同軸傳動雙電機(jī)主從勵磁系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

1、    同軸傳動雙電機(jī)主從勵磁系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用    辛向暉摘 要：介紹了ansaldo全數(shù)字直流調(diào)速裝置（spdme）的負(fù)載均衡功能，由該裝置為主構(gòu)建的雙電機(jī)主從勵磁控制系統(tǒng)，解決在軋管主傳動機(jī)組中同軸傳動雙電機(jī)的負(fù)載不均衡問題，實際應(yīng)用表明，該控制系統(tǒng)能夠滿足轉(zhuǎn)速高、負(fù)荷大的生產(chǎn)工藝需要。關(guān)鍵詞：軋管；負(fù)載均衡；同軸傳動；主從勵磁控制： tg334.9 ： a ： 1673-1069（2017）04-187-21 概述多電機(jī)同軸驅(qū)動方式在較多工業(yè)生產(chǎn)場合運用到，良好的調(diào)速控制能力和力矩平衡控制能力是保證整個系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，以某鋼鐵廠雙他勵電動機(jī)同

2、軸驅(qū)動mpm軋管機(jī)系統(tǒng)為例，介紹兩臺電動機(jī)在機(jī)械軸串聯(lián)，電機(jī)電樞并聯(lián)模式下，采用主從勵磁控制方式搭建的勵磁控制系統(tǒng)，利用ansaldo直流調(diào)速裝置負(fù)載均衡功能，達(dá)到軋機(jī)速度快速響應(yīng)及兩臺電動機(jī)負(fù)載均衡的效果。2 工藝介紹mpm軋機(jī)為5架工作輥橫豎布置傳動的雙輥軋管機(jī)，該軋機(jī)第二架軋輥由兩臺電機(jī)同軸剛性聯(lián)接驅(qū)動，在日常生產(chǎn)中，該機(jī)架的軋輥輥縫設(shè)定值較小，電機(jī)速度設(shè)定值較高，要求兩臺電機(jī)在速度上保持同步且響應(yīng)一致，在電機(jī)轉(zhuǎn)矩上保持平衡。兩臺電動機(jī)為相同型號，各項銘牌參數(shù)一致，型號為dh900m65ec3，額定功率為1700kw，額定電壓為1050v，額定電流為1706a，勵磁電流34a，轉(zhuǎn)速為50

3、0/1000r·min-1。3 控制系統(tǒng)構(gòu)成與別的生產(chǎn)線上雙電機(jī)同軸傳動系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)整體上仍然采用單電機(jī)傳動系統(tǒng)常用的一個速度環(huán)、一個電流環(huán)、一個電壓環(huán)的三環(huán)調(diào)節(jié)控制結(jié)構(gòu)，其主回路連接簡圖如圖1；不同之處是在兩臺電機(jī)的勵磁調(diào)節(jié)功能上，其勵磁系統(tǒng)通過采集兩電機(jī)并聯(lián)電樞各自電流信號，通過主電機(jī)勵磁裝置的負(fù)載均衡功能1來輸出兩路電機(jī)勵磁調(diào)節(jié)信號，通過主從勵磁裝置調(diào)節(jié)兩臺電機(jī)勵磁電流來平衡電樞電流，進(jìn)而達(dá)到兩臺電機(jī)負(fù)載平衡的目的。其勵磁系統(tǒng)控制原理如圖2。在此系統(tǒng)中，由于兩電機(jī)并聯(lián)電樞由一套整流裝置給供電，所以設(shè)計中采用兩臺相關(guān)聯(lián)的勵磁控制器來調(diào)整兩電機(jī)勵磁電流，主勵磁控制器采用ansa

4、ldo spdme數(shù)字調(diào)節(jié)器，從勵磁控制器采用ansaldo spate模擬調(diào)節(jié)器，主勵磁控制器接收來自主控板的勵磁給定值，主勵磁控制器經(jīng)過調(diào)節(jié)再整流輸出電流供給主電機(jī)，從勵磁控制器接收主勵磁控制器調(diào)節(jié)信號，再整流輸出電流供給從電機(jī)。關(guān)系到勵磁電流調(diào)節(jié)的電勢調(diào)節(jié)器和負(fù)載均衡調(diào)節(jié)器均在spdme裝置中。4 力矩平衡控制結(jié)合直流電動機(jī)的機(jī)械特性可知，在理想狀態(tài)下，相同型號的兩臺電動機(jī)機(jī)械特性也相同，當(dāng)兩者同軸剛性聯(lián)結(jié)時，則各自會承擔(dān)一半負(fù)載，但由于每臺電動機(jī)的制造差異，導(dǎo)致電機(jī)電樞內(nèi)阻或電機(jī)磁通不一致的情況發(fā)生，進(jìn)而致使兩臺電機(jī)特性產(chǎn)生差異，不能夠平均分擔(dān)負(fù)載，為了使兩臺電機(jī)平均分擔(dān)負(fù)載，在此系統(tǒng)

5、中，設(shè)計了勵磁主從控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)主從兩臺電機(jī)的勵磁電流來平衡兩臺電機(jī)電樞電流，達(dá)到力矩平衡的目的，電機(jī)在基速以下運行時，不進(jìn)行負(fù)載平衡調(diào)節(jié)。在兩臺電機(jī)銘牌參數(shù)相同的情況下，兩電機(jī)電樞電流及磁通滿足以下公式5 電勢調(diào)節(jié)器與勵磁給定在要求弱磁和具有經(jīng)濟(jì)磁場的情況下，要使用電勢調(diào)節(jié)器，電勢調(diào)節(jié)器由前饋調(diào)節(jié)器和比例、積分調(diào)節(jié)器兩部分組成，前饋調(diào)節(jié)器可預(yù)先對磁通進(jìn)行控制，pi調(diào)節(jié)器可校正-a變換中產(chǎn)生的誤差，電勢調(diào)節(jié)器總的輸出信號由上述兩個調(diào)節(jié)器輸出信號綜合而成，其原理圖如圖3。而在此系統(tǒng)中，在基速以上時，進(jìn)入弱磁升速狀態(tài)，電勢調(diào)節(jié)器總的輸出信號將會與負(fù)載均分pi調(diào)節(jié)器輸出信號綜合后并通過-a變換產(chǎn)生主從電機(jī)的勵磁電流給定。6 參數(shù)設(shè)置根據(jù)主從勵磁系統(tǒng)的要求其主要參數(shù)設(shè)置2見表1。負(fù)載不平衡報警點： 當(dāng)單臺電機(jī)運行電流值超過最大運行電流（db6）的二分之一時，負(fù)載均衡調(diào)節(jié)功能失效，該電機(jī)電流的毫伏值電壓信號反饋到報警控制板發(fā)出報警信號切斷繼電邏輯控制回路。7 結(jié)束語此主從勵磁控制的同軸雙電機(jī)電控系統(tǒng)，實現(xiàn)了負(fù)荷均衡功能，在實際應(yīng)用中，有較高的性價比。參 考 文 獻(xiàn)1 asirobicon s.p.a.spdme digital exciters and ward leo