三、连铸伺服驱动系统简述

　　连铸拉坯的运动曲线是近似于正弦波的模拟量波形。它由单片机程序控制，通过键盘输入和显示器监视来调整拉坯的频率和速度，操作简单快捷。伺服控制器通过接收开关量控制信号和单片机的模拟速度给定信号来驱动电机。单片机通过位置反馈信号来实时检测电机转子的运动轨迹，实现控制系统的位置闭环，以保证电机的运动轨迹符合工艺要求。

　　四、拉坯工艺对驱动系统的技术要求

　　根据拉坯工艺的控制要求，速度给定信号（近似于正弦波形的模拟量）由单片机输出，通过屏蔽通讯电缆送到伺服控制器，来驱动伺服电机实现往复变速运动，电机的实际运行轨迹波形必须快速、同步、精确地跟随给定信号曲线，才能完整地完成拉坯过程。这就要求驱动系统必须达到以下技术要求：

　　1、响应时间

　　拉坯频率一般在80-200次/分（可调），拉速一般在0-2米/分（即0-800转，可调）。这样一个完整的拉---停---推---停---拉运行过程，所需的时间大约在0.3S-0.8S左右。其中拉的过程所需时间在0.2S-0.6S，对响应的时间要求最高。中源电气的稀土永磁交流伺服电机（15KW）的响应时间在150mS（对应1000转）左右，完全可以达到拉坯工艺对电机响应时间的要求。

　　2、跟随性能

　　跟随性能的好坏直接影响到连铸拉坯的质量。如果跟随性不好，那么拉、停、推的幅值和时间就很难控制，会引起钢坯内部结晶不均匀，表面出现褶皱、裂缝等缺陷。中源电气的稀土永磁交流伺服电机（TYSZ-1500-160）配用德国KEB的伺服控制器，采样时间最快可达到0.5ms. 而且，转子的永磁结构决定了转速与频率的严格对应关系（n=60f/p），极数一定的情况下，单位时间内电机转数只随着频率的变化而变化，完全克服了异步电机有转差的缺点，控制精度更高。

　　3、同步性能

　　本系统中，三台伺服电机分别驱动三根压辊，电机与电机之间的同步性要求较高。钢坯表面经过冷却已经凝固，属钢性物体，如果同步性不好，就会出现某台电机驱动辊打滑、出力不一致等现象，轻微时会影响钢坯的质量，严重时会造成无法正常生产、停车等重大事故。

　　伺服系统采用速度同步控制功能和转矩控制功能。在起铸阶段采用速度同步控制，因为这时三台电机的驱动辊是在牵引引锭杆运行，每个驱动辊上的压辊都需要单独抬起，以让引锭杆与钢坯的连接处通过，这个阶段对三台之间的转矩控制要求不高。当钢坯完全通过三个驱动辊后采用转矩控制方式实现主从同步。这时由于驱动的钢坯属钢性物体，不出现打滑时，三台电机的驱动辊的线速度严格保持一致。此时，由主机控制驱动辊速度，主机的实际转矩通过模拟量口输出，作为从机的转矩给定，控制从机的输出转矩与主机一致。这样既保证了三台电机在速度上的一致性，又保证了三台电机负荷均衡。

　　4、抗干扰性能

　　干扰是每套电气设备都会碰到的问题。小则影响控制的精度，大则使整套设备无法正常运行。该伺服系统使用的通讯电缆采用多层屏蔽，抗干扰能力强，保证了系统的稳定运行。

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