Устройство для точной прокатки полос

Союз Советских Социалистических РеспубликЬЬ Ф Государственный квинтет Совета Меннотров СССР во девок нзебретенне н открытий(43) Опубликовано 25.11 77. Бюллетень 4 (45) Дата опубликования описания 08.12.77(7) Заявите Всесоюзный научно иссдМовательский институт автоматиза черной металлургии ЙСТВО ИДЯ ТОЧНОЙ ПРОКАТКИ ПОЛО Изобретение относится к области авто матизапии прокатного производства.По основному авт, св. й 401433 известно устройство для точной прокатки.полос используемое в системах регулирования толщины полосы на листовых прокатных станах, содержащее гидравлический исполни тельный механизм, воздействующий нв ваа ки, например гидродомкраты, клапан, регулирующий давление жиакости в гидроаомкра тах, электродвигатель постоянного тока, включенный по схеме регулирования момен та н соединенный,посредством нвсамотор моэящейся передачи с онегулирующим злемен том клапана 1 Поскольку двигатель устройства работает м упор, то обмотки якоря н возбуждения . перегреваются, повышается активность со противлений этих обмоток в достаточно широких пределах (ао 20%). Этот недостаток в свою очередь является причиной погрешности в развиваемом крутящем моменте на валу двигатели и в конечном итоге сказывается на давлении в гидросистеме,2Эта погрешность усугубляется такжезоной нечувствительности устройетва, образующейся из за потерь на трение в регулирующем клапане и в роторе двигателя.Этн недостатки снижают качество регулирования и точность прокатки.Целью изобретения является устранениезоны нечувствительности ;,".тройства и по6 Ъшенив точности прокатки полосы.Это достигается твм, что устройство дополнено стабилизатором тока возбужденияИ стабилизатором тока якоря, выходы которых подсоединены к 1 злектродвигателю, усилителем, выход которого соединен с Одним 5 из входов стабилизатора тока якоря, первымсумматором, выход которого соединен совходом усилителя, источником управляющегонапряжения, один из выходов которого сойдннен с одним из входов первого суммато О ра, инвертором, вход которого соединен сдругим выходом источника управляющегонапряжения, в 1 орым сумматором, один извыходов которого соединен с выхоаом яявертора пропорпиональноинтегральным 5 (ПИ) регулятором, вход которого, соединен свыходом второго сумматора, а выходысоответственно со вторым входом первогосумматора и входом стабилизатора токаякоря, и датчиком давления жидкости, входкоторого соединен с гидродомкратамй, авыход с другим входом второго сумматора.При работе устройства ток якоря двигагеля и ток возбуждения стабилизируютсясоответствующими стабилизаторами токаякоря и тока возбуждения, а астатическаяобрагйая связьпо давлению жидкости вгидросистеме от датчика давления обеспечиваег линейность характеристики устройствапрактически с точностью, обеспечиваемойдатчиком давления.На чертеже дана структурная принципиальная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит подушки 1 и 2 прокатных валков клети 3, распираемые силовыми гидродомкратами 4, которые питаютсяот гидросистемы 5 с насосом 6 и алекгродвигателем 7, клапан 8 с регулирующималементом 9, бак 10, алектродвигагедь 11постоянного тока с упорной характеристикойи рычаг 12, В схему управления электродвигателем 11 входят стабилизатор 13 тока возбуждения, источник 14 управляющегонапряжения, первый сумматор 15, усилитель16, стабилизатор 17 тока. якоря, инвергор 018, второй сумматор 19, ПИ - регулятор20 и датчик 21 давления жидкости в гидросистеме 5.Устройство работает следующим образом,При прокатке на подушки 1 и 2 прокатных з 5валков клети 3 действует усилие распорасо стороны гидродомкрагов 4. Усилив распора определяется давлением жидкости вгидросистеме 5, создаваемым насосом 6,Избыток жидкости стравливается через 40клапан 8 .и бак 10. Величина давления жид"кости в цилиндрах определяется положениемрегулирующего элемента 9, на которыйдействуег разность двух сид: силы давленияжидкости в гидросистеме 5 и усилия, создаваемого электродвигателем 11 черезрычаг 12,При отклонении толщины полосы от номинала изменяют управляющее напряжениеисточника 14, подаваемое на якорь электро 50двигагеля 11 через сумматор 15, усилитель16 и стабилизатор 17, Ток якоря стабилизируется по уровню величин управляющегонапряжения источника 14. Одновременностабилизатор 13 стабилизирует ток возбуждения двигателя 11. Изменением коэффициента передачи усилителя 16 обеспечиваегсявыбор соотношения между величиной управляющего напряжения источника 14 и давдением жидкости в Гидросистеме 5,Для улучшения гочносгных характеристикустройства и уменьшение влияния трения вклапане 8 и роторе двигателя 11 на входПИ - регулятора 20 через сумматор 19подаются управляющее напряжение источника 14 через инвертор 1 8 и сигнал датчика21 . ПИ - регулятор 20 формирует пропорционально интегральную добавку с соотввгмствующим знаком к управляющему сигналу через сумматор 15, которая обеспечивает линейность характеристики регуляторапрактически с точностью датчика 21.Наибольшое эапаздийание по канаду давления в цепи обратной связи в неявном виде увеличивает коэффициент усиления пропорциональной части ПИ-регулятора 20, обеспечивая форсировку двигателя 11 в начальный. момент после подачи на сумматор 15 управляющегосигнала источника 14,Использование предлагаемого изобретения,по предварительным расчетам авторов, позволит улучшить точность регулирования толщины полосы ориентировочнона 20%, чтоовобвнно важно при прокатке полос на высокоскоростных автоматизированных станах. форм,ула изобретенияУстройство для точной прокатки полоспо авг. св,401433, о т д и ч а ю- щ е в с я тем, что, с целью устранения зоны нечувствительности устройства и повы шения точности прокатки полосы, оно допмнитедьно содержит стабидизагор тока воэбкждения, стабилизатор тока якоря, усилитель, два ,сумматора, источник управляющего напряжения, инвертор, пропорционадь- но-интегральный регулятор и датчик давления жидкости, причем выходы стабилизаторов тока якоря и гока возбуждения соединены с алектродвигателем, выход усилителя соединен с одним из входов стабизизатора тока якоря, выход первого сумматора сов динен со входом усилителя, один из выхо дов источника управляющего сигнала соединен с одним из входов первого сумма гора, вход инвертора соединен с другим выходом источника управлчющего сигнала, выход его соединен с одним из входов второго сумматора, выход которого соединен со входом пропорционально-интегрального регулятора, выходы которого соединены со вторым входом первого суммато ра и входом стабилизатора тока якоря, вход двгчика давления жидкости соединен с гидродомкрагами, а выход - с другим входом второго сумматора.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1, Авторское свидетельство СССР401433, кд. В 21 В 31/321973,Тираж 1080ственного компо делам изобрва, Ж, Рау шская наб., д. 4/5род, ул. Проектная,13035 М оск 1.ц. л ППП П 468/9БНИИНИ Госуда Подписноеета Совета Министров (;ССРтений и открытий