一种固有转动惯量的测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及电机传动技术领域，尤其设及一种固有转动惯量的测量方法。
【背景技术】
[0002] 在生产中，冷轴连续退火线卷取机需要保持张力稳定，当张力不稳定时，会使带钢 发生抖动，造成钢卷边部不整齐，严重时甚至发生断带事故。然而，由于卷取机转动惯量的 存在，在加速或者减速时，会产生惯性加速力矩，从而使带钢张力产生波动。因此，卷取机张 力控制模型需要实时根据卷取机的转动惯量和加速度计算出惯性加速力矩，并在控制中进 行补偿W保证张力恒定。
[0003] 电机轴上的总转动惯量包括可变转动惯量和固有转动惯量J。两个部分。其中， 钢卷的转动惯量等效到电机轴上的部分为可变转动惯量Jy"，电机的转动惯量、卷筒及减速 机的转动惯量等效到电机轴上的部分为固有转动惯量J。。
[0004] 在现有技术中，对于固有转动惯量J。的测量，通常需要利用机械和自动化两个方 面的计算才能获得，然而，由于机械和自动化的计算口径存在不统一的问题，因此，测量出 的固有转动惯量J。往往不准确，从而造成卷取机传动系统跟踪特性差、张力波动。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例通过提供一种固有转动惯量的测量方法，解决了现有技术中测量出 的固有转动惯量准确度低的技术问题。
[0006] 本发明实施例提供一种固有转动惯量的测量方法，所述方法包括：
[0007] 在转矩控制模式下，对电机施加恒定的第一力矩，控制所述电机从第一速度旋转 到与所述第一速度不同的第二速度，从而能够获得第一力矩平衡方程；
[000引当所述电机处于所述第二速度时，对所述电机施加恒定的第二力矩，控制所述电 机从所述第二速度旋转到所述第一速度，从而能够获得第二力矩平衡方程，其中，所述第二 力矩与所述第一力矩大小相等且方向相反；
[0009] 基于所述第一力矩平衡方程和所述第二力矩平衡方程，确定所述电机的固有转动 惯量。
[0010] 优选的，在控制所述电机从第一速度旋转到与所述第一速度不同的第二速度之 后，还包括：
[0011] 确定由所述第一速度旋转到所述第二速度所需的时间为第一间隔时间。
[0012] 优选的，在控制所述电机从所述第二速度旋转到所述第一速度之后，还包括：
[0013] 确定由所述第二速度旋转到所述第一速度所需的时间为第二间隔时间。
[0014] 优选的，所述第一力矩平衡方程由所述第一力矩、所述第一速度和所述第二速度 之间的速度差、所述第一间隔时间、所述电机的摩擦力矩，W及所述固有转动惯量确定。
[0015] 优选的，所述第二力矩平衡方程由所述第二力矩、所述第二速度和所述第一速度 之间的速度差、所述第二间隔时间、所述电机的摩擦力矩，W及所述固有转动惯量确定。
[0016] 优选的，所述第一力矩的大小为所述电机的额定转矩的10%。
[0017] 优选的，所述第一速度为0,且所述第二速度为所述电机的额定转速的一半。
[0018] 优选的，所述第一速度为所述电机的额定转速的一半，所述第二速度为0。
[0019] 本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0020] 通过在转矩控制模式下，分别向电机施加恒定的第一力矩和第二力矩，其中，第一 力矩和第二力矩大小相等且方向相反，在第一力矩和第二力矩的作用下，控制电机从第一 速度旋转到与第一速度不同的第二速度，再从第二速度旋转到第一速度，根据电机加速的 过程和减速的过程，能够分别获得一力矩平衡方程，进而，根据加速过程的力矩平衡方程和 减速过程的力矩平衡方程，能够确定电机的固有转动惯量，不再需要从机械和自动化两个 方面进行计算，避免了计算口径不统一而存在的测量准确度低的问题，提高了测量出的固 有转动惯量的准确度，从而能够在控制中更准确的进行补偿，提高了传动系统的跟踪特性。
【附图说明】
[0021] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可W根据 提供的附图获得其他的附图。
[0022] 图1为本发明实施例中固有转动惯量的测量方法的流程图。
【具体实施方式】
[0023] 为了解决现有技术中测量出的固有转动惯量准确度低的技术问题，本发明实施例 提供了一种固有转动惯量的测量方法，通过在转矩控制模式下，分别向电机施加恒定的第 一力矩和第二力矩，其中，第一力矩和第二力矩大小相等且方向相反，在第一力矩和第二力 矩的作用下，控制电机从第一速度旋转到与第一速度不同的第二速度，再从第二速度旋转 到第一速度，根据电机加速的过程和减速的过程，能够分别获得一力矩平衡方程，进而，根 据加速过程的力矩平衡方程和减速过程的力矩平衡方程，能够确定电机的固有转动惯量， 不再需要从机械和自动化两个方面进行计算，避免了计算口径不统一而存在的测量准确度 低的问题，提高了测量出的固有转动惯量的准确度。
[0024] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025] 本申请提供一种固有转动惯量的测量方法，应用于开卷机或卷取机的电机传动系 统中，如图1所示，所述方法包括：
[0026] 步骤101 ;在转矩控制模式下，对电机施加恒定的第一力矩，控制所述电机从第一 速度旋转到与所述第一速度不同的第二速度，从而能够获得第一力矩平衡方程；
[0027] 步骤102 ;当所述电机处于所述第二速度时，对所述电机施加恒定的第二力矩，控 制所述电机从所述第二速度旋转到所述第一速度，从而能够获得第二力矩平衡方程，其中， 所述第二力矩与所述第一力矩大小相等且方向相反；
[002