【word】 复卷机退纸卷卷径计算的分析与应用

【word】复卷机退纸卷卷径计算的分析与应用复卷机退纸卷卷径计算的分析与应用?.4?76?陕西科技大学J()URNALOFSHAANXIUNIVERSITY0FSCIENCE&TECHNOLOGYAug.2007Vo1.25文章编号:1000—5811(2007)04—0076—04复卷机退纸卷卷径计算的分析与应用肖中俊,王存荣,孟彦京(1.陕西科技大学电气与信息工程学院,陕西西安710021;2.聊城大学数学科学学院,山东聊城252059)摘要:针对国内常用的双支承辊下引纸复卷机的工艺特点,探讨了退纸辊恒张力控制系统中卷径偏差对纸幅张力扰动的影响,指出在退纸辊卷径逐渐减小的开卷过程中,必须对卷径估算值进行偏差修正,以得到精确的卷径值,实现退纸辊电机电磁力矩的精确计算,达到恒张力控制的目的..?关键词:复卷机;纸幅张力;卷径偏差;电磁力矩中图分类号:TS734.7文献标识码:A1卷径计算对张力控制的影响在退纸辊退卷过程中,纸幅张力T主要是通过后底辊与退纸辊两个传动单元之间的线速度差AV形成的,同时退卷过程中卷径D是时间t的函数,而D的变化又引起和T的变化,所以退卷过程是一个动态的时变过程.图1为复卷机退卷传动结构图,图1复卷机退卷传动结构图根据受力分析建立如下动态平衡方程:T一M+M机+M动态(1)式中:M动态一动态力矩;M一电动机电磁转矩;M机一电动机及传动机构空载转矩;一变速比;D一原纸卷直径.M机一般不大,分析中暂时省去.由发电机原理知:M—CMJd(2)由速差变化引起的动态转矩可描述为:态一(Jp+dot)一dn其中ddV>>dD,因而将式(2),式(3)代入式(1)中可得:GD纸卷z+GD+GD芯轴z.d()375dt?GDi,dVVdD,一丽一’态???*收稿日期:2007—04—22作者简介:肖中俊(1979一),男,湖北省大悟县人.在读博士生,研究方向:制浆造纸自动化第4期肖中俊等:复卷机退纸卷卷径计算的分析与应用?77?T一+.?由式(4)可见:在张力大小恒定要求下,为了求出给定电机的电枢电流,必须对卷径进行精确计算嘲.由于开卷过程中卷径不断减小,所以必须对卷径进行实时采样,以保证卷径偏差在允许的误差范围之内.2卷径计算 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 2.1基本计算方法目前国内复卷机退纸卷卷径计算大多采用间接方式,即通过测量纸幅线速度与退纸辊转速推算出卷径.在稳定运行时,纸幅线速度可以用后底辊线速度来代替.基于使用环境以及经济条件,我们在退纸辊和后底辊电机上安装了同轴脉冲编码器或者测速发电机来测定电机转速,然后通过软件编程实现卷径的计算.我们测定后底辊电机转速后求出底辊线速度即纸幅带材线速度:v一(m/s)(5)式中为底辊转速,D为底辊辊径,则退纸卷卷径为:D一(m)(6)7c,2式中i为退纸辊传动减速箱减速比,为退纸辊电机转速,这样就可以把卷径值计算出来.2.2卷径偏差分析在正常稳定状态下由式(6)计算出来的值是准确的,但是,在底辊打滑造成线速度与实际值不符,或者是加减速动态过程中线速度发生了变化,又或者转速传感器出现了故障时,式(6)所计算出的卷径就是有偏差的,如果此时卷径不作调整,就会造成张力波动,影响纸卷卷取质量,更有可能导致断纸.如何减小这种不稳定性误差呢?我们先来做一个假设:在某一个正常状态下,程序采样周期设为?T,由于?T很小,可以认为在这一采样周期内转速近似不变,设定为.,则在?T内卷径变化量?D0为:AD.一XAT(m)(7)但是,当出现异常情况时,卷径值计算偏小,即转径变小的幅度AD大于正常时AD.减小的幅度,因此须对AD进行修正:AD—C×~AT(m)(8)其中h为卷纸带材厚度;P为纸卷的占积率,一般取0.95;C为修正系数,可根据现场要求设定,一般取为1.2.’在程序的任一次计算中,在卷径变化方向上都以上一次的卷径计算结果作为本次计算的起点,确定一个宽度为AD的区间,这个区间在卷径变化方向上移动.如果用式(6)计算出的本次卷径值在这个区间内,则将其作为本次卷径的计算结果,这样区间和卷径计算值是同步变化的.如果用式(6)计算出的卷径值不在这个区间内,则程序采用区间内接近它的值来作为本次卷径的计算结果.这个计算结果被用于转矩计算,电枢电流计算,动态补偿计算以及弱磁时的磁场计算,同时也被当作下一次计算区间的起点,而原始卷径则作为第一次计算的起点.这样处理,每次计算值的允许变化量就会在(0,AD)内变化,从而可以限制卷径计算值不会突变和反向变化,使卷径计算反映出实际卷径的变化规律.?78?陕西科技大学第25卷正常时纸卷计算值逐渐减小,在采样周期AT内减小的幅度不会大于AD,一旦打滑等异常,则卷径计算值减小的幅度就可能大于AD,如图2所示./—=眷在程序中,我们设定卷径取值区间为[D一一AD,D一],第一次计算/\时,D一一D.(原始卷径).用式(6),式(8)可分别求出卷径计算值D与本/\次卷径变化量?D,然后利用下面的公式确定本次卷径的计算结果:葬正在醋隋况,:图2退纸卷卷径变化图作为本次卷径的计算结果,从而尽可能的减少计算结果与实际卷径的偏差?当然,在复卷机退卷过程中,实际卷径不可能超过最大卷径D…,也不可能小于卷筒的最小直径D因此,计算结果应该限制在此范围内,可用下式 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示:3卷径模拟在异常情况如持续打滑下,我们用式(9)得出的卷径计算结果就会出现累计误差,致使D值取值越来越偏小,引起张力波动,导致断带现象发生.为了避免出现累计误差,可以根据复卷机纸卷在退卷与卷取过程中质量基本不变来计算卷径,实现卷径粗调.如图3所示],在卷取的过程中,纸卷总质量基本不变,即有:号[.一]×W×IDt+号[D,D轴心]×W×IDz一号[D—D轴心.]×W×P2化简为:Ea一d.]×ID1一ED一D]×ID(11)式中d可以通过压纸辊压力控制系统中的直径检测装置确定,初始成品纸卷轴芯直径为d.,原退纸卷直径为D.,成品纸卷与退纸卷纸密度可看作均匀分布的,分别设定为ID和,通过式(11)可以计算出退纸卷实时卷径D.这样,一旦有异常打滑持续出现,利用上式的卷径模拟方法就可以对累计偏差进行粗略的消除,直到卷径计算值D,进入卷取区间[D一一?D,D一]内.4卷径计算在复卷机退纸辊张力控制中的应用为了实现退纸辊张力环的张力控制,需要计算退纸卷的张力矩,作为退纸辊电机电磁力矩的给定值,而卷径值的大小与其精确度都直接影响着张力矩的大小.如图4所示为卷径计算在退纸辊张力控制中的应用,卷径运算器检测退纸辊的线速度给定,角速度,最小卷径,卷径预置等信号并进行综合处理,得到卷径信号,从而可送至转矩计算模块实现张力矩的计算.从退卷力矩平衡角度分析,利用力矩运算模块将运行过程中相对于不同工作状况下应给予的力矩补偿相叠加,通过磁场运算器,根据对基速的设定,分基速以上或基速以下进行判别,计算出实时卷径下的磁场大小,一方面对磁场进行控制,另一方面对值进行取倒数,计算出1/值;用PID模块组成张力电流计算器,按j—M/计算出对应于总的制动转矩所需要的退纸辊电机的电枢电流.4结束语笔者曾在现场做过分析,在复卷机电气传动控制系统中,特别是高速系统,对卷径计算的要求很高,因第4期肖中俊等:复卷机退纸卷卷径计算的分析与应用?79?引纸图3卷径模拟计算分析图图4退纸辊张力控制中卷径计算的应用模型为卷径直接关系到张力大小的给定,否则很容易造成张力波动导致断带,给生产带来巨大损失.利用本文所述卷径区间逼近的方法,尽可能减少计算结果与实际卷径的偏差,有效的控制了张力波动,并可在系统出现异常时进行修正补偿.参考文献[11盂彦京.变频传动原理与设计[M1.西安:陕西人民出版社,2002.[21盂彦京,黄建兵.复卷机电气传动系统设计与分析[J1.西北轻工业学院,2000,(3):50—54[31盂彦京,孙彪.复卷机退纸卷径的计算与纸幅张力控制[J1.中华纸业,2003,(12);41—43.E43潘锦锟.薄板卷取与开卷直流电机的设计特点[J1.中小型电机,2002,(2):29.DIAMETERCALCULATIONANALYSISANDAPPLICATIONoFTHEREWINDERSUNLoADINGPAPERSCROLLXIAOZhong—jun,WANGCun—rong,MENGYan—jing(1.SchoolofElectricalandInformationEngineering,ShaanxiUniversityofScience8LTechnology.Xian710021,China;2.CollegeofMathsScience,LiaochengUniversity,Liaocheng252059,China)Abstract:AccordingtothecommonwinderStechnicaltrait,thepaperdiscussesdiameterer—rorinfluencetowebtensioninunloadingpaperscrollSconstanttensioncontrolsystem,andanalyzesthediameterestimationwhichshouldbemodifiedtoachieveaccuratevalueduringtheprocessofunloadingscrollSdiameterdecrement,SOthatitcanrealizetheaceurateca1cu—lationofunloadingscrollSmotorelectromagnetictorqueandobtaintheaimofconstantwebtensioncontro1.Keywords:winder;webtension;diametererror;electromagnetictorque