轧机直流电机和电机传动组件的超负荷保护系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了轧机直流电机和电机传动组件的超负荷保护系统及方法，涉及钢铁生产技术领域，包括直流电机电流采集及中央控制器传输系统、累积热效应监测及报警阀值触发联锁系统、故障阀值跳闸触发及警闸过渡衔接系统、区间报警可视化及机架间动态调节系统；本发明专利技术基于电流及时间的累积热量效应，突破对间断性以及脉冲型过负荷的精准量化采集以及匹配的预警保护，通过对整个累积热值区间的优化设计，将整个热值区间分为报警预警及联锁驱动系统以及跳闸预警及联锁驱动系统，这样能够更好的和生产轧制过程进行匹配，通过对轧制负荷机架间动态调节系统的创新研发，实现预警区间的可逆调节，保护设备，增大产量。增大产量。增大产量。

【技术实现步骤摘要】
轧机直流电机和电机传动组件的超负荷保护系统及方法


[0001]本专利技术涉及钢铁生产
，尤其涉及轧机直流电机和电机传动组件的超负荷保护系统及方法。

技术介绍

[0002]双高线轧机通过直流电机进行传动，整个传动系统由直流电机以及直流传动组件组成，在实际的轧制过程中，由于钢坯在炉时间的差异以及钢坯入炉温度的差异，再加上不同的轧制钢种，经常会出现直流电机以及直流传动柜过负荷，短时间的过负荷不会造成大的影响，但是长时间的过负荷则会造成直流电机以及直流传动组件的快速劣化甚至于直接损坏；
[0003]现有技术缺乏一种精准量化的发热量检测以及针对所能承受的热量值之内的提前预警，尤其是针对短时间的间断性脉冲性过负荷，现有技术更加没有一种精准量化的发热量检测以及针对所能承受的热量值之内的提前预警，这样就会导致直流电机以及直流传动组件因为累积性的发热而造成快速劣化或者损坏，而且在整个的快速劣化以及直接损坏的过程中，没有提前预警，也没有量化的发热及累积热值的量化数据提醒，这就会造成轧机用直流电机以及直流传动组件在正常的轧制过程中，在没有任何异常提醒或者报警的过程中出现快速劣化及烧损，进而造成生产的中断以及设备的损坏，现有技术不能对直流电机以及直流传动组件进行累积性的过负荷及过热值预警和联锁动作，进而不能保护设备的安全稳定运行以及生产的连续性，因此，本专利技术提出轧机直流电机和电机传动组件的超负荷保护系统及方法以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提出轧机直流电机和电机传动组件的超负荷保护系统及方法，该轧机直流电机和电机传动组件的超负荷保护系统及方法在保护设备的同时实现生产效率的最大化，进一步增大产量、提高小时产量完成率。
[0005]为实现本专利技术的目的，本专利技术通过以下技术方案实现：轧机直流电机和电机传动组件的超负荷保护系统，包括直流电机电流采集及中央控制器传输系统、累积热效应监测及报警阀值触发联锁系统、故障阀值跳闸触发及警闸过渡衔接系统、区间报警可视化及机架间动态调节系统，所述直流电机电流采集及中央控制器传输系统，用于采集正常轧制过程中的轧机传动直流电机电流，还用于将轧机传动直流电机电流传输给直流传动系统中央控制器，对电流信号进行识别及系统性量化导入；所述累积热效应监测及报警阀值触发联锁系统，用于对轧制过程中的直流电机以及直流传动系统进而实时的热效应监测，还用于在电机及传动系统可承受的范围内进行提前预警以及配套联锁匹配；
[0006]所述故障阀值跳闸触发及警闸过渡衔接系统，用于在电机及传动系统的负载红线前进行跳闸切断控制，还用于进行报警热效应阀值的报警触发与故障热效应阀值的跳闸触发时间区间的衔接控制；所述区间报警可视化及机架间动态调节系统，用于在人机界面设
计可视化跳动报警提醒系统以及声光预警信号输出系统，还用于在报警热效应阀值报警触发后进行负荷匹配调节，对跳闸预警前进行主动优化调节。
[0007]进一步改进在于：所述直流电机电流采集及中央控制器传输系统，用于设计轧机传动直流电机电流采集系统；
[0008]轧机传动指对轧件形变轧机进行传动的组件以及系统；直流电机指电机的一种类型，用于轧钢生产线；直流电机电流采集系统指在正常的轧制过程中，电机所生产的电流通过检测组件性检测然后通过传输组件进行传输，最后对电流信号实时监测；直流传动系统指对直流电机进行驱动及控制的传动控制组件，具体包括直流调速器、功率控制系统、触发控制系统、检测控制系统；中央控制器指直流调速系统的控制中枢；对电流信号进行识别指对电流信号进行转换及量化；系统性量化导入指基于系统性的电流采集及电流控制而匹配的量化导入系统。
[0009]进一步改进在于：直流电机电流采集及中央控制器传输系统由直流电机电流采集传感组件控制系统、直流电机电流采集防干扰屏蔽控制系统、直流电机电流采集信号传输转换系统、中央控制器传输信号采集衔接单元、中央控制器传输导入系统、中央控制器传输信号集成系统组成。
[0010]进一步改进在于：所述累积热效应监测及报警阀值触发联锁系统，用于设计基于电流的平方及时间累积的热效应监测系统、基于报警热效应阀值的报警触发及联锁控制系统；
[0011]电流的平方及时间累积的热效应指通过积分运算实现对正常轧制过程中累积热效应的量化识别及采集；热效应监测系统指通过对累积的热效应及脉冲型的热效应进行叠加累积进而实现对热效应监测的全域覆盖、对直流电机以及直流传动组件的全流程监测保护；报警热效应阀值指基于电机本体以及直流电机传动组件的热值劣化趋势而设计的提前预警裕量区间值；报警触发指基于提前预警裕量区间值而设置的触发门槛值；联锁控制是基于控制时序及动作时序而设计的关联设备的联锁驱动及联锁衔接。
[0012]进一步改进在于：累积热效应监测及报警阀值触发联锁系统由累积热效应监测模型识别系统、累积热效应监测采集集成系统、累积热效应监测逻辑运算系统、报警阀值触发联锁信号识别系统、报警阀值触发联锁信号转接系统、报警阀值触发联锁指令输出控制系统组成。
[0013]进一步改进在于：所述故障阀值跳闸触发及警闸过渡衔接系统，用于设计基于故障热效应阀值的跳闸触发及联锁控制系统、报警跳闸过渡衔接系统；
[0014]故障热效应阀值指基于电机本体以及直流电机传动组件的热值劣损红线而设计的提前跳闸裕量区间值；电机及传动系统的负载红线指会导致电机及传动系统快速劣化以及直接损坏的量化负载；跳闸切断控制指为了避免设备的快速劣化以及直接损坏而设计的智能快速停机及电源切断系统；报警跳闸过渡衔接指位于报警区间裕量与跳闸区间裕量之间的过渡量化衔接控制系统；报警热效应阀值的报警触发指基于量化的控制值进行的联锁时序及联锁步序驱动系统；衔接控制指基于两个前置及后置的系统之间的输入输出匹配控制以及信号融合控制。
[0015]进一步改进在于：故障阀值跳闸触发及警闸过渡衔接系统由故障阀值跳闸触发电流及力矩信号计算转换系统、故障阀值跳闸触发时序驱动控制系统、故障阀值跳闸触发逻
辑指令输出系统、警闸过渡衔接对称识别系统、警闸过渡衔接驱动转换系统、警闸过渡衔接时间控制系统组成。
[0016]进一步改进在于：所述区间报警可视化及机架间动态调节系统，用于设计过渡区间的报警可视化系统、轧制负荷机架间动态调节系统；
[0017]过渡区间指基于报警控制系统与跳闸控制系统的量化控制逻辑及量化控制时序而设计的衔接控制区间逻辑；人机界面指基于数据采集及信息显示的集成控制系统；可视化跳动报警提醒指基于信息展示及信息凸显的信息预警及信息传送交互系统；轧制负荷指在正常的轧制过程中对应的轧制机架的实际电流、实际力矩、实际电流占比、实际力矩占比；机架间动态调节指基于正常轧制过程中不堆钢的大前提而设计的负荷均衡系统，并结合实际的动态负荷波动情况进行动态调节，实现设备安全保护与生产稳顺的有机统一。
[0018]进一步改进在于：区间报警可视化及机架间动态调节系统由区间报警可视化信号输入系统、区间报警可视化信号输出系统、区间报本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.轧机直流电机和电机传动组件的超负荷保护系统，包括直流电机电流采集及中央控制器传输系统、累积热效应监测及报警阀值触发联锁系统、故障阀值跳闸触发及警闸过渡衔接系统、区间报警可视化及机架间动态调节系统，其特征在于：所述直流电机电流采集及中央控制器传输系统，用于采集正常轧制过程中的轧机传动直流电机电流，还用于将轧机传动直流电机电流传输给直流传动系统中央控制器，对电流信号进行识别及系统性量化导入；所述累积热效应监测及报警阀值触发联锁系统，用于对轧制过程中的直流电机以及直流传动系统进而实时的热效应监测，还用于在电机及传动系统可承受的范围内进行提前预警以及配套联锁匹配；所述故障阀值跳闸触发及警闸过渡衔接系统，用于在电机及传动系统的负载红线前进行跳闸切断控制，还用于进行报警热效应阀值的报警触发与故障热效应阀值的跳闸触发时间区间的衔接控制；所述区间报警可视化及机架间动态调节系统，用于在人机界面设计可视化跳动报警提醒系统以及声光预警信号输出系统，还用于在报警热效应阀值报警触发后进行负荷匹配调节，对跳闸预警前进行主动优化调节。2.根据权利要求1所述的轧机直流电机和电机传动组件的超负荷保护系统，其特征在于：所述直流电机电流采集及中央控制器传输系统，用于设计轧机传动直流电机电流采集系统；轧机传动指对轧件形变轧机进行传动的组件以及系统；直流电机指电机的一种类型，用于轧钢生产线；直流电机电流采集系统指在正常的轧制过程中，电机所生产的电流通过检测组件性检测然后通过传输组件进行传输，最后对电流信号实时监测；直流传动系统指对直流电机进行驱动及控制的传动控制组件，具体包括直流调速器、功率控制系统、触发控制系统、检测控制系统；中央控制器指直流调速系统的控制中枢；对电流信号进行识别指对电流信号进行转换及量化；系统性量化导入指基于系统性的电流采集及电流控制而匹配的量化导入系统。3.根据权利要求2所述的轧机直流电机和电机传动组件的超负荷保护系统，其特征在于：直流电机电流采集及中央控制器传输系统由直流电机电流采集传感组件控制系统、直流电机电流采集防干扰屏蔽控制系统、直流电机电流采集信号传输转换系统、中央控制器传输信号采集衔接单元、中央控制器传输导入系统、中央控制器传输信号集成系统组成。4.根据权利要求2所述的轧机直流电机和电机传动组件的超负荷保护系统，其特征在于：所述累积热效应监测及报警阀值触发联锁系统，用于设计基于电流的平方及时间累积的热效应监测系统、基于报警热效应阀值的报警触发及联锁控制系统；电流的平方及时间累积的热效应指通过积分运算实现对正常轧制过程中累积热效应的量化识别及采集；热效应监测系统指通过对累积的热效应及脉冲型的热效应进行叠加累积进而实现对热效应监测的全域覆盖、对直流电机以及直流传动组件的全流程监测保护；报警热效应阀值指基于电机本体以及直流电机传动组件的热值劣化趋势而设计的提前预警裕量区间值；报警触发指基于提前预警裕量区间值而设置的触发门槛值；联锁控制是基于控制时序及动作时序而设计的关联设备的联锁驱动及联锁衔接。5.根据权利要求4所述的轧机直流电机和电机传动组件的超负荷保护系统，其特征在于：累积热效应监测及报警阀值触发联锁系统由累积热效应监测模型识别系统、累积热效应监测采集集成系统、累积热效应监测逻辑运算系统、报警阀值触发联锁信号识别系统、报
警阀值触发联锁信号转接系统、报警阀值触发联锁指令输出控制系统组成。6.根据权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱春韶，朱国俊，王鑫，黄利明，胡秋竻，梁鉴彦，
申请(专利权)人：阳春新钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：