本发明属于传动控制领域，涉及集中母线的对称传动控制，具体涉及一种整流单元降功率的选型方法。
背景技术：
在线张力的生产机组中，一般都包含一组或者几组对称传动系统，而这样的系统传动部分一般都采用集中整流母线技术。当前最常用的整流单元选型方法，就是通过把直流母线上所有的逆变功率叠加，来选取整流单元功率。这样选取到的整流单元功率普遍比整流单元的实际使用功率大出很多，造成了资源浪费。有些设计工程师在实际设计过程当中也通过监控直流母线电流参数，推断出了选型功率偏大这一结论，处理的方法往往是在叠加的选型功率上乘一个0.6～1.0的系数作为最终选型功率。这样的选型方法虽然能在一定程度上降低选型功率数据，但是经验因素居多，存在选小的风险，特别是在非对称传动部分功率占比较大的系统，这种风险就更加增大，且选取到的整流单元功率普遍比整流单元的实际使用功率大出很多，造成了资源浪费。
技术实现要素：
为了解决以上问题，本发明的目的一是提出了一种整流单元降功率选型技术应用在对称传动系统中，降低整流单元选型功率，使得整流单元选型功率和使用功率接近；目的二是减少成本、节约空间。
为此，本发明提供了一种整流单元降功率的选型方法，具体的技术方案如下：
一种整流单元降功率的选型方法，包括以下步骤：
1)先计算对称传动系统的单动状态负荷功率
2)后再计算对称传动系统的线张力状态负荷功率
3)选择对称传动系统的选型功率P对称系统；
4)计算非对称传动系统总的负荷功率l非对称；
5)计算整个传动系统整流单元的选型功率P整流；
6)根据步骤5)所得选型功率P整流，并按照功率接近原则和不小于计算功率原则，选取合适档位的整流单元型号。
所述不小于计算功率原则是指在选取整流单元型号时候，选定整流单元型号的功率值不小于计算得到的整流单元功率值，功率接近原则是指选定整流单元型号的功率值是所有整流单元档位中最接近计算所得选型功率P整流的数值。
所述步骤1)对称传动系统的单动状态负荷功率的计算公式为
其中，P1单动，P2单动……Pn单动为对称传动系统中单台设备在线使用功率。
所述步骤2)对称传动中系统的线张力状态负荷功率的计算公式为
其中，为对称传动系统中电动状态在线设备使用功率；P'm+1在线…P'n在线为对称传动系统中发电状态在线设备使用功率。
所述步骤3)中选择对称传动系统的选型功率的方法为在单动状态和线张力状态两种负荷功率中选择其中数值较大的作为对称传动系统的选型功率P对称系统，即P对称系统＝MAX(P负荷单动，p'负荷线张力)。
所述步骤4)非对称传动系统总的负荷功率的计算公式为l非对称＝l1+l2+…+ln
其中，l1，l2……ln为非对称传动系统中单台设备的选型功率。
所述步骤5)整个传动系统整流单元的选型功率的计算公式为P整流＝P对称系统+l非对称。
所述对称传动中单台设备在线使用功率通过传动变频器的功率传感器测量。
所述对称传动中电动状态在线设备使用功率及发电状态在线设备使用功率通过传动变频器的功率传感器测量。
所述非对称传动中单台设备的选型功率传动变频器的功率传感器测量。
对称传动系统有两种工作状态，单动和线张力。首先计算对称系统的单动状态负荷功率，然后再计算对称系统的线张力状态负荷功率，在上述两种负荷功率中选择其中数值较大的作为对称传动的选型功率。然后，再加上传动系统中非对称传动部分选型功率，就作为整流单元的选型功率。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过对称传动部分能够在线张力系统中发电部分能够抵消部分电动需要能量，从而大大降低了整流单元选型功率，使得整流单元选型功率和使用功率接近，从而节约成本。
附图说明
图1为整流单元功率选型的功率分配结构示意图；
图2为对称系统整流单元功率选型分布图。
附图标记说明
1、开卷机；2、开头机；3、1#张力辊；4、2#张力辊；5、3#张力辊；6、4#张力辊；7、5#张力辊；8、6#张力辊；9、7#张力辊；10、8#张力辊；11、出口转向辊；12、卷取机。
具体实施方式
实施例1
一种整流单元降功率的选型方法，包括以下步骤：
1)先计算对称传动系统的单动状态负荷功率
2)后再计算对称传动系统的线张力状态负荷功率
3)选择对称传动系统的选型功率P对称系统；
4)计算非对称传动系统总的负荷功率l非对称；
5)计算整个传动系统整流单元的选型功率P整流；
6)根据步骤5)所得选型功率P整流对整流单元进行选型，并按照功率接近原则和不小于计算功率原则，选取合适档位的整流单元型号。
所述不小于计算功率原则就是在选取整流单元型号时候，选定整流单元型号的功率值不小于计算得到的整流单元功率值，功率接近原则就是选定整流单元型号的功率值是所有整流单元档位中最接近计算出的整流单元功率值P整流，从而达到降功率的目的。
对称传动系统有两种工作状态，单动和线张力。首先计算对称系统的单动状态负荷功率，然后再计算对称系统的线张力状态负荷功率，在上述两种负荷功率中选择其中数值较大的作为对称传动的选型功率。然后，再加上传动系统中非对称传动部分选型功率，就作为整流单元的选型功率。
本发明的巧妙在于：由于线张力状态对称传动系统中，传动扭矩和速度运行同方向的传动装置处于电动状态，而传动扭矩和速度运行反方向的传动装置处于发电状态，对于整个对称传动系统来说其能量消耗并不是电动装置和发电装置叠加而是相减。这样对称传动部分逆变单元对整流单元的消耗功率就比简单的逆变单元功率叠加小了很多。另外，由于对称传动部分存在单动的工作状态，所以要考虑在单动状态时候对称传动消耗整流单元功率的工艺状况，由于不同工艺状态下单动消耗的整流单元功率并不相同，但是总体不会超过叠加功率的30％。所以我们需要对单动状态和线张力状态两种负荷功率中选择其中数值较大的作为对称传动的选型功率。对称选型功率加上非对称传动功率部分，就构成了整流单元的功率选型参数。本发明不仅减小了含对称传动的直流母线系统中整流单元的功率，而且在减少成本、节约空间方面也有很大意义。
实施例2
一种整流单元降功率的选型方法，具体包括以下步骤：
1)先计算对称传动系统的单动状态负荷功率其中，P1单动，P2单动……Pn单动为对称传动系统中单台设备在线使用功率；
2)后再计算对称传动系统的线张力状态负荷功率
其中，为对称传动系统中电动状态在线设备使用功率，P'm+1在线…P'n在线为对称传动系统中发电状态在线设备使用功率；
3)选择对称传动系统的选型功率的方法为在单动状态和线张力状态两种负荷功率中选择其中数值较大的作为对称传动系统的选型功率P对称系统，即P对称系统＝MAX(P负荷单动，p'负荷线张力)；
4)计算非对称传动系统总的负荷功率l非对称，l非对称＝l1+l2+…+ln其中，l1，l2……ln为非对称传动系统中单台设备的选型功率；
5)计算整个传动系统整流单元的选型功率P整流，P整流＝P对称系统+l非对称。
实施例3
在上述实施例的基础上，以图1的冷轧拉矫机组为例，如图1所示，开卷机1、开头机2、1#张力辊3、2#张力辊4、3#张力辊5、4#张力辊6、5#张力辊7、6#张力辊8、7#张力辊9、8#张力辊10、出口转向辊11及卷取机12沿传动方向依次连接，该对称系统整流单元降功率的选型方法，具体包括：首先计算单动状态对称部件的功率需求，
P负荷单动＝P1单动+P3单动+P4单动+P5单动+P6单动+P7单动+P8单动+P9单动+P10单动+P12单动然后计算线张力状态下对称部件的功率需求，
然后选出上面计算出的数值较大的负荷功率作为对称传动系统的选型功率，
P对称系统＝MAX(P负荷单动，p'负荷线张力)
最后，计算出整个系统整流单元选型的功率，
P整流＝P对称系统+P2非对称+P11非对称
至此，该系统整流单元的选型计算完毕。
其中对称传动系统中的开卷机1产生发电功率可通过传动变频器的功率传感器测量；开头机2产生非对称传动功率可通过传动变频器的功率传感器测量；对称传动系统中的1#张力辊、2#张力辊、3#张力辊、4#张力辊产生发电状态功率可通过传动变频器的功率传感器测量；对称传动系统中5#张力辊、6#张力辊、7#张力辊、8#张力辊产生电动状态功率可通过传动变频器的功率传感器测量；出口转向辊11产生非对称传动功率可通过传动变频器的功率传感器测量；卷取机12产生电动功率可通过传动变频器的功率传感器测量。
实施例4
在上述实施例的基础上，以图2所示的冷轧拉矫机组为例，开卷机工艺设计功率200KW，入口张力辊组4台电机功率分别为22KW、45KW、90KW、200KW，出口张力辊组4台电机功率分别为200KW、90KW、45KW、22KW。卷取机功率200KW。
其中单动时候开卷机最大使用功率50KW，线张力时候最大使用功率180KW。入口张力辊组和出口张力辊组8台电机单动最大功率需求都是5KW，入口张力辊组4台电机线张力状态下最大使用功率20KW、40KW、80KW、160KW，出口4台电机线张力状态下使用功率160KW、80KW、40KW、20KW。卷取机单动最大使用功率50KW，线张力最大使用190KW。
常规的，直流母线系统整流单元选型功率为开卷机、入口张力辊组、出口张力辊组、卷取机以及非对称传动部分最大需求功率之和，即
180KW+20KW+40KW+80KW+160KW+160KW+80KW+40KW+20KW+180KW+2*5.5KW+2*5.5KW＝982KW。如果按照本发明的技术，单动状态选型功率50KW+5*8KW+50KW＝140KW，线张力状态选型功率
180+20KW-20KW+40KW-40KW+80KW-80KW+160KW-160KW+190KW+2*5.5KW+2*5.5KW＝392KW。按照我们的发明技术选用392KW整流单元功率即可，比较常规计算的982KW选型，节约了590KW功率。
本实施例没有详细叙述的部件和结构及工艺属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。