Квазиоптимальная система автоматического регулирования натяжения полосы на прокатном стане

) М, Кл."- В 21 В рцсоединением заявкиГосударствениыи комитет Совета Министров СССР 3) Приоритет(54) КВАЗИОПТИМАЛЬНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГОРЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПОЛОСЫ НА ПРОКАТНОМСТАНЕ носится к преобразованию и лектрической энергии и моовано в системах регулирополосы л енто-прокатных и подобном оборудовании. ой к предлагаемой системесодержащая две моталки, ктродвигателями, подсоедина свой преобразователь, блоками задания натяжения 1регулятора ЭДС 111. Изобретение от распределению э жет быть использ в ания натяжения станов и на другоНаиболее близк является система снабженные эле ненными каждый регулятор тока с и сравнения и два истему р т к сниж р на ть 25 Особенностью приводов моталок являетсято, что двигатель разматывающей моталки работает в генераторном режиме, а энергия томожения возвращается в сеть или гаситсясопротивлениях. При отдаче энергии в сепреобразователь, питающий двигатель разматывающей моталки, должен работать в инверторном режиме, а преобразователь наматывающей моталки - в выпрямительном.Для того, чтобы натяжение полосы быловполне определенным и строго стабилизированным независимо от скорости и направления прокатки, приходится применять сложныесистемы, согласующие работу цнвертора ивыпрямителя с приводом клети, и, кроме того,необходимо регулировать ток возбуждениядвигателей моталок в зависимости от диаметра рулона,Все это усложняет и удорожает сегулирования натяжения и приводиению ее надежности в работе.Целью изобретения является непосредственное использование энергии торможения двигателя разматывающей моталки для питаниядвигателя наматывающей моталки, упрощениеи удешевление системы.Это достигается тем, что к выходу регулятора тока подсоединены якоря обоих двигателей, соединенные между собой встречно-последовательно, а цх обмотки возбуждения соединены с регуляторами ЭДС, входы которых,соединенные между собой последовательночерез регулятор соотношения и выпрямитель,подсоединены к выходу регулятора тока и кдатчику скорости,На чертеже представлена блок-схема системы автоматического регулирования натяжения полосы.Схема содержт преобразователь 1, двигатели 2 ц 3 моталок, обмотки 4 ц 5 возбуждения двигателей моталок, выпрямитель 6, усилитель 7 и 8 регуляторов ЭДС моталок, регулятор 9 соотношения натяжений передней изадней моталок, блок 10 сравнений, тахогенератор 11 клети, блок 12 задания натяжения,Обмотки возбуждения двигателей запцтаныот двух регуляторов ЭДС, которые представляют собой магнитные усилители с выходомСистема работает следующим образом, Реверсивный лентопрокатный стан имеет две моталки. Одна моталка - намытывающая (передняя) - наматывает ленту после клети, и двигатель ее работает в обычном двигательном режиме. Вторая моталка - разматывающая (задняя), и двигатель ее работает в генераторном режиме (тормозном), Обе моталки должны обеспечить строго постоянное натяжение ленты. Натяжение задается с помощью блока 12 задания.Напряжение, пропорциональное заданному натяжению, сравнивается с напряжением, соответствующим фактическому натяжению в блоке 10 сравнения. Разница напряжений подается на вход регулятора тока.Разница натяжений моталок по условиямтехнологии задается в пределах О - 15%, Натяжение не должно изменяться с изменением диаметра рулона и скорости прокатки.Все эти условия легко выполняются при последовательном включении якорей двигателей 2 и 3 моталок и преобразователя 1, который является регулируемым стабилизатором тока, Но так как вращающий момент двигателя зависит не только от тока якоря, но и от магнитного потока, то, изменяя магнитный потоког)ол токе. ООлок чр 3.е) Обоих усилителей соединены последовательно и питаются от схемы сравнения, где сравнивается напряжение силового тирпсторного преобразователя и ЗДС тахогенератора клети.В отличие от обычно применяемых астатпческнх регуляторов здесь использованы стан- ческие регуляторы ЭДС, не имеющие скользящих контактов и обеспечивающие достаточно высокую точность регулирования.Квазиоптимальность системы характеризуется двумя показателями: измерение и регулирование натяжения производится не непосредственно, а косвенным методом, путем измерения и регулирования тока якорей моталок н величины ЗДС этих двигателей (а ЗДС в свою очередь зависит от магнитного потока); на вход регуляторов ЗДС подаются пс просто ЭДС каждого двигателя, а их разность, зависящая от величины потерь в двигателях и редукторах и от удлинения полосы при прокатке (она также зависит от разности натяжений наматывающей и разматывающей моталок).Регуляторы ЭДС практически не требуют настройки, На пульте управления наносится градуировка потенцнометра сравнения (регулятор соотношения), и оператор устанавливает необходимую разность натяжений передней и задней моталок поворотом ручки в нужное полокение, Такая простая система автоматического регулирования натяжения полосы обеспечивает высокую стабильность заданного натяжения, что в свою очередь позволяет повысить скорость прокатки, производительность стана и качество выпускаемой продукции. 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 00 55(ток озбу;къ;) вг;теля в соответствии с диаметром рулона, можно при неизменном токе якоря поддерживать постоянное натяжение, независимо от диаметра рулона.Регулирование токов возбуждения двигателей 2 и 3 моталок осуществляется регуляторами ЭДС. ЭДС двигателя пропорциональна магнитному потоку и скорости его вращения. Если стабилизировать величину ЭДС, то будет стабильным и произведение магнитного потока на скорость двигателя, т, е. магнитный поток будет изменяться обратно пропорционально скорости вращения двигателя. При постоянной скорости прокатки скорость вращения двигателя обратно пропорциональна диаметру рулона. Таким образом, стабилизируя величину ЭДС, можно добиться того, что магнитный поток двигателя будет изменяться прямо пропорционально диаметру рулона, и при неизменном токе якоря будет поддерживаться постоянное натяжение.Система позволяет получить высокую точность регулирования (ошибка до 3%).В этой системе тиристорный преобразователь 1 (выпрямитель) используют как стабилизатор тока якорей двигателей моталок. Для этого в нем использована глубокая отрицательная обратная связь по току. Якоря двигателей 2 и 3 обеих моталок соединены встречно-послеодвательно между собой и подключены к преобразователю 1, с помощью которого задается определенный ток якорей и натяжение полосы.На входы регуляторов ЭДС моталок подается не просто ЭДС двигателей 2 и 3, а разность ЭДС, снимаемая с выхода преобразователя 1, и она сравнивается с ЭДС тахогенератора 11 клети. На преобразователе 1 устанавливается напряжение, равное сумме потерь в якорной цепи двигателей и некоторого напряжения, соответствующего потерям в редукторах обеих моталок и вытягиванию полосы.Сравнивать разность ЭДС двигателей с ЭДС тахогенератора клети необходимо, так как потери в редукторах изменяются с изменением скорости прокатки.При выходе стана на номинальную скорость прокатки разность ЭДС стабилизируется, а, следовательно стабилизируется и величина ЭДС каждого двигателя, что крайне необходимо для строгого сохранения постоянства натякения независимо от диаметра рулона. Формула изобретенияКвазиоптимальная система автоматического регулирования натяжения полосы на прокатном стане, состоящая из двух моталок с двигателями постоянного тока независимого возбуждения, регулятора тока с блоками задания натяжения и сравнения и двух регуляторов ЭДС, отличающаяся тем, что, с целью непосредственного использования энерРедактор Г, Лановая Корректор О. Тюрина Заказ 2318/9 Изд.856 Тираж 1080 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раугпская наб., д. 4/5Подписное Типог 15 афия, п 1 ь Сапунова, 2 гии торможени 55 двнгател 55 1)азматывзюшей моталки для питания двигагеля наматывающей, упрощения и удешевления системы, к выходу регулятора тока подсоединены якоря обоих двигнтсле 55, соединенные между собой встречно-последовательно, а их обмотки возбуждспия соединены с регуляторами ЭДС, входь которых, соединенные между собой последовательно через регулятор соотношения ивыпрямитель, подсоединены к выходу регулятора тока и датчику скорости,Источники информации,5 принятые во внимание при экспертизе1. Филатов А. С. Электропривод и автоматизация реверсивных станов холодной прокатки, М., Металлургия, 1973, с. 367.