宝钢某新建热镀锌机组张力控制系统研究

摘要

镀锌钢板因其良好的防腐蚀性能广泛应用于汽车、家电、建筑、装饰、广告等行业。近年来，随着汽车工业的快速发展，汽车走进了千家万户，并给人们的工作和生活等各方面都带来了极大的改变，因此汽车的需求量也逐年增加。为了适应汽车工业的发展需要，宝钢一直把汽车板作为企业的重要战略产品之一。同时，客户对汽车板质量的要求也越来越高。
　　张力控制是连续镀锌机组生产过程中影响最终成品质量的一个极其重要的因素。本文以宝钢某新建热镀锌机组为研究背景，对热镀锌机组的张力控制系统展开研究。
　　对张力控制的3种基本方法进行分析，结合热镀锌机组的生产工艺，表明热镀锌机组各个区段的张力控制方法选择应根据实际的需求进行选择，而非全部使用同一种控制方式。并对会对张力控制产生影响造成张力波动的部分因素进行了分析。最后对实现热镀锌机组张力控制的主体设备张力辊组的运行状态和及受力状态进行了详细分析，对于完善热镀锌机组的张力控制系统起到了至关重要的作用。
　　热镀锌机组张力控制的本质其实是电机控制，以此通过结合变频调速技术和矢量控制原理，对热镀锌机组的速度控制系统进行分析。对热镀锌机组的主要区段控制模式进行了阐述，并着重对清洗段和炉子段的设备配置、速度控制系统进行了分析，最后通过计算，表明对于热镀锌机组炉子段，采用恒炉内张力控制方法更合适。
　　通过对热镀锌机组的张力控制系统和速度控制系统的分析，结合微积分方程对热镀锌机组的张力系统模型进行推导。最后通过张力辊的负荷平衡控制模型进行分析、计算，对数据进行了比对。表明对于C108机组，3号张力辊采用的是第1种负荷平衡控制模式，炉子段的4号热张力辊采用的是相同力矩负荷平衡控制模式。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 背景

1．2 课题的提出及意义

1．3 热镀锌机组工艺流程介绍

1．4 论文的主要架构

第2章 热镀锌机组张力控制系统研究

2．1 张力控制简介

2．2 热镀锌机组张力控制的作用

2．2．1 入口段张力的控制作用

2．2．2 炉子段张力的控制作用

2．2．3 出口段的张力控制作用

2．3 热镀锌机组的张力影响因素

2．3．1 张力形成原理

2．3．2 单位张力设定

2．3．3 张力损耗及功率计算

2．4 张力辊的状态分析

2．4．1 电动状态张力辊组

2．4．2 发电状态张力辊组

2．5 本章小结

第3章 热镀锌机组速度控制系统研究

3．1 变频调速技术

3．1．1 交流异步电机变频调速原理

3．1．2 变频器的输出电流与张力变化的关系

3．2 矢量控制原理

3．2．1 传动系统的机械特性

3．2．2 变频调速的PID调节

3．2．3 双闭环控制系统

3．3 热镀锌机组主要区段速度控制模式

3．3．1 开卷和卷曲速度控制

3．3．2 炉内速度控制

3．4 热镀锌机组工艺段速度控制

3．4．1 清洗段设备配置

3．4．2 炉子段设备配置

3．5 工艺段速度控制系统分析

3．6 本章小结

第4章 热镀锌机组的张力系统模型研究

4．1 张力模型推导

4．2 热镀锌机组全线张力控制模型

4．3 张力辊的负荷平衡控制

4．4 张力辊组负荷平衡控制应用

4．5 张力辊驱动电机输出转矩计算

4．6 本章小结

第5章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢