Устройство для частотного управления асинхронным электродвигателем рольганга прокатного стана

ЗИО Н 02 Р 7/42 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 3 ЬСУДАРСТЙЕННЫЙ НОМИТЕТ ССОРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТИРЬПЪЮ АВТОРСНО СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) И.А.Альтшулер и И.И.Эпштейн (71) Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного объединения "ХЭМЗ" (53) 62.83:621.313.333.072.9 (088,8) (56) 1. Альтшулер И.А., Богатырев В.П. и др. Комплектный тиристорный электропривод на основе автономного инвертора напряжения.-"Электротехническая промышленность". Серия "Электропривод", 1976, вып. 1 (55), с. 23-25.2. Авторское свидетельство СССР. Н 811476, кл. Н 02 Р 7/42, 1980, (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГА ТЕЛЕМ РОЛЬГАНГА ПРОКАТНОГО СТАНА, содержащее преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения, выход которого предназначен для подключения к электродвигателю, блок управления напряжением, состоящий из блока астатического регулирова; ния входного тока преобразователя, ,вход которого подключен к регулятору напряжения, а выход подсоединен к. первому управляющему входу преобра- . зователя, последовательно соединенные блок задания и блок управле- ния частотой, выход последнего подсоединен к второму управляющему входу преобразователя, пропорцио, нальный блок коррекции, связанный с входом блока задания частоты, выход которого связан с входом регулятора напряжения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что; с целью повышения экономичности работы, введены датчик сигнала о захвате металла механизмом и ключ, соединенный последовательно с пропорциональным блоком коррекции между выходом блока управления напряжением и входом блока задания частоты, а управляющий вход ключа подсоединен к вьмоду датчика сигнала о захвате.Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в частотно-регулируемом электроприводе рольгангов прокатных станов, который выполняется на основе вентильного, в частности тиристорного, преобразователя частоты с автономным инвертором.Известно устройство для частотно. го управления асинхронным электродвигателем рольгангов, содержащее преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения, блок управления напряжением, состоящий из блоков регулирования напряжения и астатического регулирования входного тока преобразователя частоты, подсоединенный выходом к первому управляющему входу преобразователя частоты, а также последовательно включенные блок задания и блок управления частотой, причем выход последнего подсоединен к второму управляющему входу преобразователя частоты1 3.При управлении электроприводом подводящих или отводящих. рольгангов прокатного стана, расположенных возле механизмов, которые имеют частоту вращения, отличную от рольганговой, наблюдается буксование роликов роль- ганга о металл при захвате металла механизмом. Это происходит при подводе рольгангом металла, например, к клети после захвата металла ее валками, когда полоса металла приводится в движение клетью, а также при захвате металла правильной машиной."Результатом этого является низкая экономичность работы роль- ганга, обусловленная повышенным износом дорогостоящих хромо-никелевых роликов и увеличенным расходом электроэнергии: Наиболее близким к предлагаемому является устройство для частотного управления асинхронным электродвигателем, содержащее преобразователь частоты, выполненный на основе автономного инвертора напряжения и регулятора напряжения, выход которого предназначен для подключения к электродвигателю, блок управления частотой преобразователя и блок управления напряжением, состоящий из последовательно соединенных блоков регулирования напряжения и блока астатического регулирования тока, выход которого подсоединен к регуляторунапряжения преобразователя, блок задания и блок коррекции. Выход блокакоррекции через блок суммирования 5 подсоединен к входам блоков управления напряжением и управления частотой, вход блока коррекции подсоединен к выходу блока регулированиянапряжения, а вход блока задания 10подсоединен к второму входу блокасуммирования, блок коррекции выполненв виде последовательной КС-цепи,шунтированной стабилитроном 21.При рольганговой нагрузке, в момент, когда металл, транспортируемый рольгангом, захватывается механизмом, увеличивается нагрузка преобразователя частоты в двигательномили в генераторном режиме работы 20 двигателя в зависимости от знакарассогласования частот вращениярольганга и механизма. Сигнал нагрузки с выхода блока регулированиянапряжения, действующий через КС цепь блока коррекции на вход блокауправления частотой, лишь кратковременно в момент захвата металла умень.шает указанное рассогласование частот вращения. Затем рассогласование З 0 частот вращения восстанавливается,Возникает буксование роликов, врезультате чего наблюдается износи повышаются потери электроэнергии.Цель изобретения - повышение эко номичностисПоставленная цель достигается тем,что в устройство для частотного управления асинхронным электродвигателем рольганга прокатного стана, со держащее преобразователь частоты савтономным инвертором напряжения)выход которого предназначен дляподключения к электродвигателю, блокуправления напряжением, состоящий 45 из блока астатического регулированиявходного тока преобразователя, входкоторого подключен к регуляторунапряжения, а выход подсоединен кпервому управляющему входу преобразователя, последовательно соединенные блок задания и блок управлениячастотой, выход последнего подсоединен к второму управляющему входупреобразователя, пропорциональныйблок коррекции, связанный с входомблока задания частоты, выход которогосвязан с входом регулятора напряжения, введены датчик сигнала о захвате металла механизмом и ключ, сое20 3 11 ОО 7 диненный последовательно с пропорциональным блоком коррекции между выходом блока управления напряжением и входом блока задания частоты, а управляющий вход ключа подсоединен к выходу датчика сигнала о захвате.На чертеже приведена блок-схема устройства для частотного управления асинхронным электроприводом рольганга прокатного стана, 10Устройство содержит блок 1 уп-. равления напряжением, состоящий из регулятора 2 напряжения с подчиненным астатическим регулятором 3 входного тока преобразователя 4 частоты 15 с автономным инвертором напряжения. Выход блока 1 управления напряжением подсоединен к первому управляющему входу преобразователя 4. Второй управляющий вход преобразователя 4 подсоединен через блок 5 управления частотой к блоку 6 задания частоты. Трехфазный выход преобразователя 4 подсоединЕн к одному или группе параллельно включенных рольганговых25 двигателей 7, во входной цепи преобразователя 4 установлен датчик 8 входного тока. Выход датчика 8 под. соединен по цепи отрицательной обратной связи к входу астатического регулятора 3. На выходе преобразователя 4 установлен датчик 9 напряжения. Выход датчика 9 подсоединен по цепи отрицательной обратной связи к входу регулятора 2 напряжения, Между выходом 10 для задания тока блока 1 управления напряжением и входом блока 6 задания частоты включены последовательно соединенные ключ 11 и блок 12 коррекции. Управ 40 ляющий вход ключа 11 подсоединен к выходу датчика 13. сигнала о захвате металла механизмом. Задающий вход блока 1 управления напряжением подсоединен к выходу блока 6 задания частоты. Преобразователь 4 частоты содержит управляемый выпрямитель 14, ЕС-фильтр 15 и автономный инвертор 16 напряжения. При этом управляемый выпрямитель 14 по первому управляющему входу преобразователя 450 имеет линейную характеристику управления. Блок 5, управления. частотой также имеет линейную характеристику управления.В основу работы устройства поло - жен следующий принцип.Для преобразователя 4 частоты с "автономным инвертором 16 напряжения 01 4знак электромагнитной мощности дви-гателя, подключенного к его выходу,определяется направлением тока навходе инвертора 16 или тока дросселя фильтра 15, поскольку входноенапряжение инвертора 16 не изменяетполярности, Входной ток преобразователя 4 пропорционален току дросселя фильтра 15. Это означает, чтознак электромагнитной мощности внагрузке определяется знаком задания на входе астатического регулятора 3 входного тока преобразователя 4. Нулевое задание тока соответствует нулевому значению электромагнитного момента двигателя(М=О).Устройство работает следующимобразом,В исходном состоянии устройствообеспечивает заданную частоту и амплитуду напряжения двигателей 7рольганга, который транспортируетметалл к механизму, например к клети или правильной машине. Заданиечастоты определяется блоком 6 зада.ния частоты, который выполняетсяпо схеме задатчика интенсивности,через блок 5 управления частотой.Амплитуда напряжения формируетсяблоком 1 управления напряжением вфункции задания частоты с выходаблока 6, За счет этого на зажимахдвигателей выполняется известнаязависимость постоянного отношения напряжения к частоте. Датчик 13 сигналао захвате металла не выдает сигнала,и ключ 11 разомкнут.При захвате металла механизмом,например валками клети, движениеметалла начинает определяться преимущественно вращающим моментом механизма, и возникают условия для буксования роликов. Датчик 13 выдает сигнало захвате, который замыкает ключ 11.Сигнал задания входного тока астатического регулятора 3 через блок 12коррекции воздействует на вход блокаб задания частоты. Если частота вцу-,щения механизма превьипает рольганговую, т.е. электропривод работаетв генераторном режиме, под действиемкорректирующего сигнала частота увеличивается. Если исходная разностьчастот вращения противоположногознака, т.е. электропривод - в двигательном режиме, частота уменьшается. При достаточно высоком коэффициенте передачи блока 12 можно полу1100701 Составитель В.ТараРедактор Л:.Алексеенко Техред М.Кузьма рректор А.Тяск 4593/4 1 Тираж 667 ВНИИПИ Государственного. комитета по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 иал НПП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,чить уменьшение электромагнитногомомента двигателей до М=О. При этомусловии частота вращения рольгангаи механизма близки по величине,буксования роликов нет и потериактивной мощности в электроприводерольгангов минимальные.При выходе металла из механизмадатчик 13 сигнала о захвате металла,размыкает ключ 11 и блок 6 заданиячастоты восстанавливает исходную. величину частоты н напряжения на выходных зажимах преобразователя 4 частоты. Предлагаемое устройство позволяетповысить экономичность работы роль- ганга за счет уменьшения износа роликов благодаря согласованию частот вращения механизма и рольган га н уменьшению потерь электроэнергии.