专利名称：调节方法
技术领域：
本发明涉及一种调节方法，用于对多个调速传动装置进行负载平衡调节，特别适用于具有单独驱动的矫直辊的矫直机，它包括一个上级的自动控制装置。当多个变速驱动系统同时参与一个加工过程时，例如指二冲程驱动的工作机座的情况，辊道驱动和纺织及造纸设备等类似情况。这些情况大部分属于由一个单独的驱动系统承受一个不对称的载荷分布的情况。为了补偿这种不对称的载荷分布，一般采用负载平衡调节。这种调节指利用一调节方法从两个相邻的传动装置的电枢电流差中获取一个信号，根据此信号，在转速调节周期中减小负载大的那个传动装置的转数额定值，从而实现一种负载平衡分布。这种形式的负载平衡调节属于所谓级联控制，也就是说，一种带有辅助的电流调节的转速调节。平衡调节信号首先到达转速调节器，再从该比电流调节器迟缓的转速调节器输出到电流调节器。这种串联调节系统的缺点在于，只能有局限性地实现负载平衡调节，它不适合用于具有高动态要求的机器，例如向矫直机内喂入金属板的设备。
本发明的目的是提供一种已克服了上述缺陷的负载平衡调节方法。
本发明的目的是采用如下方法实现的。在每个传动装置的分离的电流调节回路和转速调节回路上接入一个负载平衡调节器。其优点是能够直接接通电流调节器，使其控制能响应高动态要求。本发明基于这样的考虑，采用接入的负载平衡调节器，使传动装置的实际瞬间过程独立变化，得到所希望的载荷分布，作用于各传动装置的电流额定值，使其相应变化。
在负载平衡的调节方案中既考虑了单独传动情况，又包含负载平衡调节装置，例如对于薄板矫直机，一个在矫直过程前进行的负载分配能够维持矫直辊参与整个矫直过程。此外这种负载平衡调节可控制运进要矫直的薄板时出现的瞬态过载尖峰，还可实现矫直过程中的理想的负载分配。
按照本发明的方法，负载平衡调节装置的输入信号由实测电流I实测值和额定电流I额定补偿值的差构成，其中I额定补偿值通过瞬间分配系数ki和最大实测电流Ij可求出。对每个分开传动测出其当时的耗用电流I实测值，将其与一个在某上级自动控制装置中计算出的额定电流I额定补偿值进行比较，所述上级自动控制装置例如指有存储器可编程的控制器(SPS)。根据每次比较产生电流校正值，将其作为各传动装置的负载平衡调节器的输入信号。所述额定电流I额定补偿值按下列公式计算
式中i-代表某传动装置的下标，Ij-该传动装置的电流实测值，它根据额定值的分布应指处于最大负载状态，Ki(≥1)-处于最大负载状态的该传动装置的分配系数。
人们希望例如负载分配中单独传动的瞬间是完全不同的，每个传动装置则拥有与众不同的一个Ki系数，而且每个负载平衡调节器拥有一个与众不同的额定电流值I额定补偿值。
现在再次以矫直机为例，在所述SPS存储编程控制装置内固定对有关的额定值I额定补偿值编程，以便在矫直过程前进行负载分配，而且在矫直过程中保持已调整的负载分布。这种负载分布将在下面以三个分开传动的调节实例进一步加以说明第一个建议的负载分配实例中，传动装置2的负载的正好一半载荷应分配到传动装置1和3上，传动装置1和3的额定电流值I额定补偿值根据前面所述公式可以计算得出，将第二个传动装置的电流I实测值作为Ij取值的基础，然后将其被Ki系数除，并且除以2。在这种情况下，第二个传动器的I额定补偿值的计算不是以负载分配系数Ki＝1为基础进行的。
根据本发明的又一实施例，采用一种带有比例积分特性的负载平衡调节装置。这种比例积分(PI)调节器的动态调节性能很强，它不仅使根据电流I实测值和额定电流I额定补偿值的比较而得出的校正信号成正比地增强，而且可相应地求积分。这保证了某个传动装置的调节时间根据所要求的负载分布状况持续保持加载或降载，从而避免了调节偏差。
在本发明的另一个实施方案中，负载平衡调节器的输出信号供给各电流调节回路的电流调节器。负载平衡调节器的输出信号根据所计算的负载分布可以大于、小于或等于各传动装置的耗用电流，它输送到转数调节器输出端和电流调节器输入端之间，该点上还接收额定电流值，使额定电流值与各传动装置相匹配，即使其或向上或向下校正。如果某个传动器计算出无需负载平衡，则有关传动器的这个额定值不用校正。
在本发明的又一个实例中，每个转数调节回路采用一个具有正比反馈性能的转数调节器。它的输出信号相对于负载平衡调节器处于优势，即信号曲线必然呈向上走向，其中转数调节器的输出信号I正比于其反馈的输入信号，比例在0-25％之间。这表示，负载平衡调节器未朝其调节限值运行，其结果不可避免地会存在调节误差。于是负载分配可以一个偏离零的值开始，使预期的负载分配能可靠地实现。
本发明的其他细节和优点体现在权利要求书和以下对附图
所示的本发明实施例的说明中。
在唯一的附图中，示出了采用负载平衡调节装置实现负载平衡的调节方法的原理。这个调节图包括多个传动装置1，它们连接在一负载平衡调节回路2中。传动装置1各带有一个分离的电流调节回路3和一个转数调节回路4。电流调节回路3包括一个电流调节器5和一个负载平衡调节器6。在转数调节回路4中，转数调节器7与比例反馈单元8相并联连接。
传动装置1的实际耗用电流I实测值-如同其他传动装置的各自的耗用电流-作为输入信号提供到一个上级的带存储器可编程的控制装置9(图中用一黑框表示)。该控制装置9为每个传动装置计算出一个额定电流I额定补偿值，计算公式如前所述。接着各求出的I额定补偿值与对应的实际电流耗用值I实测值进行比较，根据比较结果产生电流校正值I校正值，它被输入到负载平衡调节装置6内，该校正值与所计算的负载分布相一致，可以小于、大于或等于实际的耗用电流值。
负载平衡调节装置6根据其动特性具有一种比例积分性能(PI)，于是上述输入信号I校正值不仅被正比例地增强，而且被相应求积分。这个负载平衡调节装置6的输出信号输送到具有额定电流I额定值的节点处，该节点既是电流调节器5的输入信号端，又是转数调节器7的输出信号端。所述额定电流I额定值将根据传动装置1所求出的电流校正值I校正值被增大、减小或不作任何校正。于是新产生的额定电流值I额定值经过一个具有正比积分特性的电流调节器5被输送到传动装置。
输出信号，即转数调节器7的额定电流值I额定值，经过反馈单元8处理后呈0-25％正比例地回馈给转数调节器7的输入端，并且在求和点10处与转数实测值N实测及外部转数额定值N额定相加。这表示，转数调节器7的转数调节是“硬”性向上调节的，其输出信号曲线呈持续上升趋势。与负载平衡调节器相比，转数调节的优势有所下降，从而负载平衡调节器6不再朝着其固定的调节限值调节。于是为传动装置1所预定的负载分布可以允许从零开始具有一定调节偏差。
权利要求
1.一种对多个调速传动装置进行负载平衡调节的方法，具有一个上级自动控制装置，尤其适用于带有单独驱动的矫直辊的矫直机，其特征在于，在每个传动装置(1)的分离的电流调节回路和转数调节回路(3和4)上接入一个负载平衡调节器(6)。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，负载平衡调节器(6)的输出信号提供到各电流回路(3)的电流调节器(5)。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于，负载平衡调节器(6)是具有比例积分特性(PI)的调节器。
4.根据权利要求1-3之一的方法，其特征在于，实测电流(I实测 值)和额定电流(I额定补偿值)之差构成负载平衡调节器(6)的输入信号，所述额定电流(I额定补偿值)是通过一个瞬间分配系数(ki)和最大出现电流(Ij)计算得出的。
5.根据权利要求1-4之一的方法，其特征在于，在每个转数调节回路(4)中包括一个带有一个比例反馈单元(8)的转数调节器(7)。
全文摘要
一种对多个变速传动装置进行负载平衡调节的方法,具有一个上一级的自动控制装置,特别适用于具有单独驱动的矫直辊的矫直机,每个传动装置的分开的电流调节回路和转数调节回路接入一个负载平衡调节器,从而改善了这种负载平衡调节的动态特性。
文档编号H02P5/46GK1174447SQ9711563
公开日1998年2月25日 申请日期1997年8月14日 优先权日1996年8月17日
发明者T·博德, J·伯恩哈特 申请人:Sms舒路曼-斯玛公司