Устройство для индикации металла в многоклетевом прокатном стане

(50 4 В 21 В 37/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Свердловское отделение Всесоюэного научно-исследовательского и проектного института "Тяжпромэлектропроект" им. Ф.Б. Якубовского(56) Авторское свидетельство СССРВ 168236,.кл. В 21 В 37/00, 1964.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИМЕТАЛЛА В МНОГОКЛЕТЕВОМ ПРОКАТНОМСТАНЕ, содержащее индуктивный элемент, выполненный в виде обмотки,расположенной на магнитопроводе, обхватывающем ось прокатки, о т л ича ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения надежности индикации, оноснабжено стабилизатором, конденсатором, стабилитроном, выпрямителем с фильтром, герконовым реле напряжения, токовым герконовым реле и эадатчиком приращения скорости, а индуктивный элемент выполнен в виде тороидального магнитопровода с равномерно распределенной на нем обмоткой, установленного между клетями, причем выход стабилиэатора подсоединен к последовательно соединенным обмотке магнитопровода и конденсатору, параллельно которому подсоединены выпрямитель с фильтром и последовательно соединенные стабилитрон и герконовые реле напряжения, контакт реле напряжения соединен параллельно с контакт том токового герконового реле, вся Е группа контактов подсоединена с одной стороны к движку эадатчика прира- ЮР щения скорости, с другой - к входу электропривода клетей, а токовое герконовое реле подключено калиброванными проводами к участку шины питания двигателя клети,фф35 Изобретение относится к средствам измерительной техники, датчиков автоматизации, а точнее средств индикации прокатываемого металла в валках прокатного стана, с целью сни жения динамических изменений скорос" ти ваЛков при захватах и выбросах, т.е. при набросах и сбросах нагрузки главного электропривода.Цель изобретения - повышение надежности индикации.На фиг. 1 и 2 приведена схема предлагаемого устройства, на фиг.3- подключение реле тока нагрузки.15Устройство содержит (фиг.1) стабилизатор 1 питания, конденсатор 2, обмотку 3, тороидальный магнитопровод 4, стабилитрон 5, раскат 6, выпрямитель 7 с Фильтром, реле 8 напряжения, реле 9 тока нагрузки, эадатчик 10 приращения скоростидсА добавочной к заданию сд участок 1 1 шины, привод 12, двигатель 13,клеть 14 с передачей 15, клеть 16 с передачей 17, контакт 18 реле (аналогичного реле 8) для катушки заклетью 16 и соединительные провода 19 и 20., Магнитопровод 4 с равномерно распределенной на нем обмоткой 3 установлен в промежутке между клетями 14 и30 16 валки которых вращаются от двигателей (для клети 16 двигатель 13) через передачи 15 и 17, а двигатели управляются регулируемыми приводами. Раскат 6 (в даннем случае труба) движется в направлении 21 (зажатый клетью 14) и перед захватом в клети 16 проходит внутри тороидального магнитопровода 4 с обмоткой 3. Клети 14 и 16 с их приводами и редукто- "О рами закреплены и металлически (электрически) соединены друг с другом через основание 22. Реле 8 напряжения имеет контакт 23, а реле 9 тока нагрузки - контакты 24, 45Выход стабилизатора 1 соединен с цепью из последовательно включенных обмотки 3 и конденсатора 2, параллельно которому выпрямитель 7 с фильтром., нагруженный на стабилитрон 5 и 50 реле 8 (малоинерционное герконовое реле), Контакт этого реле. соединен параллельно с контактом реле 9 тока нагрузки (захват) и вместе они включены в цепь задания й 63 от эадатчика 55 10 на вход привода 12 клети 16. Катушка реле 9 подключена калиброванными проводами 19 и 20 на участок шины 11 двигателя 13, длина участка шины и длина проводов 19 подобраны для срабатывания реле 9 от нагрузки, выше нагрузки холостого хода привода (используется регулировка реле),Расположение магнитопровода между клетями так, что металл при движении от клети 14 к клети 1 б проходит внутри магнитонровода, соответствует разомкнутой электрической цепи, пока металл не вошел в клеть 16, а при захвате металла клетью 16 об" разуется электрически замкнутый (короткозамкнутый) контур: валки клети 14, металл 6, валки клети 16, станина клети 16, основание 22, станина клети 14.Настройка цепи с конденсатором 2, обмоткой 3 с магнитопроводом 4 соответствует выбору конденсатора 2 на практический резонанс 1.С-цепи, где Ь - индуктивность обмотки 3 с ненасыщенным магнитопроводом 4. Напряжение от стабилизатора 1 выбирается по уровню таким, что происходит насыщение магнитопровода 4, При этом ток . нагрузки стабилизатора 1 большой и реле 8 возбуждено (контакт его разомкнут). Магнитопровод с катушкой выполнены герметичными с негорючей изоляцией, позволяющими его использовать при горячей прокатке, например, труб.Обмотка 3 распределена по магнитопроводу 4 равномерно по всей длине, чтобы уменьшить потери от рассеяния магнитного поля. Материал магнитопровода выбран из магнитомягкой стали с малыми потерями на перемагничиеание и с высокой индуктивностью насыщения (например, сталь 342). Участок шины 11 главной цепи двигателя 13 и длина проводов 20 и 19 выбираются по падению напряжения на . участке, достаточному для срабатывания герконового токового реле 9, которое выбрано катушечным (на малый ток) с экраном с целью исключения влияния внешних полей на геркон (например, от соседних шин, что препятствует применению шинного токового реле без катушки). Уставка реле установлена на уровень выше тока холостого хода двигателя 13,вследствие чего реле 9 не возбуждено (контакт разомкнут), но при токе холостого хода после втягивания выпадает.Устройство работает следующим образом.При движении металла 6 от клети 14 к клети 16 ( в направлении 21) металл проходит внутри тороидального магнито провода 4 с обмоткой 3 и в момент захвата клетью 16 замыкает электрический контур, обхватывающий магцитопровод. Потери возрастают, намагниченность резко уменьшается, магии О топровод переходит через резонанс в ненасыщенное состояние, ток в цепи нагрузки стабилизатора 1 уменьшается, падение напряжения на конденсаторе 2 уменьшается и реле 8 теряет 15 возбуждение, т,е. контакт его замыкается. Одновременно возрастает ток нагрузки двигателя 13 и срабатывает реле 9.Совокупность срабатываний реле 8 Ы и 9 при соединении их контактов параллельно (т.е. по схеме ИЛИ) для захвата обеспечивает повышенную надежность и своевременность индикации, так как при больших обжатиях 25 ,ток большой и первым срабатывает реле.9, а реле 8 срабатывает через 3- 4 периода напряжения питания стабилизатора 1, а при небольших обжатиях срабатывает надежно реле 8, а реле 30 9 может сработать с запаздыванием, причем ток нагрузки в ходе прокатки изменяется значительно из-за связи между клетями в многоклетевом стане, реле 9 может терять возбуждение пос- З 5 ле захвата, а реле 8 надежно фиксирует состояние, так как контакт.между валками клети и прокатываемым металлом всегда плотный. Для выброса контакт 18 реле 4 и реле 9 соединены 40 последовательно, также образуя схему ИЛИ для разрыва цепи.При приближении заднего конца раската 6 к клети 14 в момент выброса электрический контур размыка ется, состояние цепи нагрузки стабилизатора 1 восстанавливается, что является сигналом выброса для клети 14,В момент выброса из клети 16 аналогичный индикаторный узел, уста новленный эа клетью 16 (в многоклетевом стане), восстанавливает свое состояние и размыкается контакт 18 реле, что соответственно служит сигналом для аналогичного управления 55 Асб на входе привода 12.Надежность фиксации, выброса также повышена, поскольку ток нагрузки двигателя 13 может быть самым различным, а контакт между клетями теряется в момент выброса.Если ток нагрузки значительный,то его спад приводит к срабатыванию реле 9 быстрее, чем реле 8, таккак восстановление состояния цепинагрузки стабилизатора 1 происходит через 3-4 периода напряжения питания. После выброса цепь "Выброс"надежно разомкнута,Изменение состояния цепи нагрузкистабилизатора всегда происходит спереходом через резонанс 1.С-цепи,т.е.через неустойчивое состояние последовательного резонансного контура синдуктивцостью, зависящей от состояния магцитопровода (нелинейная характеристика намагничивания). Стабилитрон 5 уменьшает минимальное напряжение ца катушке реле 8.Токовое реле 9 по конструкциипрактически це подвержено влияниювнешних магнитных полей, посколькуэлектрическая цепь: катушка реле 9,провода 19, шина 11 всегда замкнута.Повышецйая надежность этого реле может быть обеспечена также дополнительной мерой - помещением реле взащитный кожух - электромагнитныйэкран.Быстродействие герконов реле 8 и 9 (также 18) гарантирует своевременное срабатывание при высокой скорости прокатки, для чего предпочтительно выбрать повышенную частоту напряжения питания, стабилизатора 1.Высокий коэффициент возврата этих реле в сочетании с их совместной работой позволяет снизить требования к их настройке при индикации и облегчает эксплуатацию при тяжелых условиях, характерных для прокатных становНаличие воды, масла, соединительных металлических трубопроводов между клетями мало отражается на соотношении между состояниями контура через прокатываемый металл, Дальнейшим путем для повышения эф- . фективности служит применение цеметаллических вставок в металлические трубопроводы между клетями вплоть до полной электрической изоляции, эа исключением металлической связи через основание 22. Внутреннее сопротивление контура: клеть 14, ме1258537 фУстройство может быть использова-но в двух и мнргоклетевых прокатныхстанах для горячей и холодной прокатки труб, сортового проката, листаи в других установках. 7 З Составитель В, .Этиоловач Техред А. Кравчук енКорректор С. Шекма еда 10 Тирах 518 ВНИИПИ Государственного к по делам изобретений и 113035, Иосква, ЖРаушскЗаказ иэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,3талл б, клеть 6, основание 22 составляет десятые доли ома и чем это сопротивление меньше, тем выше эффективность индикации. Подписноемитета СССРткрытнйя наб., д. 4/