì)算第i個(gè)電機(jī)的實(shí)際拉還力Facti ； 其中，Ti為第i個(gè)電機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)矩，Gr為電機(jī)減速機(jī)的減速比，Ri為第i個(gè)拉坯輥的半徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述在所有電機(jī)的總拉坯力中為每個(gè)電機(jī)分配設(shè)定的拉坯力具體實(shí)現(xiàn)為: 通過(guò)公式Fi= ( Σ Facti) *Kfi/( Σ Kfi)計(jì)算第i個(gè)電機(jī)的設(shè)定拉還力Fi ； 其中，Kfi為第i個(gè)電機(jī)的負(fù)荷分配系數(shù)，Σ表示求和運(yùn)算。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，每個(gè)電機(jī)的負(fù)荷分配系數(shù)都在[_1，1]的區(qū)間中。
5.—種連鑄機(jī)的拉還棍的傳動(dòng)負(fù)荷控制裝置,其特征在于， 輸出轉(zhuǎn)矩獲取裝置，用于從連鑄機(jī)中的每個(gè)拉坯輥的電機(jī)的矢量控制變頻裝置獲取電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，所述電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩是該電機(jī)的矢量變頻裝置根據(jù)該電機(jī)的電機(jī)參數(shù)計(jì)算得到的； 拉坯力計(jì)算單元，用于計(jì)算每個(gè)電機(jī)的實(shí)際拉坯力，并對(duì)所有電機(jī)的實(shí)際拉坯力求和，得到所有電機(jī)的總實(shí)際拉坯力； 設(shè)定拉坯力分配單元，用于以每個(gè)電機(jī)設(shè)定的負(fù)荷分配系數(shù)作為權(quán)重，在所有電機(jī)的總實(shí)際拉坯力中為每個(gè)電機(jī)分配設(shè)定的拉坯力，以通過(guò)矢量控制變頻裝置閉環(huán)控制電機(jī)的實(shí)際拉坯力等于為該電機(jī)設(shè)定的拉坯力。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供一種連鑄機(jī)的拉坯輥的傳動(dòng)負(fù)荷控制方法和裝置，該方法包括從連鑄機(jī)中的每個(gè)拉坯輥的電機(jī)的矢量控制變頻裝置獲取電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩，所述電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩是該電機(jī)的矢量變頻裝置根據(jù)該電機(jī)的電機(jī)參數(shù)計(jì)算得到的；計(jì)算每個(gè)電機(jī)的實(shí)際拉坯力，并對(duì)所有電機(jī)的實(shí)際拉坯力求和，得到所有電機(jī)的總實(shí)際拉坯力；以每個(gè)電機(jī)設(shè)定的負(fù)荷分配系數(shù)作為權(quán)重，在所有電機(jī)的總實(shí)際拉坯力中為每個(gè)電機(jī)分配設(shè)定的拉坯力；通過(guò)矢量控制變頻裝置閉環(huán)控制電機(jī)的實(shí)際拉坯力等于為該電機(jī)設(shè)定的拉坯力。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例能夠靈活調(diào)整拉坯輥的負(fù)荷。
文檔編號(hào)B22D11/16GK103192044SQ20131013811
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者戴欣, 孫軍 申請(qǐng)人:中冶連鑄技術(shù)工程股份有限公司