Устройство для регулирования натяжения полосы на моталке листопрокатного стана

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 2308,77 (21) 2519238/25-27с присоединением заявки Ио.,(г В 21 С 47/00 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В.М. Альщиц, В.К. Зеленцов Ю,А. Михайлов, Б.Н. Дралюк,В.Д. Медуния, А.Е. Тикоцкий Свердловское отделение Государственного ордена ТрудовогоКрасного Знамени проектного института Тяжпромэлектропроектим. Ф.Б. Якубовского и Уральский завод тяжелогомашиностроения им. Серго Орджоникидзе(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПОЛОСЫ НА МОТАЛКЕ ЛИСТОПРОКАТНОГО СТАНА 1/Н 1+2 ЕТОР ТЗ" Р (1) ьР - приращение натяжения; ьМприращение момента двигателя;Изобретение относится к обработке.металлов давлением и, в частности,может быть использовано в цехах попрокатке ленты.По основному авт. св. Р 463491 5известно устройство для регулирования натяжения полосы на моталке листопрокатного стана, содержащее интегральный регулятор, электрическисвязанный с электроприводом моталки. 10Параллельно интегральному регулятору включены последовательно соединенные между собой входами пропорциональный усилитель и множитель, на второйвход которого включен выход дополнительного множителя, на входы которого подключены сигналы от датчиковскорости полосы и приведенной массымоталки Щ,Ввод пропорционального канала регулятора с множителем позволяет избежать с ростом скорости прокатки необходимости снижения быстродействиясистемы автоматического регулирования натяжеиия (САРН). 25Целью изобретения является повышение быстродействия устройства длярегулирования натяжения полости сростом скорости прокатки и поперечного размера прокатываемой полосы. 30 Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено блоком регулирования, выполненным в виде последовательно соединенных между собой множителя блока ограничения, второго множителя и блока ограничения величины снизу, регулятор выполнен интегро-пропорциональным, множитель включен в связь между интегро-пропорциональным регулятором и электроприводом моталки, на первый вход второго множителя подключен выход эадатчика поперечного сечения прокатываемой полосы, а на второй вход через блок ограничения величины снизу подключен выход датчика скорости полосы.Теоретическим основанием для построения предлагаемого устройства является известная передаточная Функция объекта регулирования - двигателя моталки с полосой, которая упрощенно может быть представлена в следующем виде:л. Г.Б ).Т:1 в -- постоянная времео 1 к 2 ЕОни, соответствующая резонансной1ьастоте 6ТоЧА Э Н 1Е ---- декремент затуха 2 2ния;Д - суммарный моментинерции привода моталки и механизма;Ь - длина натянутойполосы между клетьюи моталкой;Е - модуль упругостиматериала полосына растяжение;.Я - поперечное сечениеполосы;Ч - скорость прокатки;Ф - коэфФициент, определ яющий з а в и си -мость между Опережением и натяжением,Анализ выражения (1) показывает,что с ростом скорости прокатки и сечения полосы увеличивается декрементзатухания объекта регулирования иснижается его резонансный пик. Увеличение сечения полосы приводит к увеличению частоты О 3 а . Указанное повышение параметров б и цо обуславливает возможность увеличения быстродействия регулятора натяжения в функции скорости Ч и сечения Я по сравнению с известным устройством,В известном устройстве с ростомскорости прокатки от заправочной увеличивается запас устойчивости САРНпо амплитуде на частоте о При параметре Е 1 0,7 дальнейшее повышениеприводит к увеличению запаса устойчивости САРН по фазе. Введение дополнительного множителя обеспечивает повышение коэффициента усиленияв Ч 9 раз. Благодаря этому в САРНобеспечивается постоянный запас поамплитуде и фазе во всем диапазонеизменения параметров Ч и Я, прй этомбыстродействие САРН увеличиваетсяпропорционально сомножителю ЧС).Предельное быстродействие САРНограничивается не учтенными в выражении (1) инерционностями измерителянатяжения, контура регулирования тока якоря двигателя моталки и частотой крутильных колебаний механической системы двигатель-вал-барабанмоталки с рулоном, ввиду чего должнабыть соответственно ограничена величина дополнительного коэффициента ЧЦ.При малых скоростях прокатки декремент затухания 5 не падает до бесконечно малой величины ввиду наличиядополнительных демпфирующих факторов - скоростного и сухого трения,внутренней связи по ЭДС двигателя, В данном устройстве в связь междуизвестными интегро-пропорциональнымрегулятором (1, 3, 4) и электроприводом 2 включен блок регулировки, содержащий множитель 7, на второй входкоторого через блок ограничения 8включен выход второго множителя 9,на один вход которого подключен выходзадатчика 10 поперечного сечения прокатываемой полосы, а на другой входчерез блок 11 ограничения снизуподключен выход датчика б скорости Чполосы (введенные элементы на чертеже обведены пунктиром) .Предлагаемое устройство работаетследующим образом.Разность между заданным натяжением Р и действительным натяжением Г (ошибка регулирования) усилиФвается интегро-пропорциональным регулятором (1, 3, 4) с переменным коэффициентом пропорциональной части ипоступает на вход электропривода 2моталки через множитель 7, изменяющий общий коэффициент передачи регулятора натяжения и тем самым быстродействие САРН при изменении корректирующего сигнала на втором входе множителя 7,При величине сигнала скорости Чполосы, меньшей чем уровень ограничения в блоке 11, из последней на входмножителя 9 поступает фиксированныйсигнал, который мчожителем 9 умножается на сигнал поперечного сеченияполосы Я и через блок 8 беэ изменения поступает на вход множителя 7,определяя быстродействие САРН прималых скоростях прокатки. В этом случае быстродействие САРН устанавливается такое же, как у известногоустройства при таком же фиксированном сечении полось 1 и любой скоростипрокатки. 25 30 35 40 45 50 55 60 65 реакции стана, не учтенных выражением (1) . Укаэанное позволяет неснижать коэффициент передачи дополнительного множителя до нуля, длячего при Фиксированной малой величинескорости Ч вместо нее вводится постоянная взличина - ограничениеснизу. Быстродействие известногоустройства совпадает с быстроцействием заявляемого изобретечия при минимальном значении параметров И 1,Функциональная схгма устройствапредставлена нд чертеже.Устройство включает следующие известные элементы: интегральный регулятор 1, электропривод 2 моталки, 15 пропорциональный регулятор, состоящий из усилителя 3 и множителя 4, навторой вход которого включен выходмножителя 5, на входы которого подключаются сигнал от датчика б скорости полосы и сигнал приведенноймассы - моталки .с электроприводаН 22 моталки.733762 Составитель А. АржаноТехред М,Кузьма ректор С, Шекм едактор Н. Кога Подписноеомитета СССРоткрытийкая наб , ц. 4/5 Тираж 986 ЦНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Раушаз 2127/ илиал ППППатент, г. Ужгород, ул. П ая,При повышении сигнала скорости прокатки выше уровня ограничения в блоке 11 сигнал на входе множителя 9, а следовательно, и множителя 7 увеличивается соответственно уменьшающейся величине. резонансного пика передаточной функции объекта регулирования и прогорционально увеличивает быстродействие САРН. Однако при дальнейшем повышении скорости прокатки сигнал на выходе множителя 9 достигает уровня ограничения в блоке 8, вследствие чего прекращается дальнейший рост сигнала на входе множителя 7, чем ограничивается увеличение быстродействия САРН с учетом указанных выше факторов. Благодаря указанной коррекции коэффициента усиления регулятора натяжения обеспечивается увеличение быстродействия САРН с ростом скорости прокатки к сечения прокатываемой полосы,.Формула изобретенияУстройство для регулирования натяжения полосы на моталке листопрокатного стана по авт. св. 9 463491,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения его быстродействия,оно снабжено блоком регулирования,выполненным в виде последовательносоединенных между собой множителяблока ограничения, второго множителяи блока ограничения величины снизу, регулятор .выполнен интегро-пропорциональным,множитель включен всвязь между интегро-пропорциональнымрегулятором и электроприводом моталки, на первый вход второго множителя15 подключен выход эадатчика поперечногр сечения прокатываемой полосы, ана второй вход через блок ограничения величины снизуфподключен выходцатчика скорости полосы,20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 463491, кл. В 21 С 47/00, 1973.