四辊压延机的前辊(开卷机)直流调速系统设计.docxVIP

中南大学

运动控制课程设计与综合实验报告

设计题目：四辊压延机的前辊（开卷机）直流调速系统设计

专业班级：自动化1106班

学生姓名：刘帅伟

指导教师：周成训

目录

第一章：绪论 1

1.1四辊压延机的前辊（开卷机）直流调速系统生产流程以及控制设计要求1

1.2四辊压延机及开卷机的技术特点和发展现状 2

第二章：四辊开卷机直流调速系统方案选择 3

2.1直流调速原理 3

2.2开环直流调速系统 3

2.3转速负反馈直流调速系统 4

2.4带电流截止负反馈的直流调速系统 6

2.5双闭环直流调速系统 7

第三章：双闭环直流调速系统结构及各功能模块概述 11

3.1双闭环直流可逆电力拖动系统概述 11

3.2各功能模块概述 12

3.2.1速度调节单元 12

3.2.2电流调节器 13

3.2.3电流反馈与过流保护 14

3.2.4速度反馈与系数整定 15

3.2.5逻辑控制单元 16

3.2.6零速封锁单元 19

3.2.7给定积分单元 19

第四章：恒张力控制系统的设计 20

4.1卷曲开卷冲动张力控制系统 20

4.1.1张力控制系统的一般工作原理 20

4.1.2间接张力控制和直接张力控制 22

4.1.3轧机卷取机张力控制系统的应用实例 23

第五章：双闭环调速系统的常规工程设计 27

5.1设计准备 27

5.2电流调节器的设计 28

5.3转速调节器的设计 30

第六章：逻辑无环流直流调速系统的调试 34

6.1系统实验调试概述 34

6.2触发器的整定 35

6.3系统开环运行及特性测试 35

6.4系统各单元的调试与参数整定 37

6.5小结 42

第七章：设计心得与总结 43

参考文献 44

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第一章：绪论

1.1四辊压延机的前辊（开卷机）直流调速系统生产流程以及控

制设计要求

四辊压延机的前辊（开卷机）直流调速系统的设计

压延生产线主要是生产飞机轮胎生产线，四辊压延机是飞机轮胎生产家最关键的生产设

（一）生产工艺流程及控制要求

1、生产工艺流程：

帘布放布机-接头硫化机-前三辊电机-贮步架-前四辊电机-干燥机-辊辊压延主机-（主机1和主机2）-后四辊电机-2台卷取机-仓库

2、控制要求：

（1）在压延前，必须给干燥辊加热60°~80°（使帘布烘干水分），给主辊加热至70°左右（不至于橡胶冷却硬化）。

（2）所有的直流电机可单动也可联动，并均要求电枢可逆。

（3）联动时，前四主机和后四主机不允许单动，而前三机可单独停（便于帘布的硫化接头，因有贮布架，也不影响后面的正常工作），卷取机也可单独停（便于2台卷取机换卷）。

（4）两台延压主机必须同时起、停或加减速，且控制要求和技术指标完全相同。（5）前张力区的张力（最大为1000kg)通过前四电机来控制，后张力区的张力（1500kg）由后四电机来控制。

（6）在给定压延张力情况下，其压延速度由操作人员通过改变主机速度来达到。压延速度↑→前张力↑→通过控制器使前四电机升速→使前张力维持不变；同理后张力↓→使后四电机升速→后张力维持不变。从而在联动时使主机前后电机的速度达到协调。

（7）前四辊（开卷机）电动机工作情况：当给定张力小于ZL1所检测的实际张力时，电动机做电动运行，当给定张力大于实际张力时，电动机做发电运行，当实际张力小于150kg时，系统为电流、速度环结构，当给定张力不小于150kg时，系统自动转入电流、张力环结构；断带时，实际张力为0，则自动转到电流、速度环双闭环结构。

（二）设计要求：

稳态无静差：σi≤5%，空载起动至额定转速的超调量σn%≤10%，张力超调量≤10%。

（三）前四辊直流电动机参数：

Pnom=17kw，Unom=220v，Inom=92A，nnom=1500r/min,Ra=0.15

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Ω,GD2=10.5N.M2,R=0.28Ω,允许电流过载倍数λ=1.2

1.2四辊压延机及开卷机的技术特点和发展现状

压延机在橡胶工业中主要用于织物的贴胶、钢丝帘布的贴胶、胶料的压片、胶坯压型、贴隔离胶片及多层胶片贴合等。

压延机具有效率高、精度高等特点。其中Z型辊筒排列合理，能减少辊筒的弹性变形，便于供料，因此应用较广。

压延机的工作原理：压延工艺的必要工作条件之一：胶料与辊筒的摩擦角ρ必须大于接触角α,胶料才会被拉入辊距中去。四辊压延机在压延工作的过程中，辊筒是在一定的速比下工作的，使胶料进一步捏合及增加可塑度，最后通过最小辊距，被压延成具有一定的厚度和宽