卷取机动态力矩计算
动态扭矩
动态扭矩、静态扭矩、转动惯量计算各个轴的最大加速时间（从0加速到5 m/min ）：0.25秒定义：进给速度V i 、负载重量M 、滚珠丝杠长度L B 、滚珠丝杠直径D B 、滚珠丝杠螺距P B 、摩擦系数μ=0.4、机械效率η=0.9（90%）、定位时间T m ≤0.25s 、减速比R 水平1：（1）速度要求驱动电机速度：N i =V i /P B =5/0.005=1000rpm/min ； 电机采用直联方式，所以电机最高转速N M ≥1000rpm/min （2）负载转矩T L =（9.8××M ×P B ）/（×η）=（9.8×0.4×560×0.005）/(6.28×0.9)=1.951N.M （3）负载惯量负载轴上的负载惯量：J L =J L1+J B =14.925×10-4(Kg.M 2) (4)负载运行功率：(5)负载加速功率：暂选伺服系统选用条件：T L ≤电机额定转矩 P P a +=0（1～2）电机额定输出 N M ≤电机额定速度J L ≤伺服系统的允许负载惯量考虑到工作时还有水平方向的推力作用，以及提速的可能，加上计算误差，暂选用ESTUN EMG 系列1KW 电机，额定功率1KW ，额定转矩4.78N.M ，额定转速2000Rpm 。
水平2：（1）速度要求驱动电机速度：N i =V i /P B =5/0.005=1000rpm/min ； 电机采用直联方式，所以电机最高转速N M ≥1000rpm/min （2）负载转矩T L =（9.8××M ×P B ）/（×η）=（9.8×0.4×460×0.005）/(6.28×0.9)=1.595N.M （3）负载惯量负载轴上的负载惯量：J L =J L1+J B =6.098×10-4(Kg.M 2) (4)负载运行功率：(5)负载加速功率：暂选伺服系统选用条件：T L ≤电机额定转矩 P P a +=0（1～2）电机额定输出 N M ≤电机额定速度J L ≤伺服系统的允许负载惯量考虑到工作时还有水平方向的推力作用，以及提速的可能，加上计算误差，暂选用ESTUN EMG 系列1KW 电机，额定功率1KW ，额定转矩4.78N.M ，额定转速2000Rpm 。
卷取机转动惯量测量计算的新方法
卷取机转动惯量测量计算的新方法
何晓航
【期刊名称】《有色设备》
【年(卷),期】1999(000)006
【摘要】在铝带（箔）冷轧机等设备的卷取机张力控制系统中，动态补偿环节需要准确的转动惯量，本文介绍一种采用最小二乘方法计算卷取或开卷机转动惯量的新方法。
这种方法能在很大程度上消除因手工绘制曲线和电机空载电流偏小等因素引起的转动惯量测量计算误差。
【总页数】1页(P1)
【作者】何晓航
【作者单位】洛阳有色金属加工设计研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TG333.24
【相关文献】
1.卷取机张力控制中转动惯量测量模型的建立 [J], 魏延萍
2.一种卷取机张力控制新方法 [J], 唐炜;赵勇
3.一种确定开卷机卷取机传动系统转动惯量的测试方法 [J], 魏延萍;刘凯;马朝锋;张康武
4.卷取机转动惯量测量的新方法 [J], 安连祥;杨毅;唐建芳;蔡召君
5.基于拉格朗日插值的卷取机力矩动态补偿新方法 [J], 王海鹏;陈和平;朱英韬;胡端
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初中物理力矩计算公式
初中物理力矩计算公式在初中物理的学习中，力矩是一个重要的概念，而掌握力矩的计算公式对于理解物体的平衡和转动问题至关重要。
首先，我们来了解一下什么是力矩。
力矩可以简单地理解为使物体绕着某个固定点转动的能力。
想象一下用扳手拧螺丝，我们施加的力越大，或者力的作用点离螺丝的旋转中心越远，就越容易拧动螺丝，这就是力矩在起作用。
力矩的计算公式为：力矩（M）等于力（F）乘以力臂（L），用数学表达式就是 M ＝ F × L 。
这里的力（F），是指作用在物体上的力的大小。
而力臂（L），则是从转动轴到力的作用线的垂直距离。
为了更好地理解这个公式，我们通过一些具体的例子来分析。
假设我们有一个跷跷板，一个小孩坐在距离跷跷板支点2 米的地方，小孩的体重是 300 牛。
那么这个小孩对跷跷板产生的力矩是多少呢？首先，力就是小孩的体重 300 牛，力臂是小孩到支点的距离 2 米。
根据力矩的计算公式 M ＝ F × L ，可以算出力矩为 300×2 ＝ 600 牛·米。
再来看一个例子，有一个门，我们用一个力去推它。
如果我们在离门轴 05 米的地方施加一个 100 牛的力，那么产生的力矩就是 100×05＝ 50 牛·米。
在实际应用中，我们需要注意力的方向和力臂的确定。
力的方向要与力臂垂直，如果力的方向不垂直，我们需要将力分解为垂直于力臂的分量来计算力矩。
例如，一个斜向上的力作用在一个物体上，要计算它对某个点的力矩，我们就需要先将这个力分解为垂直和平行于力臂的两个分量，只有垂直分量对力矩有贡献。
当物体处于平衡状态时，合力矩为零。
这意味着顺时针方向的力矩之和等于逆时针方向的力矩之和。
比如一个均匀的横杆，两端分别挂着不同重量的物体，如果横杆保持水平静止，那么两端物体产生的力矩必然相等。
在解决有关力矩的问题时，我们通常需要先画出物体的受力示意图，明确力的大小、方向和作用点，然后确定力臂，最后代入公式计算力矩。
轧钢机械的功率和静阻转矩计算
轧钢机械的功率和静阻转矩计算1.卷取机与开卷机1.1计算公式张力转矩M t=TD/2×10-3M t—张力转矩，N·m；T—带钢张力，N；D—钢卷直径，mm；张力转矩的确定，由带钢张力和钢卷直径决定，带钢张力由单位张力及带钢厚宽尺寸决定，单位张力应是经验选择、合理确定；钢卷直径的选择对张力转矩影响很大，选取为钢卷最大直径时，带钢的张力应为最大张力的70％。
塑性弯曲转矩M w=Bh2σs/4×10-3M w—塑性弯曲转矩，m；B—带钢宽度，mm；h—带钢厚度，mm；σs—屈服极限，N/mm2；损耗转矩M f =µFd/2×10-3M f—损耗转矩，N·m；µ—轴颈摩擦系数；F—卷重和张力的合力，N；d—轴颈直径，mm；动态转矩M d =(GD12+GD22)/(2g D×10-3 ) ×（dν / d t）M d—动态转矩, N·m；GD12—卷筒飞轮矩，N·m2；GD12＝πρBg/4×10-15 D14D1—卷筒直径，mm；ρ—卷筒材料密度，kg/m3；B—卷筒宽度，mm；g—重力加速度，g＝9.81m/s；GD22—钢卷飞轮矩，N·m2；GD22＝πρBg/8×10-15 (D4－D04)ρ—材料密度，kg/m3；B—带卷宽度，mm；D0—钢卷内径，mm；动态转矩约占张力转矩的5％。
卷取机转矩M1 = (M t+M w+M f±M d) /iηM1—卷取机转矩，N·m；i—减速机速比，η—减速机效率，式中M d加速时取+号，减速时取-号。
开卷机转矩M2 = (M t-M w-M f±M d) η/iM2—开卷机转矩，N·m；式中M d加速时取-号，减速时取+号。
带钢运行速度ν=πDn10-3/60iν—带钢运行速度，m/s；带钢的运行线速度确定时，要根据产品产量要求及产品规格进行合理确定。
直流电机功率计算公式直流电机在卷取时功率和速比的计算示例
直流电机功率计算公式直流电机在卷取时功率和速比的计算示例导读:就爱阅读网友为您分享以下“直流电机在卷取时功率和速比的计算示例”资讯，希望对您有所帮助，感谢您对的支持!直流电机在卷取时功率和速比的计算示例主电机参数整定值主电机z4-450-42 600kw 500/1000r/min 旧辊,280/,260×1200mm,新辊,300/,280×1250mm 传动比i1=34/34×42/18=2.3333,i2=49/20×42/18=5.7167 高速档线速度上限值v=360m/min(6m/s),低速档线速度上限值v=144m/min(2.4m/s)电机转速:高速档旧辊n=2.3333×360/?(0.28~0.26)=955~1028r/min高速档新辊n=2.3333×360/?(0.30~0.28)=891~955r/min 低速1档旧辊n=5.7167×144/?(0.28~0.26)=936~1008r/min 低速档新辊n=5.7167×144/?(0.30~0.28)=873~936r/min 线速度给定值10v对应360m/min转速给定值10v对应1028r/min设置辊径补偿，将线速度给定值换算成转速给定值线速度给定值辊径转速转速给定(m/min) (m) (r/min) (v)高 360 0.26 1028 10速 360 0.28 955 9.278911.11.49示信号2辊径转速转速反馈显示值(m)10 档 360 0.30 8.67 低 140 0.26 1008 9.8 速 140 0.28936 9 档 140 0.30 873 8 辊径补偿环节同时将转速反馈量换算成形象速度显(v)(m/min) 高 0.26 1028 360(r/min)速 0.28 9559.29 360档 0.30 8918.67 360低 0.26 10089.81 144速 0.28 9369.11 144档 0.30 8738.49 1443开卷、卷取在低速档时，碎边机工作时，轧机应置于低速档，如置于高速档应禁止运行或速度上限不允许超过144m/min。
电机转矩计算范文
电机转矩计算范文电机转矩是电机输出力矩的大小。
力矩是力在物体上产生的转动效果，可以通过以下公式计算：力矩（M）=力（F）*距离（d）对于电机来说，力矩的计算可以分为静态转矩和动态转矩两种情况。
静态转矩是指电机在不转动的情况下产生的转矩，即静止时的力矩。
它通常由电机的正常工作状况、转子位置和外部负载等因素决定。
静态转矩可以通过电机的额定输出力矩来计算。
动态转矩是指电机在运动中产生的转矩，即动态工作时的力矩。
动态转矩通常会随着电机的运行速度和负载变化而变化。
因此，计算动态转矩需要考虑电机的速度、电流和其他相关因素。
对于直流电机来说，动态转矩可以通过以下公式计算：动态转矩（M）=励磁转矩（Mf）-摩擦转矩（Mf）-负载转矩（Ml）其中，励磁转矩是电机由于励磁磁场引起的转矩；摩擦转矩是电机由于摩擦力造成的转矩；负载转矩是电机由于外部负载所产生的转矩。
对于交流电机来说，动态转矩可以通过以下公式计算：动态转矩（M）=制动转矩（Mb）+耗散转矩（Md）其中，制动转矩是电机由于制动过程中产生的转矩；耗散转矩是电机由于内部损耗所产生的转矩。
要计算电机的转矩，首先需要了解电机的工作参数和各种转矩的计算公式。
然后，根据实际情况，确定静态转矩还是动态转矩，并选择相应的公式进行计算。
最后，通过实际测试或其他方法验证计算结果的准确性。
在实际应用中，电机的转矩计算是非常重要的。
它可以帮助工程师了解电机的输出能力，选择适当的电机类型和尺寸，并设计合适的传动系统。
此外，转矩计算也有助于评估电机的性能，指导电机的控制和调试工作。
总结起来，电机转矩的计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素并使用相应的公式。
正确计算转矩可以提高电机的工作效率，保证系统的正常运行，并满足工程需求。
因此，对于电机设计和使用来说，转矩计算是一个至关重要的环节。
卷取机动态力矩计算
Md
60 i GD2 dV DS 375 dt
60 i GD2 dV 375 DS dt
（DS：即时外径）
两个都是变量
就一瞬间来说，卷径 DS 变化慢，GD2 的变化也慢，动态力矩主要成
分是作用于 dV/dt.但随着卷取的过程，卷径有了明显的变化，使卷
材的 GD2 产生了明显的变化，因而对动态力矩的影响逐渐加大. 卷
Md
k1 DS
k2 DS 3
k3 DS
k1
0.051KGDm2i
Vm a x Tm
， k2
0.051rb 8i
Vmax Tm
，
k3
0.051rb 8i
D0 4
Vm a x Tm
（ k3 k2 D04 ）
当 D(卷径)和 b（卷材宽度）的单位为米，r 的单位为公斤/米 3 时，
Md 的单位为 Kg-M.
径比变化越大，影响就越大.所以卷径比不能太大，或者说最大卷径 要受到电气供电设备出力的限制和最大加速度的制约. 根据前面对电机轴上总的转动惯量的推导可知：
GD2
(GD2m
GD2M ) GD2S
(
K
GDm
2
)
b 8i 2
(D外4
D内4 )
电机转子 机械
材卷
定值
变量
根据前面对电机轴上总的动态力矩的推导可知：
2/4
Md
0.051
1 DS
[GD m 2
GDM 2
rb 8i 2
DS 4
rb 8i 2
D内4
]
dV dt
i
Md
[0.051KGDm2 DS
0.051rb 8i 2
基于内模控制的卷纸机恒张力控制系统设计
基于内模控制的卷纸机恒张力控制系统设计马文明;陈鑫【摘要】纸机张力具有模型不固定,速度和张力耦合强,受干扰因素多等特点,传统的PID控制不能满足生产要求,针对卷纸机的收卷提出了一种张力内模控制(IMC)法.根据IMC算法对卷纸机的收卷段张力设计了控制器,并用MATLAB进行仿真.结果表明,采取IMC法对张力进行控制要比传统PID控制性能更优越,可实现卷纸机张力稳定,同时能够克服外界干扰的影响.【期刊名称】《中国造纸》【年(卷),期】2018(037)012【总页数】7页(P56-62)【关键词】卷纸机;张力控制;内模控制【作者】马文明;陈鑫【作者单位】西京学院,陕西西安,710123;西京学院,陕西西安,710123【正文语种】中文【中图分类】TS734+.7在造纸生产过程中，张力是重要的参数[1]，它对成纸质量、生产效率和生产成本都有重要的影响，因此在造纸生产过程中要对张力进行控制。
卷纸过程中，纸幅张力和速度之间存在强耦合，并且随着纸卷半径的增大，张力受到影响，故纸幅张力控制是个纯滞后、强耦合、非线性、惯性大、干扰多的时变控制。
由于卷纸机张力控制具有上述特点，对卷纸机张力的控制难度比较大，常规PID达不到要求，需要寻找更好的控制方法去实现。
内模控制(IMC)具有良好的跟踪性能和抗干扰能力，并对模型失配有一定鲁棒性，本课题对卷纸机的张力控制采用IMC进行实现。
1 张力模型的建立1.1 张力的产生在卷纸机的收卷过程中，为了满足造纸生产过程中张力的要求，在纸幅上要施加一定的摩擦力，通过磁粉离合器对卷纸机的收卷辊传递动力力矩，同时也可以通过改变磁粉离合器的励磁电流大小来控制收卷辊的力矩大小[2]。
为了使造纸生产过程中纸幅间的张力恒定，就要使卷纸机线速度和纸机出纸线速度保持同步，如果速度不同步，则纸幅的张力就会发生变化，纸幅张力变化与线速度差的关系模型如图1所示[3]。
图1 纸幅张力模型示意图图1中L为两传动辊之间的距离，A为纸幅的横截面积，E为纸幅的弹性模量，V1为上个传动辊的线速度，V2为下个传动辊的线速度，T为两个传动辊间纸幅的张力。
冷轧卷取机和开卷机张力控制
冷轧开卷机、卷取机的张力系统控制冷轧厂酸轧线为四机架连轧机,其中开卷机、卷取机系统需实现张力设定、静态张力电流、各种补偿电流的计算, 断带保护、圈数计算及显示等功能。
传动部分为：开卷机、卷取机各有两电机各自对应一套传动控制系统,一、开卷机、卷取机张力控制开卷机、卷取机在启动加速和快速制动时，应避免冲击式的施加张力或改变张力，并将张力维持在一定的限度之内。
1、开卷机和卷取机负载的机械特性开卷机在工作过程中，卷料的外径由大变小，而开卷线在正常运行过程中应保持带材运行速度稳定不变，因此，开卷机卷筒的转速应随之由低变高，电机转速也由低变高，即：N=60IV/Dπ式中：N——电机转速；D——卷料外径；V——带材运行速度；I——开卷机的传动比。
由于开卷过程中带材的张力要保持恒定不变，随着卷料外径由大变小，电机轴上的张力转矩也由大变小，有：M=T*D/2η式中：M——张力转矩；T——开卷张力；η——传动系统机械效率。
因此，开卷机的转矩与转速成反比，由式上两式可得到功率为：P=M*N由上分析说明，在转速和转矩的变化过程中，开卷机的负载功率不变，即开卷机负载的机械特性是恒功率型。
二、开卷机、卷取机系统的张力控制为保证轧制过程中, 开卷机、卷取机的前后张力恒定,控制系统主要有以下环节。
1 卷取机卷取过程中张力的设定卷取机一旦完成咬钢,带钢即要承受一定的张力,以保证带钢卷取的质量。
该张力是在卷取机与冷连轧机之间形成的。
在卷取机卷取的各个阶段,带钢承受的张力不同。
在咬钢过程中,为使带钢从卷芯开始卷取紧实,卷取机一旦咬住带头,就要以较大的张力值进行卷取,此时的张力通常比正常轧制时的张力要大。
在卷取机卷取过程中,卷径不断增大,当卷径达到一定数值Φ0 时,应当把张力降下来,以正常轧制张力进行卷取。
张力降下来后,由于时间较短,卷径变化并不大,为Φ1 。
从卷取的整个进程来看,这个阶段时间最长、卷径变化最大,直到卷径接近剪切时的卷径Φ2 。
卷取机动态力矩计算
0.051rb 8i 2
DS 3
0.051rbD内4 8i 2 DS
]
dV dt
i
取占积率=1，取 dV Vmax dt Tm
Vmax：最大轧制（卷取）速度，Tm：V=V0Vmax 的启动时间.
Md
k1 DS
k2 DS 3
k3 DS
k1
0.051KGDm2i
Vm a x Tm
， k2
0.051rb 8i
一 ，系统构成：电流电势复合系统，最大力矩系统.
V
F
V Fact
n M
D i
nref
na
Ia
Contr.
Contr.
Ud
Fref
Fact
PI P
n D0 Dai.
V
Cal.
张力补偿调节器及投张环节：
Eref
n
PI
3/4
Mg
IL
Ul
Fref
-
+
Fact
+
卷径计算
Fr=Fa
V
-
D
+
n
X*Y
Z
4/4
二，卷取机动态力矩计算
a. 折算到卷取机电动机轴上总的飞轮惯量
GD2 GD2m GD2M GD2S GD2m 电动机（转子）飞轮惯量（常量） GD2M 机械传动链折算到电机轴上的飞轮惯量
（包括传动轴，连轴器，齿轮箱，卷筒，一般为常量）
GD2S 带卷折算到电机轴上的飞轮惯量（变量）
GD2 S
1 2
Vmax Tm
，
k3
0.051rb 8i
D0 4
Vm a x Tm
（ k3 k2 D04 ）
卷取机传动系统的设计计算
卷取机传动系统的设计计算胡佳楠（中色科技股份有限公司，河南 洛阳 ４７１０３９）摘 要：本文结合作者对铝箔轧机卷取机的设计，给出了有色金属板带生产车间中，卷取机传动系统设计的方法，可供设计参考。
关键词：卷取机；传动系统；功率中图分类号：ＴＧ３３３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０１９）０５－０２６４－２Design and Calculation of Recoiler Drive SystemHU Jia-nan（Ｃｈｉｎａ Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ Ｍｅｔａｌｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｕｏｙａｎｇ ４７１０３９，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ａｕｔｈｏｒ’ｓ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｒｅｃｏｉｌｅｒ Ｄｒｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｇｉｖｅ ｔｈｅ ｗａｙ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｓｏｍｅ ｍａｉｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｆ Ｄｒｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ．Keywords: Ｒｅｃｏｉｌｅｒ； Ｄｒｉｖｅ Ｓｙｓｔｅｍ；Ｐｏｗｅｒ卷取机是有色金属板带生产线上的重要设备，它负责卷取超长轧件，将其卷成卷以便于贮存和运输。
卷取机的工作状态直接影响着轧机生产能力的发挥。
本文以我院为某铝加工厂设计的铝箔轧制机组中的卷取机为例，给出卷取机传动系统的设计计算方法。
1 卷取机传动系统设计计算在进行传动设计时，首先根据工艺要求，由设计条件确定卷取张力、卷取速度，计算出所需的传动功率，确定传动比，最后完成机械设计制造图纸。
1.1 卷取张力确定卷取张力T（N）是轧机出口带材断面积F与带材张应力S的乘积： （1）式中：S—带材单位张应力N/㎜2；B—带材宽度，1330㎜；h—带材出口厚度，0.4㎜；在设计时应按第一道次的最大厚度乘最宽带材的断面积及张应力求得所需的最大张力值，按最薄产品乘最窄带材的断面积及张应力求得所需的最小张力值。
最大张力值（N）取T max=14.68kN最大张力值与最小张力值之比称为张力调节范围倍数，为保证调节精度，对于一台电机的最大调节范围为10倍~12倍。
开卷机部分计算公式
4.1.卷筒上总力矩的计算：已知条件： 钢板厚度： mm h 6~2= 钢卷宽度：mm B 1600~700=钢卷内径： mm 762~610=Φ内钢卷外径： mm 1500~1000=Φ外卷重： G=16 t 拉伸限： 2/650mm N b=σ屈服限： 2/360mm N s=σ开卷速度： v=15m/s工作方式：在这里的工作状态为穿带时的点动开卷，因而没有开卷张力，电机点动时需克服的力矩为带材拉直时所消耗的弯曲力矩，加速启动时的动态力矩.摩擦力矩等，穿好带后电机和卷筒脱开，板带由前面的夹送辊运送。
4.1.1带材拉直所消耗的弯曲力矩：B Z h Msy)3/54/(202-=σkg.m式中： s σ——为材料屈服极限：2/mm kg 2/725.3669cm kg s=σh ——带材厚度，h=0.2~0.6cmB ——带材宽度 m 取最大值B=1.6m0Z ——由中性线到塑性变形区及弹性变形区分界线的距离，公式：E R Zs/1000σ= cmE 为带材的弹性模量 kg/cm 2E=200 Gpa 由于E 值太大，因而0Z 很小，故可忽略。
m N m kg Bh Msy.5184.44.5284/725.36696.06.14/22==⨯⨯==σ(g=9.8m/s 2)4.1.2.摩擦力矩：根据理论力学公式知：2/d Q Mμ=摩式中：Q ——由卷筒（包括带卷）的自重在轴承处所引起的反力（kg ） μ——轴承处摩擦系数，对于圆柱滚动轴承004.0=μ d ——轴承处轴承枢直径从上述受力简图中，可以得到下列的关系式：2122P P G =+500)800400(211⨯=+⨯P G kgG G P P kgG P 272007.121192002.1121==+===⇒ 则：摩擦力矩为:md P P M .72.454225.0004.0)2720019200(22221=⨯⨯+⨯=+=μ）（摩4.1.3动过程中的动态载荷1). 钢卷的转动惯量为：(）（外内卷222225.1762.01600021)(21)+⨯⨯=+=φφG GD =22648kg.mm 22个卷筒的转动惯量为：（6.34777.786.047018.02405.02)222+=⨯+⨯⨯⨯=）（筒GD =355.4 kg.m 2总的转动惯量 2222.4.230034.35522648)()()(m kg GD GD GD =+=+=筒卷 2). 减速机速比i 的选择：开卷机的速度为s m v /15= （对应卷径 D=1500mm=1.5m ）对应的转速min /1847.35.1152r D v R v n ====πππ 初选电机同步转速为：1n 为1000 转/分，额定转速为 9702=n 转/分则速比为581.3041847.3970==i 查《机械设计实用手册》第二版表9-2-37在326.38附近的速比选为289=17⨯17 为二级传动，重新确定开卷机的速度：对应卷最大直径）开min(/80.155.12899702m D i n v =⨯⨯==ππ 3). 把GD 2折算到电机轴上为：275.02894.23003/)(2222===i GD GD 折 kg/m 2 由初选电机，查《1》表10-4-1 知道电机的惯量 J 2.20.0m kg m = ，则22.80.04)(m kg J GD m ==电假定电机启动时间为1s ，查手册《1》表10-3-10 公式：动载转矩为：5.37)(122n n GD M -=动M N ⋅=⨯-⨯+=28.275.37/82.9)1847.3970(80.0275.0）（4.2电机功率的计算按一般旋转运动的机械所需电动机功率P 来计算，查手册《1》，见表10-3-6公式9550DD M P η=……………………………………（1） 式中：P ——电动机功率，kw D M ——电动机转矩 N.m D η——电动机转 r/min 查手册《1》，见表10-3-10 D M =动M +1M 动M ——为折算到电机轴上的动态转矩1M ——为折算到电机轴上的静阻负载转矩 1M =(y M +摩M )/i 所以折算到电机轴上的总力矩为： D M =动M +1M =动M +(y M +摩M )/i =27.28+28972.4545184+=46.79Nm代入到公式（1）中 9550DD n M P ==46.79⨯970/9550=4.753 kw, 式中n D 取970转/分 见《机械设计手册》（5），根据 ，我们选取电机YEJ-160M-6 功率P=7.5kw ，同步转速为1000转/分，额定转速为970转/分，工作制度为300次/时， FC=0.66,额定电流为17A,功率0.86， 功率因素为,78.0cos =ϕ堵转电流/额定电流为6.5，堵转转矩/额定转矩为2.0， 最大转矩/额定转矩2.0，转动惯量0.0881，质量116kg.Y2系列电动机适用于一般机械配套和出口需要、在轻栽时有较好的效率，在实际运行中有较佳节能效果，具有较高堵转转矩。
卷取张力控制原理
卷取张力控制原理卷取张力控制原理卷取机的卷取张力由卷取电动机产生。
电动机力矩为：式中Km——比例系数，常数∮——磁通量； I枢——电动机电枢电流。
卷取张力T与电动机力矩的关系为：式中 D——带卷直径。
带卷速度为：式中n电——电动机的转速； i——电动机至卷筒的速比。
将式2-2、式2-4代入式2-3得：电动机电枢电势E为：或式中K。
——比例系数，常数；∮——磁通量；n电——电动机转数。
将式2-6代入式2-5则得：其中：欲使C=常数，若E不变，口亦不变，则张力T与电动机电枢电流k成正比。
换言之，在保持线速度钞不变的条件下，一定的电枢电流珠表示一定的卷取张力T。
张力控制的实质在于，若卷取线速度不变，采用电流调整器使电枢电流保持恒定，就可以保持张力恒定。
怎样才能保持卷取线速度不变呢?由于卷取线速度口与带卷直径和带卷转速的乘积Dn成正比，欲使口不变，随着卷径D的变化，带卷转速必须相应变化。
一般采用电势调整器调节电动机的磁通量ø，以改变电动机转速，使卷取线速度保持不变，这就是卷取机的速度调节。
卷取机的速度调节除了补偿卷径变化外，还应包括根据工艺要求，对机组速度进行调整。
一般来说机组速度的调节，可采用改变电压(降压)的方法，从基数n基往下调；而卷径变小时，调速则采用改变激磁(弱磁)的方法，从基速孢基往上调。
这样就可必最大机组速度'Ornax和最大卷径D。
诅x时的转速为基速挖基。
因此，调激磁的调速范围应保证满足下式：式中 nmax、n基——分别为卷筒的最大转速、基速；D、d——分别为带卷的外径、内径。
综上所述，电枢电流I枢与卷取张力T成比例；磁通量ø与卷径D成比例。
在电器上采用电流调节器和电势调节器来实现恒张力控制。
上述电势电流复合张力调节系统，用改变磁通的方法来适应卷径的变化，以保证卷取线速度，从而实现恒张力控制。
卷取机处于弱磁条件下土作，不能充分利用电动机力矩；由于电动机磁通的调速范围往往受到限制，不能满足卷径比的要求，在此情况下不得不增加电动机容量。
机械力矩的计算公式
机械力矩的计算公式机械力矩是描述物体受到外力作用时产生的转动效果的物理量，它是物体受到的力和力臂的乘积。
在工程学和物理学中，机械力矩的计算公式是非常重要的，它可以帮助我们理解和分析物体在受力作用下的转动情况，对于设计和优化机械结构和设备具有重要的意义。
本文将介绍机械力矩的计算公式及其应用。
一、机械力矩的定义。
在物理学中，力矩（或称力矩）是描述物体受到外力作用时产生的转动效果的物理量。
当一个物体受到外力作用时，如果这个力不通过物体的重心，就会产生转动效果，这个转动效果的大小就是力矩。
力矩的大小取决于作用力的大小和作用点到转轴的距离，通常用符号M表示。
二、机械力矩的计算公式。
机械力矩的计算公式可以根据不同的情况进行推导和应用，下面将介绍几种常见的情况及其对应的计算公式。
1. 当作用力与力臂垂直时。
当作用力与力臂垂直时，机械力矩的计算公式为：M = F d。
其中，M为机械力矩，F为作用力的大小，d为作用力的作用点到转轴的距离。
2. 当作用力与力臂不垂直时。
当作用力与力臂不垂直时，需要使用向量叉乘的方法来计算机械力矩。
假设作用力的方向与力臂的方向之间的夹角为θ，则机械力矩的大小可以用以下公式表示：M = F d sin(θ)。
其中，M为机械力矩，F为作用力的大小，d为作用力的作用点到转轴的距离，θ为作用力与力臂的夹角。
3. 多个作用力的情况。
当物体受到多个作用力时，需要将每个作用力的力矩分别计算，并将它们相加得到总的机械力矩。
假设物体受到n个作用力F1、F2、...、Fn，它们分别与力臂的夹角为θ1、θ2、...、θn，则总的机械力矩可以用以下公式表示：M = F1 d1 sin(θ1) + F2 d2 sin(θ2) + ... + Fn dn sin(θn)。
其中，M为总的机械力矩，F1、F2、...、Fn为作用力的大小，d1、d2、...、dn为作用力的作用点到转轴的距离，θ1、θ2、...、θn为作用力与力臂的夹角。
动态容许扭矩计算公式
动态容许扭矩计算公式在机械设计和工程中，扭矩是一个非常重要的参数。
它描述了物体受到的旋转力的大小和方向，是衡量机械系统性能的关键指标之一。
在一些特定的应用中，我们需要计算动态容许扭矩，以确保机械系统的安全运行。
本文将介绍动态容许扭矩的计算公式及其应用。
动态容许扭矩是指机械系统在运行过程中所能承受的最大扭矩。
在实际工程中，由于机械系统的运行状态会不断变化，因此动态容许扭矩的计算需要考虑多种因素，如转速、载荷、温度等。
下面我们将介绍几种常见的动态容许扭矩计算公式。
1. 基本动态容许扭矩计算公式。
基本动态容许扭矩可以通过以下公式计算：T = K P。
其中，T为动态容许扭矩，K为系数，P为额定功率。
系数K的取值取决于具体的机械系统和工作条件，通常需要根据实际情况进行确定。
额定功率P是指机械系统在设计工况下所能输出的功率，是一个固定的参数。
2. 考虑转速的动态容许扭矩计算公式。
在一些高速旋转的机械系统中，转速对动态容许扭矩的影响非常显著。
此时，可以使用以下公式计算动态容许扭矩：T = K P (1 N/Nmax)。
其中，N为实际转速，Nmax为额定最大转速。
通过这个公式，我们可以看到，随着实际转速的增加，动态容许扭矩会逐渐减小，这是由于高速旋转会带来更大的惯性力和离心力，从而增加机械系统的受力情况。
3. 考虑温度的动态容许扭矩计算公式。
在一些高温工作环境下，机械系统的材料性能会发生变化，从而影响动态容许扭矩的计算。
此时，可以使用以下公式考虑温度因素：T = K P (1 (T T0)/(Tmax T0))。
其中，T为实际工作温度，T0为标准工作温度，Tmax为最大允许工作温度。
通过这个公式，我们可以看到，随着工作温度的增加，动态容许扭矩会逐渐减小，这是由于高温会导致材料强度和刚度的降低。
4. 考虑载荷的动态容许扭矩计算公式。
在一些承载重物的机械系统中，载荷对动态容许扭矩的影响非常显著。
此时，可以使用以下公式考虑载荷因素：T = K P (1 F/Fmax)。
一种确定开卷机卷取机传动系统转动惯量的测试方法
一种确定开卷机卷取机传动系统转动惯量的测试方法一种确定开卷机卷取机传动系统转动惯量的测试方法开卷机卷取机是制造卷材的重要设备之一，其性能的好坏直接影响产品质量和生产效率。
其中，传动系统的设计与调试是关键，而转动惯量的确定则是其中一个重要的参数。
为了保证传动系统的可靠性和稳定性，必须寻找一种经济、可靠的测试方法来确定转动惯量。
本文将从以下三个方面介绍一种确定开卷机卷取机传动系统转动惯量的测试方法。
一、实验装置实验装置由两部分组成：电动机和电子测量器。
电动机通常具备可变转速和功率的特点，可以满足不同工况下的转矩和功率需求，同时提供可靠的转动惯量测试可能性。
而电子测量器则能够测量电动机的转速、转矩、功率等工作参数，以及转轴的角加速度、角速度、角位移等运动学参数。
具体的可选设备包括转速计、转矩传感器、位移传感器、功率计等。
二、实验原理根据牛顿第二定律（F=ma），设实验装置的转动轴的质量为m，加速度为a，则所需的转动力矩可以表示为T=I*a，其中，I为转动轴的转动惯量。
传动系统的转动惯量也可以通过实验装置的转动运动学参数来计算得到，具体地，通过角加速度v(t)、角速度ω(t)和角位移θ(t)可以得到转动惯量的计算公式：I=T/(α-G)，其中，α为加速度，G为重力加速度，T为所需的转动力矩。
三、实验步骤1.将电动机与实验装置的转动轴相连，通过电子测量器记录实验所需的转动运动学参数；2.启动电动机，满足给定的工况实验条件；3.记录旋转实验过程中的角度、角速度、角加速度等转动参数，以及功率、转矩等相关数据；4.根据上述公式计算传动系统的转动惯量；5.根据实验条件的不同分析实验数据，确定传动系统的运动学和动力学特性。
以上是一种确定开卷机卷取机传动系统转动惯量的测试方法，该方法可用于研究开卷机卷取机传动系统的转动惯量特性，并为其传动系统设计和调试提供基础数据。
然而，实验方法的精度受到多种因素的影响，如传动系统的制动、悬挂等设备运动的干扰。
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直接张力卷取机动态力矩计算
吴秋生
一， 基本物理量计算
1，飞轮力矩的折算
i
n
n 12= (i:齿轮相传动比)
dt
dn GD Mg 2
222375⨯= Mg 2 = Mg 1
dt
dn i GD Mg i 122
11375⨯⨯=⨯ dt dn i GD 122375⨯=
dt dn i GD Mg 12
221375⨯= dt
dn GD Mg 1121375⨯=
221221
GD i
GD ⨯=∴
2， 均匀圆柱体飞轮力矩
外222
1
GD GD ⨯=
2外D D = 圆柱体几何外径外=D
3，空心圆柱体飞轮力矩
2
D 2
22
内
外
+⨯=D G GD ）内外2
2(2
1D D D +⨯=
二，卷取机动态力矩计算
a. 折算到卷取机电动机轴上总的飞轮惯量
S M m GD GD GD GD 2222++==
GD 2m 电动机（转子）飞轮惯量（常量）
GD 2M 机械传动链折算到电机轴上的飞轮惯量
（包括传动轴，连轴器，齿轮箱，卷筒，一般为常量）
GD 2S 带卷折算到电机轴上的飞轮惯量（变量）
222
2/) (2
1i D D G GD S 内外+=
4)(2
2内外D D br G -=ρπ
b ：带宽 r ：带材比重 ρ：占积率（≅1）
)(84422内外D D i
br GD S
-=π
)(8)()(4
42
2
2222内外D D i b GD K GD GD GD GD m S M m -+⨯=++=γ
π
b. 折算到卷取机电动机轴上的动态力矩
卷取机系统的GD2是变量，所以动态力矩包括两部分。
t GD n t n GD M d ∂∂⨯+∂∂⨯=)(37537522
而主轧机在动态过程中GD 2很少变化，取动态过程中的GD 2=const 所以主轧机仅考虑加速度分量的影响。
dt
dn
GD M d ⨯=∴3752
材卷线速度V line 与材卷转速n 的关系是：
)(260)()(mps r rpm n mps V line ⨯⨯=π 于是材卷转速为：S
line
D V n π⨯=60卷
带材在加速时，线速度变化量折算到电机轴上的速度变化量为：
i dt
dV D dt dn S ⨯⨯=π60
带材在加速时，线速度变化量折算到电动机轴上的动态力矩为：
dt dV GD D i M S d ⨯⨯⨯=375602πdt
dV
D GD i ⨯
⨯⨯=237560π
（D S ：即时外径）两个都是变量
就一瞬间来说，卷径D S 变化慢，GD 2的变化也慢，动态力矩主要成 分是作用于dV/dt 。
但随着卷取的过程，卷径有了明显的变化，使卷 材的GD 2产生了明显的变化，因而对动态力矩的影响逐渐加大。
卷 径比变化越大，影响就越大。
所以卷径比不能太大，或者说最大卷径 要受到电气供电设备出力的限制和最大加速度的制约。
根据前面对电机轴上总的转动惯量的推导可知：
)(8)()(GD 4
42
22222内外D D i b GD K GD GD GD m S M m -+⨯=++=γρπ 电机转子 机械 材卷 定值 变量
根据前面对电机轴上总的动态力矩的推导可知：
dt dV GD D i M S d ⨯⨯⨯=375602πdt
dV
D GD i S ⨯
⨯⨯=237560π
两式综合后：dt
dV D D i br GD GD D i M M m S d ⨯-++⨯⨯=)](8[1375604
4222内外ρππ
综合式中D S =D 外，D 0=D 内（D 0=初始卷径=卷筒直径）。
051.037560
=π
i dt
dV D i b r D i b r GD GD D M S M m S d ⨯⨯-++=]88[1051.042422
2内ρπρπ
i dt
dV
D i bD r D i b r D KGD M S S S m d ⨯⨯-+=]8051.08051.0051.0[2
4
322
内ρπρπ 取占积率ρ=1，取m
T V dt dV max
=
V max ：最大轧制（卷取）速度，T m ：V=V 0→V max 的启动时间。
S
S S D k D k D k Md 33
21-
+=
m m T V i KGD k max 2
1051.0⨯
=，m
T V i rb k max
28051.0⨯=π， m
T V D i rb k max 4038051.0⨯
=π （4
023D k k ⨯=）
当D(卷径)和b （卷材宽度）的单位为米，r 的单位为公斤/米3时，M d 的单位为Kg-M 。
计算出k 1，k 2，D 内4（D 0）后，便可按D S (和b)的值求出M d 。
全文完，例略。
卷取机张力控制一，系统构成：电流电势复合系统，最大力矩系统。
张力补偿调节器及投张环节：
卷径计算。