[发明专利]冷轧轧机马达损失力矩系数的测试方法

说明书

本发明涉及一种种冷轧轧机马达损失力矩系数的测试方法，该方法通过获取轧机交流马达设计参数、计算马达的功率因数乘以效率值cosα×η；测试前轧机工况条件的确认、施加给定数值的轧制力，通过回归公式得到轧机马达损失力矩系数g_L0‑g_L4。通过实测轧制力、轧辊速度、马达电压、马达电流等参数，并考虑马达运转效能损耗，计算的马达损失力矩更精确。用来确定马达损失力矩系数的理论回归模型，选取的自变量和多项式结构更为合理，保证马达损失力矩的在线预测精度偏差率在10％以内。本发明可广泛应用于单机架或多机架冷连轧机的马达损失力矩计算中，具有一定的推广使用价值。

技术领域

本发明涉及一种测试方法，具体涉及一种冷轧轧机马达损失力矩系数的测试方法，属于冷轧轧制技术领域。

背景技术

在冷轧轧制过程中马达产生的力矩由三个部分组成：轧制力矩、张力力矩和损失力矩。轧制力矩由摩擦力、轧辊压扁等形成；张力力矩是由机架前后的张力偏差形成，而损失力矩是由稳态轧制过程中所产生的机械损失而形成。机械损失主要包括轧辊轴承和传动机构等设备由于摩擦产生的附加摩擦力矩以及克服轧辊和传动系统各转动部件空载时的摩擦力矩。

经典轧制理论涉及的轴承、传动摩擦力矩和空载力矩的理论计算非常复杂，需要计算每个轧辊轴承和转动部件所需的力矩，现场难以应用。另一种测量方法是马达在空载压靠转动时，通过实测马达输出功率推算出损失力矩。因为此时状态的轧制力矩和张力力矩为零，冷轧马达的输出功率即为损失功率。在实际稳态轧制过程中，由于轧制力、轧制速度是不断变化的，轧制过程的损失扭矩并非固定值，如何选取合适的自变量建立一套可靠的回归模型是非常重要的。

中国发明专利“一种冷轧轧制过程中电机功率的预测方法”(发明专利号：201510367889.1授权公告号：CN 104998913A)公开了一种冷轧轧制过程中电机功率的预测方法。该方法进行冷轧电机功率损耗测试，得到冷轧电机机械功率损耗与轧制力、轧制速度之间的关系，并计算冷轧电机机械功率损耗；将计算得到的轧制功率、冷轧电机机械功率损耗求和得到冷轧轧制过程中电机功率预测结果。

上述现有技术方案给出的马达机械功率损耗回归模型，给出的自变量为工作辊轧辊转速和轧制力，模型计算公式较简单，缺乏理论公式的支撑。以下理论公式为轧制时消耗的功与轧制力矩之间的关系式。

式中，A为轧制时消耗的功；Q为轧件通过轧辊期间轧辊的转角；V为轧辊速度；R为轧辊半径；t为时间。

上式表明轧制时消耗的功与轧辊速度、轧辊半径均相关。而现有技术方案给出回归模型的自变量缺少轧辊半径这个关键因子。在实际轧制过程中，每一换辊周期后的轧辊半径均不相同，且随着轧辊的磨削轧辊半径逐渐变小，直至报废。这对于马达损失力矩的计算是非常重要的。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种冷轧轧机马达损失力矩系数的测试方法，该方法精确的测出马达损失力矩系数。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种冷轧轧机马达损失力矩系数的测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、获取轧机交流马达设计参数，包括额定功率、额定电压、额度电流、额定转速、最高转速、齿轮速比；

步骤2、已知额定功率、额定电压、额度电流，根据公式，计算马达的功率因数乘以效率值cosα×η；

式中：V为额定电压，V；I为额定电流，A；cosα为功率因数，η为效率值；Kw为额定功率，KW；

步骤3、测试前轧机工况条件的确认，包括以下条件的确认：

1)为保证测试状态更接近正常轧制状态，需要保证轧辊处于热状态下；