张力成因及负荷平衡

1、张力成因及负荷平衡湖北宜昌三峡全通有限公司刘建安摘要以我公司天传所调试二车间6se70传动装置为例，简述张力形成，负荷平衡控制关键字张力,负荷平衡Tension causes and load balanceLiu jian-anAbstract IN my company the Tianjin drive design institute debugging workshop? 6se70 gear as an example， Relate what is cause of tension , load balance controlKey word tension , load bal

2、ance引 言 在带材的生产线机组中，为满足工艺控制的要求，带钢 张力多是需要分段进行控制的。带钢的张力控制一般是由张力辊组完 成，即由两根或多根棍子构成张紧辊组，张力辊分别由电动机驱动， 实现张紧辊前后不同的张力控制要求。根据带钢张力放大倍数的需要， 张力辊组有两辊，三辊，四辊等几种不同的构成方式。在整个生产线中，一部分张力辊组只是分隔张力区，并不调节张 力，属于速度张力辊，更多的张力辊组用于调节张力，属于张力辊。 生产线张力辊中，一部分张力辊组工作在电动状态，一部分张力辊组 工作在发电状态，即有前张与后张之分；在生产线的每一区段有各自 的速度辊，即生产线的入口，工艺，出口三个区段分别有自己

3、区段内 的速度辊，相邻的两个张力辊不能均为速度辊，相邻的两组张力辊组 可均为张力辊。张力的形成:带钢包绕在张力辊上，在包绕接触的地方（包角处） 产生一定的摩擦力，使钢带在张力辊的入口与出口产生张力差，实现 张力辊入口与出口张力的变化，达到控制张力的日的。图为张力辊受力分析及张力形成带钢运动速度和方向见图中V，以1号张力辊为例，张力辊入 口所受的力为带钢的张力T1，钢带运动的离心拉力T离，钢带弹塑 拉力T弹塑，出口所受的力是张力T，钢带弹塑拉力T弹塑，钢带运动 的离心拉力T离，另有机械传动如轴承的摩擦力等未在图中画出。由 于钢带紧密包绕在棍子上形成一定的摩擦力，使得棍子入口张力T1 与出口张力T

4、形成差值，由此实现张力的变化。（图中T弹塑实线部分 受力为张力辊处于电动状态，虚线部分受力为张力辊处于发电状态。） 2号张力辊入口出口的受力与1号张力辊相同。负荷平衡：大家都知道，生产线上不是所有的张力辊都是真正 意义上的张力辊，它包含速度闭环的速度张力辊和张力闭环的张力辊。速度张力辊实现的是速度闭环控制，天传所在我公司调试的生 产线中负荷平衡实现方法是：将张力辊组中功率最大的张力辊装置的 速度调节器输出分量发送给从动张力辊装置使用，从动张力辊装置将 接收到的数据作为从动辊装置工艺调节器的给定值，将自身速度调节 器输出分量作为工艺调节器的实际值，经过工艺调节器的运算便产生 一个新的输出分量，从

5、动辊装置将工艺调节器输出分量与从棍主给定 速度进行叠加，从而实现主从辊的速度及转矩协调变化。此负荷平衡 控制方式的日标是在无设定张力情况下各棍子的负载趋于一致，优点 便是能有效控制带钢与棍子不发生打滑现象，缺点是控制算法比较复 杂，各棍子的负载比例会随张力分布不同而出现较大差异。张力辊利用“强制等比例”负荷平衡控制方式，其基本思想是以 其中一个棍子为主动辊，其他为从动辊，从动辊的负荷按照主动辊进 行分配，这样便形成了各个棍子的负荷比例基本一致。“强制等比例”负荷平衡控制方式的日标是在设定张力下使各棍 子的负载趋于一致。其优点是控制算法简单，对张力分布没有特殊要 求。缺点是当张力比过大时，虽然马达还没有过负荷但钢带已经发生 打滑，从而发生失张等现象。总结负荷平衡在工业生产中应用广泛，实现方案种类