[发明专利]一种固有转动惯量的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机传动技术领域，尤其涉及一种固有转动惯量的测量方法。

背景技术

在生产中，冷轧连续退火线卷取机需要保持张力稳定，当张力不稳定时，会使带钢发生抖动，造成钢卷边部不整齐，严重时甚至发生断带事故。然而，由于卷取机转动惯量的存在，在加速或者减速时，会产生惯性加速力矩，从而使带钢张力产生波动。因此，卷取机张力控制模型需要实时根据卷取机的转动惯量和加速度计算出惯性加速力矩，并在控制中进行补偿以保证张力恒定。

电机轴上的总转动惯量包括可变转动惯量J_var和固有转动惯量J₀两个部分。其中，钢卷的转动惯量等效到电机轴上的部分为可变转动惯量J_var，电机的转动惯量、卷筒及减速机的转动惯量等效到电机轴上的部分为固有转动惯量J₀。

在现有技术中，对于固有转动惯量J₀的测量，通常需要利用机械和自动化两个方面的计算才能获得，然而，由于机械和自动化的计算口径存在不统一的问题，因此，测量出的固有转动惯量J₀往往不准确，从而造成卷取机传动系统跟踪特性差、张力波动。

发明内容

本发明实施例通过提供一种固有转动惯量的测量方法，解决了现有技术中测量出的固有转动惯量准确度低的技术问题。

本发明实施例提供一种固有转动惯量的测量方法，所述方法包括：

在转矩控制模式下，对电机施加恒定的第一力矩，控制所述电机从第一速度旋转到与所述第一速度不同的第二速度，从而能够获得第一力矩平衡方程；

当所述电机处于所述第二速度时，对所述电机施加恒定的第二力矩，控制所述电机从所述第二速度旋转到所述第一速度，从而能够获得第二力矩平衡方程，其中，所述第二力矩与所述第一力矩大小相等且方向相反；

基于所述第一力矩平衡方程和所述第二力矩平衡方程，确定所述电机的固有转动惯量。

优选的，在控制所述电机从第一速度旋转到与所述第一速度不同的第二速度之后，还包括：

确定由所述第一速度旋转到所述第二速度所需的时间为第一间隔时间。

优选的，在控制所述电机从所述第二速度旋转到所述第一速度之后，还包括：

确定由所述第二速度旋转到所述第一速度所需的时间为第二间隔时间。

优选的，所述第一力矩平衡方程由所述第一力矩、所述第一速度和所述第二速度之间的速度差、所述第一间隔时间、所述电机的摩擦力矩，以及所述固有转动惯量确定。

优选的，所述第二力矩平衡方程由所述第二力矩、所述第二速度和所述第一速度之间的速度差、所述第二间隔时间、所述电机的摩擦力矩，以及所述固有转动惯量确定。

优选的，所述第一力矩的大小为所述电机的额定转矩的10％。

优选的，所述第一速度为0，且所述第二速度为所述电机的额定转速的一半。

优选的，所述第一速度为所述电机的额定转速的一半，所述第二速度为0。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

通过在转矩控制模式下，分别向电机施加恒定的第一力矩和第二力矩，其中，第一力矩和第二力矩大小相等且方向相反，在第一力矩和第二力矩的作用下，控制电机从第一速度旋转到与第一速度不同的第二速度，再从第二速度旋转到第一速度，根据电机加速的过程和减速的过程，能够分别获得一力矩平衡方程，进而，根据加速过程的力矩平衡方程和减速过程的力矩平衡方程，能够确定电机的固有转动惯量，不再需要从机械和自动化两个方面进行计算，避免了计算口径不统一而存在的测量准确度低的问题，提高了测量出的固有转动惯量的准确度，从而能够在控制中更准确的进行补偿，提高了传动系统的跟踪特性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中固有转动惯量的测量方法的流程图。

具体实施方式