Устройство для регулирования натяжения материала при перемотке

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНБЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРй 1043093, кл. В 65 Н 77/00, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯНАТЯЖЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПРИ ПЕРЕМОТКЕ(57) Изобретение относится к устрой"ствам для регулирования натяженияпри перемотке. Цель изобретения -повьппение точности регулирований вмоменты пуска и останова наматывающего и подающего механизмов. Устройство содержит подающий механизм 3,материал с которого поступает на наматывающий механизм 1. Электродви2897 атель 2, кинематески связанныйс наматывающим механизмом, обеспечивает регулирование натяжения материала, а электродвигатель 4, кицематически связанный с подающим механизмом, - регулирование скоростиперемотки, В качестве датчика лицейной скорости материала применен тахогенератор 6, Натяжение материала устанавливается задатчиком натяжения24 и поддерживается регулятором тока 7. Линейная скорость материалазадается задатчиком скорости 22 иподдерживается постоянной регулятором тока 8 и тахогенератором 6. Встатическом режиме работы сигнал отэадатчика скорости 22,поступает в Изобретение относится к системамрегулирования натяжения. Цель изобретения - повышение точности регулирования в моменты пуска и останованаматывающего и подающего механизмов.Еа Лиг. 1 изображена структурнаясхема устройства; на фиг, 2 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства,Устройство содержит цаматывающцймеханизм 1 (фиг.1), кицематическисвязанный с электродвигателем 2, иподающий механизм 3, связанный сэлектродвигателем 4, Измерительньеролики 5 линейной скорости кинематически связаныс тахогецератором 6.Регуляторы 7 и 8 тока выходами подключены к электродвигателям 2 и 4, авходами - к выходам сумматоров 9 и 10Блок 11 управления содержит операционные усилители 2 и 13, выходы которых подключены к входам инвертирующих усилителей-ограничителей 14,5и через резисторы 6 и 17 - к первомувыводу конденсатора 18 и к входу сумматора 10, другой вход которого связан с тахогенератором Ь. Второй вывод конденсатора 18 соединен с инвертирующими входами усилителей 12, 13и с одним из выводов резистора 19,другой вывод которого соединен сшиной нулевого потенциала. Разнополярные источники 20 и 21 опорного рсгулятор тока 8 цепосред."твенночерез резистор 23 и сумматор 10. Вдинамическом режиме напряжение с задатчика скорости 22 поступает такжечерез конденсатор 18 ца ицвертирующие входы операционных усилителей12,13, которые воздействуют черезинвертирующие усилители-ограничители 4, 15 и сумматоры 9, 10 на регуляторы тока 7,8. Таким образом в динамическом режиме перемотки при ускорении и замедлении во время пуска иостацова блок управления 11 генерирует сигналы, компенсирующие инерционные моменты наматывающегои подающего 3 механизмов2 ил. напряжения подключены ь цеинвертирующим входам операционных усилителей12 и 13, Задатчик 22 скорости черезрезистор 23 соединен с первым выводом5 конденсатора 18; Задатчик 24 натяжения соединен с входом сумматора 9,другие входы которого подключены соответственно к выходам инвертирующих10усилителей-ограничителей 14,и 15.Устройство работает следующим образом,Материал в процессе перемотки поступает с подающего механизма 3 и на 15 матывается В рулон наматывающим механизмом 1, Электродвигатель 2 обеспечивает регулирование натяжения материала, электродвигатель 4 - регулирование скорости перемотки. Регулятортока является системой автоматического регулирования натяжения с обратными связями по току электродвигателя 2 наматываемого механизма 1, а регулятор 8 тока - системой автомати 25 ческого регулирования скорости собратными связями по току электродвигателя 4 подающего механизма, атакже по линейной скорости перематываемого материала. В качестве дат 30 чика линейной скорости служит тахогенератор 6, связанный с измеритепьными роликами 5,Натяжение материала при перемоткеустанавливается задатчиком 24 натя 1284927женил и поддерживается регуляторомтока. Линейная скорость задается задатчиком 22 скорости и поддерживается постоянной регулятором 8тока и тахогенератором 6 путем нз менения напряжения на электродвигателе 3. В статическом режиме работы сигнал от задатчика 22 скорости поступает в регулятор 8 тока непосредственно через резистор 23 и сум матор 10. В динамическом режиме, например пуске в момент времени , (фиг.2), напряжение Б, задатчика 22 скорости поступает также на инвертирующие входы операционных усилителей 12 и 13 через конденсатор 18.Предположим, что операционный усилитель 12 открыт положительным потенциалом от источника 20 опорного напряжения, а усилитель 13 открыт от рицательным потенциалом от источника 21 опорного напряжения, т.е.на выходе операционного усилителя 12 присутствует положительное напряжение, на выходе операционного уси 25 лителя 13 - отрицательное напряжение. Следовательно, в момент времени с при заряде конденсатора 18 с резистора 19 снимается положительный потенциал. Напряжение Б, на выходе усилителя 12 уменьшится скачком и по мере заряда конденсатора 18 в интервале 1 ( 1 плавно возрастает до первоначального уровня..Состояние операционного усилите ля 13 не изменится, так как полярность сигнала на его инвертирующем входе совпадает с полярностью напряжения насыщения на неинвертирующем входе от источника 2 опорного напряжения. 40 Потенциал точки О также скачком изменится и скомпенсирует сигнал задатчика 22 скорости. Следовательно, напряжение Б,1 точки ц относительно нулевой шины питания в момент времени 1 равно нулю. В момент й оно примет значение уставки задатчика 22 скорости, Соответственно плавно изменится скорость подающего 3 и наматывающего 1 механизмов до нового значения. Так как конденсатор 18 включен через развязывающие резисторы 16 и 17 в цепь отрицательной обратной связи операционных усилителей 12 и 13, то изменение напряжения П носит линейный характер, соответственно разгон электропривода является равноускоренным. Во время разгона в интервале сс С з , на выходе иннертируюшего усилителя-ограничителя 14 появится сигнал П 1 , который увеличит уставку задатчика 24 натяжения, увеличится ток электродвигателя 2 и его тянущий момент, компенсирующий инерционный момент наматывающего механизмаВ установившемся режиме в интервале сйконденсатор 18 заряжен, операционные усилители 12 и 13 возвращаются в первоначальное состояние, т.е. на выходе операционного усилителя 12 присутствует положительное напряжение, на выходе усилителя 13 - отрицательное напряжение, потенциал Б определяется только уставкой задатчика 22 скорости. Корректирующий сигнал со входа сумматора 9 снят.В момент э останова подающего 3 и наматывающего 1 механизмов, когда уставка задатчика 22 скорости равна нулю, конденсатор 18 разряжается по цепи; резисторы 16 и 17, выходные сопротивления операционных усилителей 12 и 13, источник питания (не показан), шина нулевого потенциала, резистор 19. На резисторе 19 выделится отрицательное напряжение. Состояние операционного усилителя 12 не изменится, а операционный усилитель 13 скачком изменит свое состояние его выходное напряжение П,з восстановит потенциал точки а до прежнего уровня уставки задатчика 22 скорости, которое по мере разряда конденсатора 18 в интервале г.зС ( С линейно спадает до нуля, подающий 3 и наматывающий 1 механизм равнозамедленно остановятся. В этом же интервале времени на выходе инвертирукщего усилителя-ограничителя 15 появится отрицательный корректирующий сигнал Б , который поступит через сумматор 9 в регулятор 7 тока. Возникший при этом отрицательный вращающий момент электродвигателей 2 и 4 компенсирует инерционный момент наматывающего 1 и подающего 3 механизмов, направленный по ходу движения,При изменении полярности сигнала задатчика 22 скорости во время реверса реверсируются также корректирующие сигналы блока 11 управления.Таким образом,в динамическом режиме перемотки при ускорении и за" медлении во время пуска и останова1284927 яфеа 2 ИИПИ Заказ 7548/23 Ти одписное оизв.-лолигр. пр-тие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 блок 11 управления генерирует сигналы, компенсирующие инерционные моменты наматывающего 1 и подающего 3 механизмов. формула и з о б р е т е н и я Устройство для регулирования натяжения материала при перемотке, содержащее регулятор тока привода подающего механизма, входом связанныйс выходом первого сумматора, регулятор тока наматывающего механизма,входом соединенный с выходом второгосумматора, датчик и задатчик скорости движения материала, эадатчнк натяжения и блок управления, о т л ич а ю щ е е с М тем, что, с цельюповышения точности регулированияв моменты пуска и останова наматывающего и подающего механизмов, блокуправления включает операционныеусилители, инвертирующие усилителиограничители, разнополярные источники опорного напряжения, резисторыи конденсатор, причем неинвертирующий вход первого операциоиного усилителя связан с выходом первого источника опорного напряжения, инвертирующий вход - с инвертирующимвходом второго операционного усилителя, первым выводом первого резистора и первой обкладки конденсатора, а выход первого операционногоусилителя соединен с первым выводомвторого резистора и через инвертирующий усилитель-ограничитель - с 10 первым входом второго. сумматора, не"инвертирующий вход второго операционного усилителя подключен к выходувторого источника опорного напряжения,а выход . - к первому выводу третьегорезистора и через второй инвертирующий усилитель-ограничитель к второмувходу второго сумматора, третий входкоторого соединен с выходом эадатчика натяжения, при этом второй вы вод первого резистора заэемлен, авыход задатчика скорости движенияматериала через четвертый резисторсвязан с вторыми выводами второго итретьего резисторов, второй обкладкой конденсатора и первым входом первого сумматора, второй вход которогосоединен с выходом датчика скоростидвижения материала.