Устройство для автоматического регулирования

220325 О П И С А Н И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликКомитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРАвторыизобретения А. М. Вейнгер, В. В. Караман и Ю, Д, Ошивалов Свердловское отделение Государственного проектного института ТяжпромэлектропроектЗаявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ СООТНОШЕНИЯ СКОРОСТЕЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПРИВОДА ВАЛКОВ ПРОКАТНОГО СТАНАИзвестны устройства для регулирования взаимосвязанных систем, в которых осуществляется взаимосвязь между управляющими сигналами ошибок отдельных систем регулирования.В предложенном устройстве вход аналогового регулятора тока возбуждения связан с измерительными обмотками на главных полюсах двигателей, а выход дискретного регулятора соотношения скоростей через множительные элементы подключен ко входу аналогового регулятора электродвижущей силы.В результате значительно повысилась точность и надежность устройства.На чертеже приведена функциональная схема устройства регулирования.На схеме приняты следующие обозначения: 1 - якори прокатных двигателей верхнего и нижнего валков; 2 - преобразователи, питающие якори прокатных двигателей; 8 - датчики э.д.с.; 4 - множительные элементы; 5 и б - суммирующие элементы; 7 - усилитель;8 - функциональный преобразователь; 9 и 10 - суммирующие элементы; 11 - датчик разности токов; 12 - обмотки возбуждения прокатных двигателей; 18 - преобразователи, питающие обмотки возбуждения; 14 - измерительные обмотки на главных полюсах прокатных двигателей; 15 - суммирующий элемент; 1 б - усилитель; 17 - суммирующие элементы; 18 - импульсные датчики скорости на валах прокатных двигателей; 19 - задат.чик соотношения скоростей; 20 - схемы совпадения; 21 - цифровой накапливающий сум матор и преобразователь код - аналог.Можно сгруппировать рассматриваемые устройства в три группы:1) аналоговый регулятор э. д. с., воздействующий на входы преобразователей 2. В него 10 входят изолирующие элементы - датчики 3,множительные элементы 4, суммирующие элементы 5, б и 9, усилитель 7, функциональный преобразователь 8, изолирующий элемент - датчик разности токов 11;15 2) аналоговый регулятор потоков (тока),воздействующий на входы преобразователей И. Он содержит измерительные обмотки 14, суммирующий элемент 15 и усилитель 1 б;3) дискретный регулятор соотношения ско ростей, воздействующий на аналоговый регулятор соотношения э.д.с. через множительные элементы 4, Он включает импульсные датчики 18, задатчики 19, схемы 20, сумматор 21.Якори одинаковых двигателей постоянного 25 тока верхнего и нижнего валков питаются отодинаковых . реверсивных преобразователей (полупроводниковых, ионных или электромагнитных) .На вход одного из преобразователей 2 (на- ЗО пример, сигнал верхнего) действует сигнал1 -1121+ 60 65 1 - с 12, а на вход другого преобразователя (нижнего) сигнал 01+02, где У 1 сигнал от устройства совместного регулирования напряжения двигателей; О., - сигнал от регулятора э.д, с.Обмотки независимого возбуждения 12 прокатных двигателей питаются от нереверсивных преобразователей И. На вход верхнего на схеме преобразователя действует сигнал У, - с 14, на вход нижнего преобразователя сигнал Уз+с 14, где Ьз - сигнал от устройства совместного регулирования возбуждения двигателей, У 4 - сигнал от регулятора потоков.В регуляторе э. д. с. используется обратная связь по э.д.с. двигателей. Сигнал, пропорциональный э.д,с, каждого двигателя, выделяется посредством обычной мостовой схемы и вводится в регулятор через изолирующий элемент - датчик э. д. с.Сигнал рассогласования регулятора соотношения э.д. с, имеет видв 1 11 12 1сиги ал р ассогл асов ани я;выходной сигнал регулятора соотношения скоростей;э.д. с. двигателей верхнего и нижнего валков соответственно;коэффициент пропорциональности;масштабный коэффициент множительного элемента. Сигнал с 1 с задает требуемое соотношение э, д.с. Регулятор на холостом ходу двигателей поддерживает соотношение как следует из формулы (1).Сигнал рассогласования проходит на выход регулятора через усилитель и функциональный преобразователь.Сигнал с 17 на выходе функционального преобразователя связан с сигналом У, на его входе определенной зависимостью. Помимо сигнала Уна выход регулятора подается сигнал с 1 пропорциональный разности токов двигателей: У 9 = С(44 - 12), где 41, 4 - ток якоря двигателей соответственно верхнего и нижнего валков, С - коэффициент пропорциональности.При таком построении регулятора поддер. живается заданное соотношение э,д.с. на холостом ходу двигателей, а также отмечается малая разность токов при прокатке и ограничение разности скоростей в случае, если один из валков потеряет сцепление с прокатываемым металлом,Возможен и другой вариант. В якорную цепь вместо датчика разности токов может 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 быть включен резистор, через который будетпротекать ток 11 - 1, (силовое выравниваниенагрузки; в этом варианте отпадает необходимость в сигнале сl,.На вход регулятора потоков воздействуетразность сигналов от измерительных обмоток,пропорциональная производной разности магнитных потоков,Благодаря сильной отрицательной обратнойсвязи по производной разности потоков изменение разности потоков под действием какихлибо факторов будет происходить очень медленно с очень большой постоянной времени.Каждый из импульсных датчиков дает определенное (одно и то же) число импульсов наоборот прокатного двигателя.При поступлении импульса от верхнего датчика 18 в накапливающий сумматор добавляется число К 1, при поступлении импульса отнижнего датчика 18 - добавляется число К 2.Содержимое сумматора, преобразованное ваналоговую форму, представляет сигнал с 1воздействующий на регулятор соотношенияэ.д,с.Если не выполняется условие К 1 а 1 - К,п,.=О111 К 2или = - (2) где и 1, и, - скорости вращел 2 К,ния двигателей, то содержимое сумматора ивместе с ним сигнал будут изменяться до техпор, пока не установится режим, при которомвыполняется условие (2).К 2дСоотношение - представляет сооои заданК,ное соотношение скоростей.Чтобы система регулирования не обладалаастатизмом, сумматор должен быть охваченотрицательной обратной связью: с определенной периодичностью из содержимого сумматора У должно вычитаться число аЛ, где (я -постоянный коэффициент) .Ввиду того, что разность магнитных потоковдвигателей изменяется очень медленно, регулятор соотношения э,д.с. может обеспечитьнеобходимое соотношение скоростей даже прирезкой корректировке его входного сигнала06, т. е, не требуется высокого быстродействия дискретного регулятора соотношения скоростей, следовательно, можно обойтись сравнительно небольшим числом импульсов наодин оборот датчика.Кроме того, ввиду воздействия через множительные элементы импульсные датчики недолжны индицировать направление вращениядвигателей. Предмет изобретенияУстройство для автоматического регулиро вания соотношения скоростей электродвигате лей индивидуального привода валков прокат. ного стана, содержащее дискретный регулятор соотношения скорости валков, аналоговые ре-. гуляторы электродвижущей силы и тока возбуждения и множительные элементы, Отличаюи 4 ееся тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, в нем вход аналого220325 вого регулятора тока возбуждения связан с измеритсльными обмотками на главных полосах двигателей, а выход дискретного регулятора соотношения скоростей через множительные элементы подклгочсн ко входу аналоговогорегулятора элсктродвижущей силы. Н, Шувалова П. А, Верб едак евина рректоры: Л. В. Юшина и Л. В. Иаделяева Тираж 530елам изобретений и открытий при Со Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 пография пр Сапунова 2 аказ 255819НИИПИ Комите Составитель Тскред Л ПодписноеМинистров СО.,Р