轧机传动机构安全销断裂的在线诊断方法

摘要

本发明公开了一种轧机传动机构安全销断裂的在线诊断方法，该方法可直接用于轧机可编程序控制器PLC，即轧机控制系统，设定的采样周期为50毫秒，不影响轧机控制系统的正常工作。轧机主传动逆变器通过通讯网线将主传动电动机实际速度和实际输出转矩传送到轧机可编程序控制器PLC，PLC按照本方法完成采样、计算并储存数据，然后判断安全销是否断裂。一旦安全销断裂，轧机控制系统将立刻封锁连轧机组各轧机主传动逆变器的使能信号，连轧机组自由停车，避免发生连轧机组在安全销断裂后机架间出现严重的推拉而导致的机架锁紧装置及其机架地脚板频繁被拉坏现象，保障轧机及其它设备的稳定运行。

主权项

1.一种轧机传动机构安全销断裂的在线诊断方法，其特征在于，包括以下由计算机执行的步骤：(1)在轧制状态下，计算机以设定的采样周期Δt对轧机主传动电动机的实际速度n_i和实际输出转矩T_di进行采样，计算机始终存储当前采样时刻及上一个采样时刻的主传动电动机实际速度n_i+1、n_i和实际输出转矩值T_di+1、T_di，并在每个采样周期内计算当前和上一个采样点之间的时间段内主传动电动机实际速度变化率Δn_i+1以及当前采样时刻的主传动电动机实际负载转矩T_Li+1并存储，所述的主传动电动机实际负载转矩T_Li+1通过电动机转矩公式计算而得：T_Li+1＝T_di+1-(GD²/375)×(Δn_i+1/Δt_i+1)式中GD²——轧机整个传动机构折算到电动机输出轴上的飞轮惯量，牛顿·米²；Δn_i+1——两个电动机实际转速采样点之间的速度差(转/分)，即Δn_i+1＝n_i+1-n_i；Δt_i+1——第i个采样周期时间T_di+1——第i+1个采样点的电动机实际输出转矩，牛顿·米；T_Li+1——第i+1个采样点的电动机实际负载转矩，即轧机的实际负载转矩，牛顿·米；所述飞轮惯量由电动机转矩公式计算而得：$T_d-T_L=\frac{{\mathrm{GD}}^2}{375}\frac{\mathrm{dn}}{\mathrm{dt}}$式中GD²——整个传动机构折算到电动机输出轴上的飞轮惯量，牛顿·米²；n——电动机实际转速，转/分；T_d——电动机的电磁转矩，牛顿·米；T_L——电动机的负载转矩，牛顿·米，由数字式录波仪可知空载运行转矩约为电动机额定转矩的k％，空载起动时的电动机电磁转矩约为电动机额定转矩的m％，在此转矩起动下，电动机实际速度发生r转/分的变化所需要的时间约为s秒，设电动机额定转矩为T_dN，由电动机转矩公式可得：这样，m，k，s，r均已确定，故飞轮惯量已确定。(2)在完成上述采样和计算后，计算机首先根据当前采样时刻主传动电动机的实际负载转矩T_Li+1和该采样时间段内电动机的实际速度变化率Δn_i+1判断当前采样时刻安全销是否断裂，若主传动电动机的实际负载转矩T_Li+1≥αT_dm且(Δn_i+1/Δt_i+1)≥β转/分/秒，则安全销在负载冲击下断裂；若T_Li+1≤δT_dn且(Δn_i+1/Δt_i+1)≥β转/分/秒，则安全销在无负载冲击下断裂；T_dm为电动机的最大输出转矩，T_dn为电动机的额定输出转矩，α、β、δ通过对大量轧机传动机构安全销断裂事故的分析获得；若断裂，传动机构安全销断裂诊断控制程序将立刻封锁连轧机组各轧机主传动逆变器的使能信号，连轧机组自由停车。