可逆冷轧机主传动系统的设计方案

四辊可逆冷轧机传动电控系统设计设计摘要轧制是各种变形手段中效率高、产量大、成本低、成型精确的加工方式。

而轧机是实现金属轧制过程的设备，泛指完成轧材生产全过程的装备，包括有主要设备﹑辅助设备﹑起重运输设备和附属设备等。

从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品，必须到轧钢厂去进行热轧与冷轧后，才能成为合格的产品。

论文通过吸收和借鉴校内实训中心的四辊可逆冷轧机的先进设计理念，提出了四辊可逆冷轧机的电控系统设计方案，并总结出了电气调试方案。

完成了整个轧机电控系统的硬件方案设计以及相关器件的选型工作。

在硬件设计中，提出了PLC+变频器+电机等的闭环控制系统，从而达到变频器控制电机转速的目的。

关键词：轧机电控系统四辊闭环ABSTRACTMeans all kinds of deformation in rolling, high efficiency, large output, low cost, precision molding processing methods. The mill is the equipment of metal rolling process, rolled the whole production process refers to the completion of equipment, including major Equipment, Auxiliary Equipment, lifting and other transport equipment and ancillary equipment. Out from the steel mill is just the semi-finished billets to be to go for hot and cold rolling mills, the products can become qualified.Articles by absorb and learn the four-campus training center roller cold rolling mill of the advanced design concept, put forward a four-high reversing cold rolling mill electrical control system design. Completion of the entire rolling mill electrical control system hardware design and selection of work-related devices. In the hardware design is proposed such as PLC + inverter + motor closed-loop control system, so as to achieve the purpose inverter control motor speed.Keywords:Rolling mill；Electronic Control System；Four roller；Closed loop目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)No table of contents entries found.附录11 绪论冶金行业作为国民经济的基础产业，得到了迅速发展。

设计任务书一某钢厂可逆冷轧机主传动晶闸管直流调速系统一、设计题目某钢厂可逆冷轧机主传动晶闸管直流调速系统二、设计目的(1)培养学生查阅技术资料的能力，培养学生综合运用所学知识，结合实际独立完成课题的工作能力。

(2)提高学生对工作认真负责、一丝不苟，对事物能潜心考察、勇于开拓、勇于实践的基本素质。

(3)根据设计要求完成某钢厂可逆冷轧机主传动晶闸管直流调速系统电气设计。

(4)通过设计掌握控制系统的基本设计方法。

使学生的科学实验和工程实践技能的水平、独立工作能力有所提高。

三、设计要求(1)要求冷轧机传动系统要实现可逆无级调速运行，且有较高的稳态控制精度。

调速范围D≥15；静差率s≤2％。

(2)在起、制动过程中要求加减速恒定。

为提高劳动生产率，要求反向要快。

(3)系统要求抗扰能力强，动态品质高，动态速降小，恢复时间短(t≤0.5s)。

(4)系统应具有完善的保护措施。

四、设备技术数据传动系统主电动机额定参数如下：P N＝92kW，U N＝220V，n N＝530 r／min，λ＝2，J＝7.9kg·m2，励磁方式为他励。

五、设计任务(1)系统总体方案的选择。

(2)各种功能电路或部件的设计与选择、参数计算。

(3)系统各主要保护环节的设计。

(4)系统的转速调节器和电流调节器结构和参数的选择。

(5)系统动态性能指标的计算。

六、应完成的技术资料1、开题报告(2000字左右)2、毕业设计说明书(10000字左右)3、技术资料(1)可逆冷轧机主传动主电路电气原理图(2)可逆冷轧机主传动控制电路电气原理图(3)可逆冷轧机主传动触发电路电气原理图4、外文资料及相应的中文翻译(3000字左右)七、设计时间进度安排(略)设计任务书二微机控制可逆冷轧机主传动晶闸管直流调速系统一、设计题目微机控制可逆冷轧机主传动晶闸管直流调速系统二、设计目的(1)培养学生查阅技术资料的能力，培养学生综合运用所学知识，结合实际独立完成课题的工作能力。

四辊可逆冷轧机传动电控系统设计设计摘要轧制是各种变形手段中效率高、产量大、成本低、成型精确的加工方式。

而轧机是实现金属轧制过程的设备，泛指完成轧材生产全过程的装备，包括有主要设备﹑辅助设备﹑起重运输设备和附属设备等。

从炼钢厂出来的钢坯还仅仅是半成品，必须到轧钢厂去进行热轧与冷轧后，才能成为合格的产品。

论文通过吸收和借鉴校内实训中心的四辊可逆冷轧机的先进设计理念，提出了四辊可逆冷轧机的电控系统设计方案，并总结出了电气调试方案。

完成了整个轧机电控系统的硬件方案设计以及相关器件的选型工作。

在硬件设计中，提出了PLC+变频器+电机等的闭环控制系统，从而达到变频器控制电机转速的目的。

关键词：轧机电控系统四辊闭环ABSTRACTMeans all kinds of deformation in rolling, high efficiency, large output, low cost, precision molding processing methods. The mill is the equipment of metal rolling process, rolled the whole production process refers to the completion of equipment, including major Equipment, Auxiliary Equipment, lifting and other transport equipment and ancillary equipment. Out from the steel mill is just the semi-finished billets to be to go for hot and cold rolling mills, the products can become qualified.Articles by absorb and learn the four-campus training center roller cold rolling mill of the advanced design concept, put forward a four-high reversing cold rolling mill electrical control system design. Completion of the entire rolling mill electrical control system hardware design and selection of work-related devices. In the hardware design is proposed such as PLC + inverter + motor closed-loop control system, so as to achieve the purpose inverter control motor speed.Keywords:Rolling mill；Electronic Control System；Four roller；Closed loop目录中文摘要 (Ⅰ)英文摘要 (Ⅱ)No table of contents entries found.附录11 绪论冶金行业作为国民经济的基础产业，得到了迅速发展。

1200六辊可逆冷轧机电气自动化系统控制方案1概述根据《1200六辊可逆冷轧机技术规格电气招标书》所提供的工艺设备和技术要求，并参考了同类型的单机架六辊可逆冷轧机的工艺技术，编写了本电气传动及基础自动化控制的技术方案。

2 供电2.1 电气设备运行条件1）电气设备运行环境要求环境温度现场：0~40︒C电气室：10~35︒C操作室：25±5︒C空气湿度：相对湿度≤95%且无凝露；污染等级：III级，无火灾爆炸危险、无导电性尘埃、不腐蚀金属物及不破坏绝缘介质的环境。

2）电气设备运输及储存环境要求环境温度-20~65︒C ；空气湿度及污染等级要求与运行时相同。

3）电气设备使用的电压等级及技术条件本机组所使用电气设备电压等级符合我国国家标准，主要用电设备的电压等级为：◆供电电压及频率：10±5%kV，50±1Hz◆低压供电电压：AC380/220V◆交流电动机电压：AC380V◆直流电动机电压：DC440~660V◆电磁阀：DC24V◆电磁抱闸：AC220V◆控制电压：AC220V，DC24V◆保护地：接地电阻<4Ω◆系统地：接地电阻<4Ω2.2低压供配电辅传动供电系统（1）辅传动供电系统单线图见MCC单线图。

（2）MCC设备(见附表)由于本机组负荷较小，因此不设负荷中心。

本机组负荷MCC（即马达控制中心）将采用GGD3柜，包含MCC的受电、馈出回路、UPS 系统、比例、伺服阀控制回路和照明开关柜，开关柜额定短路短时承受能>80kA/s。

额定短路分断能力与电网短路电流相适应，Icu >50kA根据需要配置必要的电流、电压表计，端子板采用Phoenix端子。

单机架可逆冷轧机组设一套MCC，不同容量不同控制类型的回路至少有一个备用回路。

注①：主传动电动机均配置有空间加热器，这些加热器是在长期停机时防止电机绕组受潮而设置的。

由本MCC供电。

注②：为了保证乳化液站的检修供电，需要检修电源或者备用一路供电回路。

2150F2精轧机主传动系统设计摘要本次毕业设计的设计对象是2150F2精轧机主传动系统。

轧钢机主传动系统主要由电动机、减速器、齿轮座、连接轴以与联轴节等组成。

对于2150精轧机来说，其轧制要求有较高的精度，板型要有较高的平整度，就要对轧机的各个部件进行精准的设计。

该论文主要以轧机的主传动为主题展开，对轧机主传动的设计就要求对于涉与到传动件的各个部件如电动机、减速器、齿轮座、连接轴、联轴器等进行设计计算，需要对轧机的轧制力、传动力矩和传动功率进行计算，对主电机容量进行选择，对设计好的主减速机的齿轮、轴以与联接轴进行强度校核，直到满足要求。

本文通过几次反复的计算已满足要求。

设计好轧机的尺寸结构以后需要对润滑方式的进行选择，并对轧机的经济性、环保性进行评估。

当各个方面都满足时才是一个合格的设计。

关键词：主传动；设计；校核；减速机;润滑；环保The Design Of The Main Driver Of 2150F2Finishing millABSTRACTThe design of this graduation project is the main drive structure of 2150F2finishing mill. The main drive system of a rolling mill is mainly composed of an electric motor,a reduced, a gear seat,a connecting shaft and a coupling. For the 2150 finishing mill,its rollingrequirements have higher precision,the flatness of the plate must be higher, so it is necessary to carry out precisedesign of each part of the rolling mill.This paper mainly to themaindrive for the theme, design of the m ain drive requires eachcomponent to involvetransmission parts suchas motor, reducer, gear seat and a connecting shaft, coupling des ign and calculation, calculation of rolling force of rolling mill, the required driving torque andthetransmissionpower, the selection of the main thecapacity of motor, reducer design ofthe gear shaft and the connecting shaft and check the strength ,until the meet therequirem ents. After designing the size structure of rolling mill, it is necessary to select the lubrication mode, and evaluate the economi c and environmental protection of the rolling mill. When all aspe cts are satisfied, it is a qualified design.Key words: main drive; design; check; reducer;lubrication; environ mental protection目录摘要IABSTRACTII1 绪论 01.1 轧钢生产的国外发展概况01.2 热带钢连轧机的现状与发展趋势11.3 实习厂情况介绍21.3.1 生产主要设备21.3.2 产品品种21.3.3 本热轧带钢的生产工艺流程22 方案设计52.1 对2150F2精轧机主传动方案进行综合评价与比较 (5)2.1.1 概述52.1.2 方案评价与比较52.2 确定合理的主传动设计方案62.2.1 确定方案62.2.2 轧钢机主传动装置各部分的作用和类型63 主电机容量的选择103.1 轧制力计算103.1.1 设计参数103.1.2 轧辊基本尺寸103.1.3 变形阻力的计算113.1.4 平均单位压力的计算123.1.5 轧制力的计算133.2 传动力矩和传动功率的计算133.2.1 传动力矩133.2.2 电机功率的计算143.3 主电机容量的选择153.3.1 选择电动机容量153.3.2 电机容量校核154 主要零部件强度计算174.1 主减速机齿轮强度的计算 (17)4.1.1 齿轮材料、热处理方式、精度等级和齿数174.1.2 按齿面接触疲劳强度设计174.1.3 按齿根弯曲疲劳强度设计194.1.4 确定齿轮几何尺寸224.1.5 齿根弯曲疲劳强度校核224.2 主减速机轴的强度计算244.2.1 按扭转强度条件初估轴径244.2.2 按弯扭合成强度校核轴的强度245 联接轴计算295.1 相关尺寸295.2 开口式扁头受力分析和强度计算295.3 叉头受力分析和强度计算305.4 万向接轴的许用应力 (31)5.5 轴体切应力的计算 (31)5.6 轴体的许用切应力 (31)6 润滑方式的选择327 安装、试车规程的制定337.1 安装规程的制定337.1.1 轧机安装的工艺流程图337.1.2 施工准备347.1.3 基础验收347.1.4 基准线和基准点设置347.1.5 垫板设置347.2 试车规程的制定357.2.1试车准备357.2.3 安全措施358 环保性与经济性分析378.1 环保性分析378.2 经济性分析37结束语40致41参考文献421 绪论1.1 轧钢生产的国外发展概况中国轧钢生产水平与世界主要生产钢的发达国家比较，技术还相对落后很多。

1 绪论1．1 毕业设计的意义毕业设计是对大学期间的理论课程与实际相结合的一种综合教学环节。

使我们学到的专业理论和知识应用到工作中，培养独立思考、分析和解决实际工作问题的能力，为以后的工作打下坚实的基础。

1．2 轧钢机械定义轧钢机械亦称轧钢机。

一般把能将被加工材料在旋转的轧辊间受压力产生塑性变形即轧制加工的机器，称为轧钢机。

在大多数情况下，轧材的生产过程要经过几个轧制阶段，还要完成一系列的辅助工序，如将原材料由仓库运出、加热、轧件送往轧辊、轧制、翻转、剪切、矫直、打印、轧件的收集、卷曲成卷等等[1]。

1．3 初轧机的作用及生产要点1.作用：初轧机是以最少的轧制道次，最短的时间，将钢锭轧制成规定的尺寸及优制高精度的坯材的一种轧机。

2.生产要点：在不产生裂纹的范围内，尽可能增大压下量，确定合适的钢坯的尺寸关系，轴承的安装维修和轧辊的调整精度要高。

要使轧辊充分冷却，但要防止钢坯降温，正确的孔型设计，操作要熟练。

1．4 轧钢机及初轧机的发展情况19世纪中叶轧钢机械只是轧制一些熟铁条的小型轧机，设备简陋，产量不高；有的轧机是用原始的水轮来驱动。

十九世纪五十年代以后，钢的产量大增；各先进工业国的铁路建设与远洋航运的发展，蒸汽驱动的中型、大型轧机先后出现了。

二十世纪的电气化使功率更大的初轧机迅速发展起来。

本世纪50~70年代末，由于汽车、石油、天然气的输送，钢材生产是以薄板占优势为特征的。

至1970年止，世界上有初轧机达200多台，拥有初轧机最多的国家为美国，达130台，日本42台，绝大部分为二辊可逆式轧机，开坯能力达3亿吨以上，七十年代的初轧机轧辊直径增大到1500毫米。

国外初轧机的发展可分为三个阶段。

1945年前的初轧机，一般称为第一代初轧机。

1945~1960年是初轧机发展的中期，称为第二代初轧机。

60年代后建的初轧机，称为第三代初轧机。

70年代初的初轧机轧辊直径增大到1500mm，到如今的二十一世纪，初轧机的发展更是迅速。

目录引言 (5)第1章概述 (6)1.1 1轧钢机的发展 (6)1.2 1轧钢机类型及组成 (6)1.3轧钢机压下系统的发展 (6)1.3.1 万能式板坯初轧机迅速发展。

(6)1.3.2 向重型化发展。

(6)1.3.3 缩短轧机辅助机械工作时间。

(6)1.3.4 采用自动化控制。

(7)1.3.5 总结 (7)1.4φ950可逆式轧机主传动 (7)第2章总体设计方案 (8)2.1主传动 (8)2.2机架 (8)2.3轧辊 (8)2.4轧辊轴承 (8)2.5万向接轴 (8)2.6压下装置 (8)2.6.1 压下装置的作用： (8)2.6.2 快速压下装置工艺特点： (9)2.6.3 平衡装置 (9)第3章力能参数的计算 (10)3.1轧制力能参数 (10)3.1.1 轧制时接触弧上平均单位压力 (10)3.1.2 轧制力的计算 (12)3.1.3 轧制力矩的计算 (13)3.1.4 主电动机力矩 (15)3.2各道次轧件断面和当量长度 (17)3.3各道次轧制时间的确定 (18)3.4主电动机的选用 (19)3.4.1 选择电动机的原则： (19)3.4.2 根据过载条件选择电动机容量 (19)3.4.3 电动机的发热校核 (20)第4章零件的强度计算和校核 (23)4.1机架的设计 (23)4.1.1 机架的形式： (23)4.1.2 机架强度的计算 (23)4.1.3 机架应力的计算和校核 (27)4.2轧辊强度的校核 (28)4.2.1 轧件咬入条件的校核 (29)4.2.2 辊身、辊颈强度的校核 (30)4.3万向接轴的选用及校核 (32)4.3.1 开口式扁头受力分析和强度计算 (32)4.3.2 闭口式扁头受力分析和强度计算 (35)4.3.3 叉头受力分析和强度计算 (36)第5章轧钢机械的润滑 (37)5.1轧钢机械润滑的特点 (37)5.2润滑的方法 (37)5.3润滑的种类 (37)5.4Φ950可逆式轧机部件的润滑方式 (38)第6章压下装置的设计 (39)6.1压下螺丝的设计 (39)6.1.1 压下螺丝的计算 (39)6.1.2 压下螺丝的校核： (40)6.2压下螺母的设计 (40)6.2.1 压下螺母的计算 (41)6.2.2 压下螺母的校核 (41)6.3压下螺丝的传动力矩 (41)6.4压下电动机的选择 (43)6.5压下装置的耐磨校核 (44)6.6压下装置螺纹牙的强度校核 (44)6.7压下装置自锁的校核及松脱的措施 (45)结论 (46)附录A (48)表目录表3.1Ф950钢坯轧制图表(MM) (10)表3.2第一道次数据 (12)表3.3第二道次数据 (13)表3.4第三道次数据 (15)表3.5第五道次数据 (17)表3.6各道次轧件断面和当量长度(MM) (18)表3.7各道次轧制时间(S) (19)表5.1润滑方式 (38)图目录图3-1简单轧制时作用在轧辊上的力 (14)图3-2可逆运转电动机转速和力矩与时间的关系图 (20)图4-1矩形自由框架弯曲力矩图 (24)图4-2横梁简图 (25)图4-3立柱简图 (26)图4-4闭式机架中的应力图 (27)图4-5开始咬入(A)及咬入后(B)作用于轧件上的力 (29)图4-6轧辊的弯曲、扭转力矩图 (31)图4-7开口式扁头受力分析简图 (33)图4-8闭口式扁头受力简图 (35)图6-1压下螺丝受力平衡图 (42)引言Φ950可逆轧机的设计- 压下装置的设计是我毕业项目的内容。

运动控制系统课程设计设计题目：某轧机主传动直流可控环流可逆运行调速系统设计学院：姓名：班级：学号：指导教师：日期：摘要长期以来，直流电机以其良好的线性特性、优异的控制性能等特点成为大多数变速运动控制和闭环位置伺服控制系统的最佳选择。

直流调速系统是自动调速系统的主要形式，它具有良好的起、制动性能，可以在较宽的调速范围内实现平滑调速，较快的零动态响应过程，并且低速运转时力矩大这些极好的运行性能和控制特性，长期以来，直流调速系统一直占据着重要地位。

从市场的角度来看，直流调速系统在理论上和实践上都比较成熟，从控制技术的角度来看，它又是交流调速系统的基础。

所以在直流调速系统电气传动中获得了广泛应用。

本文从直流电动机的工作原理入手，建立了PWM双闭环可逆直流调速系统的数学模型，并详细分析了系统的原理及其静态和动态性能。

在理论分析和仿真研究的基础上，设计了一套实验用双闭环直流调速系统，详细介绍了系统主电路、、基准电源、转速调节电路、电流调节器电路、PWM波生成电路、桥式可逆直流脉宽系列电路及转速检测电路的具体实现。

然后按照自动控制原理，对双闭环调速系统的参数进行分析和计算，利用MATLAB中的Simulink对系统进行了各种参数给定下的仿真，通过仿真获得了参数整定的依据。

关键词：可逆直流调速系统速度环电流环模拟调节器MATLAB IGBTAbstractFor a long time，DC motor is the optimal choice for most variable motion control and closed loop position servo control system with excellent its good linear characteristics, control performance, etc. DC speed control system is the main form of the automatic speed regulation system, it has a good starting and brake performance, can be in a wider range of speed regulation of smooth realized in speed, fast dynamic response process, and low speed running torque these excellent performance and control characteristic, but for a long time, DC speed control system has been occupies an important position. From a market perspective, DC speed control system in theory and practice are more mature, from the point of view of the control technology, it is the foundation of ac speed adjustment system. So in dc speed control system in electric transmission won the widely used. This article from the working principle of dc machines, a PWM double closed loop reversible dc speed control system, and the mathematical model of detailed analysis of system principle and the static and dynamic performance. In the theory analysis and simulation research, and on the basis of design a set of experiments with double closed loop dc speed control system, detailed introduces system main circuit, sawtooth wave produces circuit, benchmark power supply, rotate speed adjustment circuit, current regulator circuit, PWM waves generated circuit, bridge type reversible dc speed pulse width series circuit and the realization of a detection circuit. Then according to automatic control theory, double closed loop speed regulation system, the design parameters of analysis and calculation the use of MATLAB of Simulink of the system parameters to the set of the simulation, through the simulation won the parameters setting the basis.Keywords: reversible do speed control system; Speed loop; Current loop; Simulation regulator; MATLAB;IGBT目录绪论--------------------------------------------------------------------------------------------------------4第一章设计内容及要求---------------------------------------------5第二章系统方案选择----------------------------------------------------------------------------6 1．直流电动机的调速方案的选择-------------------------------------6 2．主电路设计--------------------------------------------------------------------------------------8第三章控制电路及驱动电路设计-------------------------------------13 3.1 控制电路------------------------------------------------------13 3.2 驱动电路------------------------------------------------------17 第四章电流调节器与转速调节器的设计-------------------------------20 4.1 调节器工程设计方法的基本思路----------------------------------20 4.2 系统主要参数的计算--------------------------------------------20 4.3 电流调节器的设计----------------------------------------------21 4.4 转速调节器的设计----------------------------------------------25 第五章其他单元电路设计-------------------------------------------28 5.1 基准电源设计--------------------------------------------------28 5.2 转速检测电路--------------------------------------------------28 5. 3 本设计采用的励磁回路------------------------------------------29第六章系统各保护电路设计-----------------------------------------32 6.1 交流侧和直流侧保护--------------------------------------------32 第七章系统仿真---------------------------------------------------37 7.1 MATLAB仿真软件介绍------------------------------------------37 7.2 仿真模型的建立------------------------------------------------39 7.3 仿真如下------------------------------------------------------39总结---------------------------------------------------------------43 设计体会-----------------------------------------------------------44 附录-------------------------------------------------------------------------------------------------------45绪论可逆轧机为单机架轧机，进行多道次钢带轧钢。

1200六辊可逆冷轧机电气自动化系统控制方案1概述根据《1200六辊可逆冷轧机技术规格电气招标书》所提供的工艺设备和技术要求，并参考了同类型的单机架六辊可逆冷轧机的工艺技术，编写了本电气传动及基础自动化控制的技术方案。

2 供电2.1 电气设备运行条件1）电气设备运行环境要求环境温度现场：0~40︒C电气室：10~35︒C操作室：25±5︒C空气湿度：相对湿度≤95%且无凝露；污染等级：III级，无火灾爆炸危险、无导电性尘埃、不腐蚀金属物及不破坏绝缘介质的环境。

2）电气设备运输及储存环境要求环境温度-20~65︒C ；空气湿度及污染等级要求与运行时相同。

3）电气设备使用的电压等级及技术条件本机组所使用电气设备电压等级符合我国国家标准，主要用电设备的电压等级为：◆供电电压及频率：10±5%kV，50±1Hz◆低压供电电压：AC380/220V◆交流电动机电压：AC380V◆直流电动机电压：DC440~660V◆电磁阀：DC24V◆电磁抱闸：AC220V◆控制电压：AC220V，DC24V◆保护地：接地电阻<4Ω◆系统地：接地电阻<4Ω2.2低压供配电辅传动供电系统（1）辅传动供电系统单线图见MCC单线图。

（2）MCC设备(见附表)由于本机组负荷较小，因此不设负荷中心。

本机组负荷MCC（即马达控制中心）将采用GGD3柜，包含MCC的受电、馈出回路、UPS 系统、比例、伺服阀控制回路和照明开关柜，开关柜额定短路短时承受能>80kA/s。

额定短路分断能力与电网短路电流相适应，Icu >50kA根据需要配置必要的电流、电压表计，端子板采用Phoenix端子。

单机架可逆冷轧机组设一套MCC，不同容量不同控制类型的回路至少有一个备用回路。

注①：主传动电动机均配置有空间加热器，这些加热器是在长期停机时防止电机绕组受潮而设置的。

由本MCC供电。

注②：为了保证乳化液站的检修供电，需要检修电源或者备用一路供电回路。

题目：某轧机直流电动机可控环流可逆运行调速系统设计一、设计内容及技术要求1、采用转速、电流负反馈构成双闭环调速系统主电路采用三相全控桥、可控环流可逆系统。

励磁回路采用三相桥式晶闸管变流装置供电，构成励磁电流闭环系统。

2、技术数据（1）直流电动机数据：220V，136A，1000rpm，Ce=0.132V.min/r,允许过载倍数λ=1.5，电枢回路总电阻R=0.5Ω，系统运动部分的转动的转动惯量GD ²=20N.m ²。

（2）要求达到的性能指标：D=20，S≤5%，电流超调量σ≤5%，i转速无静差，且空载启动到额定转速是的转速超调量σ≤10%。

n3、设计内容及工作量（1）系统方案选择（2）主电路设计（3）触发电路与同步电路设计（4）转速调节器与电流调节器设计（5）控制电路设计（6）保护装置设计（7）画出系统电路图，并撰写设计说明书（8）答辩二、设计报告要求a)设计题目b)目录c)简要说明书设计内容、用途及特点d)本设计达到的性能指标e)本设计的基本原理f)设计方案选择g)具体各部分电路的设计过程、相关计算及元器件选择等h)绘制电路图i)参考文献、附录、设计总结（心得体会）三、进度安排该综合训练计划学时三周（15天）时间，进度安排如下：1、调速系统设计8天2、实验室7天四、主要参考文献1、电力拖动自动控制系统（第四版）机械工业出版社上海大学陈伯时主编。

2、电气传动自动化技术手册（第四版）机械工业出版社天津电气传动研究所编著目录1系统组成及工作原理 (4)1.1系统组成 (4)1.2工作原理图 (4)2 电路的设计 (6)2.1给定及偏移电源 (6)2.2双环调节器电路 (6)2.2.1转速调节器 (6)2.2.2电流调节器 (7)2.3触发器的设计 (7)2.4主电路的设计 (8)2.5转速及电流检测电路 (9)2.6反相器的设计 (10)3 调节器的参数整定 (11)3.1电流调节器参数整定 (12)3.2转速调节器设计 (13)3.2.1电流环的等效闭环传递函数 (13)3.2.2转速调节器结构的选择 (14)3.2.3转速调节器参数的选择 (15)3.2.4检验近似条件及转速超调量 (15)3.2.5转速调节器的实现 (16)设计总结与体会 (17)参考文献 (1)8附录.................................................................. (19)第一章绪论1.1设计背景可逆冷轧机为单机架轧机，进行多道次钢带可逆轧制。

六辊可逆轧机直流传动系统的设计与优化作者：王亮来源：《硅谷》2012年第19期摘要：介绍莱钢冷轧生产线2#轧机直流传动系统的设计方案及其在使用过程中对出现的问题的优化，通过对问题的解决总结设计和维护经验，保证设备在生产过程中稳定顺行。

关键词：直流传动系统；设计；优化；稳定顺行有五台变压器、九台他励直流电机和相应的九套直流传动装置柜。

该设备投入生产以来设备故障频繁出现，严重制约着生产顺行。

我们针对这些问题，对设备进行优化，使设备达到了稳定运行的目标。

1 设计方案1）本系统主回路：35kv进线电源经变压器降压后（790v左右）进入功率柜的功率模块，经过功率模块整流后作为他励直流电机的电枢电源；有MCC引出的三相电源中的两相电源进入6RA70直流传动装置，经过整流后作为他励直流电机的励磁电源。

主回路见图1所示：2）直流传动柜有进线柜、功率柜和控制柜三部分组成。

进线柜主要设备是进线断路器，它是传动柜总电源开关，设有电压表显示进线电压。

功率柜主要有可控硅整流电路、脉冲分配板、功率单元和变压器等组成。

脉冲分配板接受来自功率单元的控制信号后，按PWM控制算法生成IGBT的控制信号，从而控制可控硅整流电路把进线交流电整流为直流电供给电机电枢。

控制柜主要设备有6RA70直流传动装置、各种控制电源和柜内冷却风机电源等，主要完成各种控制和通信功能。

2 存在的问题及优化2.1 卷取机传动装置频繁跳电故障现象：直流调速装置多次报F004故障（电枢电源中的相电压故障）。

此时进线断路器已经跳闸，且断路器面板上的AP灯亮。

处理优化：后经查看电流曲线，断路器跳闸时才达到额定电流的40%左右，并无过流现象。

经后来实验得出直流调速装置报F004故障为断路器跳闸后报出，这就将故障点锁定在断路器。

高压配电室在线监控断路器跳闸时报出差动保护动作，但当时轧制正常，电流和转矩也都在正常状态下，可以断定此差动保护信号为假信号，暂时屏蔽才信号后断路器跳闸现象减轻，但断路器面板上的AP指示灯复位后在轧制起步时仍会点亮，现在可以确定是断路器的原因导致频繁跳闸。

四辊可逆轧机主传动系统设计摘要现代中厚板生产过程中四辊可逆轧机成为主要机型，其工作原理是使轧件通过两相对旋转的轧辊以压力进行加工，使其产生塑性变形。

本次设计的主要内容是对四辊可逆轧机的主传动系统进行分析、研究、计算，阐述了中厚板轧机的发展概况，确定了主传动机构的组成、机架形式、轧辊的结构特点及轴承形式。

对主传动系统力能参数进行了计算，包括轧制力、轧制力矩和主电机功率的计算及校核，以及主要零件强度的计算，如轧辊、轴、轴承。

最后对系统的润滑和环保经济性进行分析和讨论。

关键字中厚板；主传动系统；轧辊；轧制力Four roll reversible mill main transmission systemdesignABSTRACTFour-high reversing mill plate production process to become a major model，Its working principle is rolling through two relatively rotating roll pressure processing to produce the plastic deformation.The main content of this design is the main drive system of the four-high reversing mill analysis, research, computing, describes the overview of the development of the plate rolling mill. Determine the composition of the main drive mechanism of the rack form of structural features and bearing the form of roll.The main drive system power parameters were calculated, including the calculation and checking of the rolling force, rolling moment and the main motor power. And the major parts strength calculation, such as roll, axle, bearing. Finally, the system of lubrication and environmental protection, economic analysis and discussionKeyword: Plate mill; Main transmission system; Roll; Rolling force目录1. 绪论 (V)1.1中厚板轧机发展历史 (V)1.2现在中厚板轧机特点 (V)1.3轧机主要类型............................................................................................................ V I1.4轧机设备.................................................................................................................... V I1.5轧机工作原理........................................................................................................... V II 2．总体方案设计.. (VIII)2.1主传动机构 (VIII)2.2压下机构 (VIII)2.3轧辊............................................................................................................................ I X2.4轴承............................................................................................................................ I X2.5机架 (X)3．基本参数确定............................................................................................................................... X I3.1轧辊材料选定 ........................................................................................................................... X I3.2轧辊参数确定 ........................................................................................................................... X I3.3工作辊和支承辊辊径尺寸d和l的确定 (XII)3.4轧辊辊头的结构尺寸确定 (XIII)4．轧机主传动系统力能参数的计算 (XV)4．1轧制力的计算 (XV)4.1.1计算单位轧制力p (XV)m4.1.2总轧制力计算............................................................................................................ X VI4.2轧制力矩计算 ........................................................................................................................ X VI4.3轧机主电动机力矩与电动机功率计算 (XVIII)4.3.1电机功率计算 (XVIII)4.3.2主电动机力矩计算......................................................................................................... X IX4.4电机校核 (XX)5．主要零件强度计算 ................................................................................................................. X XI5.1轧辊的强度校核.................................................................................................................... X XI5.1.1支承辊强度校核 ....................................................................................................... X XI5.1.2工作辊强度校核 (XXIII)5.1.3工作辊与支承辊间的接触应力校核 (XXIV)5.2机架结构尺寸确定及校核 (XXVI)5.2.1机架主要结构尺寸的确定 (XXVI)5.2.2机架强度校核........................................................................................................ X XVII5.3 十字轴万向接轴校核 (XXXIII)5.3.1基本尺寸确定 (XXXIII)5.3.2万向接轴校核 (XXXIV)5.4支承辊轴承校核 (XXXIV)6．润滑方式 (XXXV)7.经济可行性分析 (XXXVI)7.1投资回收期...................................................................................................................... X XXVII7.2设备合理的更新期 (XXXVIII)8．环保性分析 (XXXVIII)8.1机械设备的环保性 (XXXIX)8.2改善机械设备环保性的方法 (XXXIX)结论 (XXXIX)致谢 ............................................................................................................................... 错误!未定义书签。

基于西门子S120的轧机传动系统的设计马艳阳【摘要】介绍了西门子S120系列变频调速器在轧机传动系统中的应用,阐述了传动系统的整流回馈加逆变的共直流母线设计方案、特点以及调试方法,为今后轧机用交流传动设计提供了参考.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】3页(P61-63)【关键词】S120;交流传动系统;逆变器【作者】马艳阳【作者单位】陕西国防工业职业技术学院电子信息分院,陕西西安710300【正文语种】中文【中图分类】工业技术《装备制造技术》 2014 年第 12 期基于西门子 S120 的轧机传动系统的设计马艳阳（陕西国防工业职业技术学院电子信息分院，陕西西安 710300 ）摘要：介绍了西门予 S120 系列变频调速器在轧机传动系统中的应用，阐述了传动系统的整流回馈加逆变的共直流母线设计方案、特点以及调试方法，为今后轧机用交流传动设计提供了参考。

关键词：S120 ；交流传动系统；逆变器中图分类号： TG333文献标识码：B文章编号：1672-545X(2014)12-0061-03随着交流调速技术的发展和日趋成熟，交流传动有了更大的应用空间。

西门子全数字交流变频调速系统 SINAMICS家族中，G120 系列的变频器主要应用于风机、水泵、空压机等对控制精度要求不高的场合，SM150系列是中压产品，适合于高压大功率的场合。

轧机传动系统的电机电压等级为 AC690V ，电机功率最大为 1000kW ．不适合采用 SM1500 而 S120 系列属于低电压等级，适合电机功率不是很大的场合，具有控制性能好、可靠性高等优点，正好满足了轧机高品质、高精度的要求。

本文介绍一种基于西门子S120的交流变频轧机传动系统。

1轧机传动系统方案设计带材冷轧机一般为可逆轧机，设备主要由开卷机、左卷取机、主轧机、右卷取机等组成，在轧制过程中分开卷轧制和卷取轧制，在这两种轧制模式中主轧机的上、下辊驱动电机均工作在速度模式，而且过载倍数比较大；在开卷轧制时，开卷机和左或右卷取机工作，驱动电机均处于力矩模式，开卷机工作在发电状态，卷取机工作在电动状态；在卷取轧制时，开卷机不投人工作，左卷取机和右卷取机工作，一个工作在电动状态，一个工作在发电状态。

第一章绪论1.1、选题背景及目的大学生活即将结束，为了检验我们的所学是否能够真正应用到实际当中，使我们认识到作为一个合格的设计人员应该具备的基本素质，学校为我们安排了这次毕业设计。

用半年时间完成一个设计方案。

设计开始，我们先到了鞍山钢铁集团公司的冷轧厂，然后到了上海宝刚股份有限公司的特刚分公司和热轧厂，在那里我看到了2050四辊可逆轧机，并在师傅的带领下参观了2050和1580两条国内先进的生产线，对整个轧钢设备有个初步了解。

热轧厂的师傅细心的讲解了轧机的工作原理。

轧机是现代钢厂中最常见的一种冶金设备。

因此,轧机设备的好坏对轧钢厂的效益有很大的影响。

我们的任务是通过所学的理论知识设计一台四辊可逆轧机的主传动系统。

因为实际条件有限，我们的设计只是经过相关理论与经验公式的推导来设计我们所选的冶金设备,经过理论校核检验是否达到设计要求。

1.2、轧钢生产在国民经济中的主要地位与作用轧钢生产是将钢锭及连续铸坯轧制成材的生产环节。

用轧制的方法生产钢材，具有生产率高、品种多、生产过程连续性强、易于实现自动化等优点。

钢材的生产方法有轧制、锻造、挤压、拉拔等。

用轧制方法得到的钢材，具有生产过程连续性、生产效率高、品种多、质量好、易与机械化、自动化等优点，因此得到广泛的应用。

目前，约有90﹪的钢都是经过轧制成材的。

有色金属成材，主要也用轧制的方法。

轧钢生产在国民经济中所起的作用是十分显著的。

钢铁工业生产中，除少量的钢用铸造或铸造方法制成零件外，炼钢厂生产的钢锭与连铸坯有85～90％以上要经过轧钢车间轧成各种钢材，供应国民经济各部门。

可见在现代钢铁企业中，作为使钢成材的轧钢生产，在整个国民经济中占据着异常重要的地位，对促进我国经济快速发展起十分重要的作用。

1.3、国内外轧钢机械的发展状况十九世纪中叶轧钢机械只是轧制一些熟铁条的小型轧机，设备简陋，产量不高；有的轧机是用原始的水轮来驱动。

大上个世纪五十年代以后，钢的产量大增；各先进工业国的铁路建设与远洋航运的发展，蒸汽驱动的中型、大型轧机先后出现了。

1500六辊冷轧机主传动系统设计摘要轧钢机主传动装置的作用是将电动机的运动和力矩传递给轧辊。

在很多轧钢机上，主传动装置由减速机、齿轮座、联接轴和联轴节等部件组成。

本课题1500六辊冷连轧机主传动系统设计按照说明书提供的工艺参数和力能参数确定轧机主电机的参数，选择适合的电机并进行校核验算；确定齿轮座和主减速机的参数，对主要零件的强度进行计算校核，设计齿轮座和主减速机的装配图和主要零件图；确定主连接轴和万向联结轴的参数，选择合适的型号并对其进行校核；对机架进行设计和校核。

最后设计出主传动系统的总装图。

关键词：1500六辊可逆冷轧机;主传动;校核验算Design of the 1500 issue six roller cold rolling mill main drive systemAbstractRolling mill main transmission is the role of motor sports and transfer torque to the roll. In many rolling mill, the main transmission from reducer, gear, with connecting shaft and coupling, and other components.The 1500 issue six roller cold rolling mill main drive system designed in accordance with the project and provide the technical parameters of the mill to identify the main parameters of the motor parameters, select a suitable motor and check Checking; determine gear reducer blocks and the main parameters, The main components to calculate the strength of checking, design and the main gear reducer at the assembly and major parts map; identify the main link connecting shaft and universal axis of the parameters, choose a suitable model and its verification. The final design of the main drive system of hand.Keywords: 1500 6 Roll cold rolling mill;Main Drive; Checking目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景及目的 (1)1.2 冷轧在国民经济中的主要地位及作用 (1)1.3 国内外冷轧工艺的发展 (3)1.4 冷轧工艺发展趋势 (4)1.5 课题的研究内容及方法 (5)第二章轧辊参数 (7)2.1设计的原始参数 (7)2.2概述 (7)2.3 轧制规程 (8)2.4轧辊选材 (8)2.5轧辊的尺寸参数： (9)2.5.1工作辊参数确定 (9)2.5.2 中间辊 (10)2.5.3 支承辊 (11)第三章轧制力和轧制力矩的计算 (12)3.1轧制力的计算 (12)3.2总轧制力矩 (13)3.2.1轧制力矩M Z (15)3.2.2工作辊带动支承辊的力矩M R (15)第四章电机的选择 (17)4.1初选电机 (17)4.2 轧机主电机力矩 (18)4.3电动机的校核 (20)4.3.1电动机过载系数校核 (20)4.3.2电机的发热校核 (20)第五章轧辊强度计算 (22)5.1支承辊进行弯曲强度校核 (22)5.2 对工作辊进行切应力校核 (24)5.3中间辊与工作辊和支撑辊的接触应力的校核 (25)5.3.1中间辊与工作辊间的接触应力 (25)5.3.2中间辊与支承辊间的接触应力 (26)第六章轴承的选择 (27)6.1 支承辊轴承的选择与校核 (27)6.1.1 轴承的选择 (27)6.1.2 轴承的校核 (27)6.2中间辊轴承的选择 (28)6.3工作辊轴承的选择 (29)第七章机架的确定 (30)7.1机架类型的选择 (30)7.2 机架主要结构参数的确定 (30)7.3 机架强度和变形计算 (31)7.3.1求出机架横梁截面的惯性矩。