Устройство для тепловой защиты электродвигателя

(54) УСТРО ЩИТЫ ЭЛЕ (57) Изобре нике и пред родвигателей ретения явля ционировани пропорциона. ЙСТВО ДЛЯ ТЕПКТРОДВ И ГАТЕЛтение относитсяазначено для зот перегрузки.ется повышение тС датчика 1ьный фактическо ЛОВОЙ ЗАЯк электротехШиты электЦелью изобочности функ- тока сигнал, му току контГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свид765930, кл. Н 021977. ролируемого двигателя, поступает на вход квадратичного преобразователя 2. Далее этот сигнал интегрируется интегратором 3 и с него поступает на вход первого блока 6 деления, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика 5 максимально допустимого нагрева. В элементе 7 сравнения сигнал, поступивший с выхода блока 6 деления, сравнивается с сигналом, учитывающим перегрузочную способность по току и эксцентриситет рабочих валков прокатной клети. В блоке 9 умножения с выхода второго блока 8 деления сигнал персмножается с сигналом задатчика 13, пропорциональным заданной зоне нечувствительности. В регуляторе 14 положения устанавливается новая зона нечувствительности, при которой эквивалентный ток не превышает номинального, что удовлетворяет условию допустимого нагрева двигателя. 2 нл.С:Изобретение относится к схемам защиты электрических двигателей, реагирующих на гок перегрузки, и может быть использовано в прокатном производстве, например в системе автоматического регулирования толщины полосы, прокатываемой в прокатном стане, для тепловой защиты электродвигателей нажимных винтов и является усовершенствованием известного устройства по авт. св, М 765930.Целью изобретения является повышение точности функционирования.На фиг. 1 приведена функциональная схема предложенного устройства; на фиг. 2 - кривая процесса управляющего воздействия системы автоматического регулирования электродвигателями нажимных винтов прокатной клети с нанесенной зоной нечувствительности регулятора положения на уровне +. 1,1 О с учетом эксцентриситета рабочих валков.Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 тока, первый квадратичный преобразователь 2, первый интегратор 3, составляющие датчик 4 квадрата действующего значения тока якоря двигателя. Выходы датчика 4 и задатчика 5 максимального допустимого нагрева подключены к входу первого блока 6 деления. Выход первого блока 6 деления соединен с первым входом первого элемента 7 сравнения. Выход первого элемента 7 сравнения подключен к первому входу второго блока 8 деления, а выход последнего к первому входу первого блока 9 умножения. На второй вход второго блока 8 деления подключен выход второго элемента 10 сравнения, на входы которого подклк)чены задатчики 11 и 12, выход задатчика 13 зоны нечувствительности регулятора положения соединен со вторым входом первого блока 9 умножения, выход последнего подключен к одному из входов регулятора 14 положения исполнительного механизма. Задатчик 5 максимального допустимого нагрева электродвигателя состоит из последовательно соединенных задатчика 15 квадрата номинального тока и второго интегратора 16, Устройство содержит также последовательно соединенные датчик 17 управляющего воздействия, измеритель 18 среднеквадратичного отклонения управляющего воздействия, второй блок 19 умножения и первый ключ 20, причем первый ключ 20 подключен к второму входу регулятора 4 положения. Вы ход задатчика 21 коэффициента где К - постоянный коэффициент;)." . перегрузочная способность двигателя,подключен к второму входу второго блока 19 умножения. Второй ключ 22 подклю чен параллельно входу регулятора 14 положения.Дополнительно введены блок 23 заданияэксцентриситета коэффициента, выполненный в виде последовательно соединенных датчика 24 эксцентриситета рабочих валков, измерителя 25 среднеквадратичного отклонения эксцентриситета рабочих валков, третьего блока 26 умножения, третьего блока 27 деления, третий элемент 28 сравнения, вто- О рой задатчик 29 коэффициента К = 2 Кй,",(2)причем выход последнего подключен к второму входу третьего блока 26 умножения,к второму входу третьего блока 27 деления подключен выход измерителя 18 среднеквадратичного отклонения управляющеговоздействия, а выход третьего элемента 28сравнения соединен с входами первого 7и второго 10 элементов сравнения, к второ 20 му входу третьего элемента 28 сравненияподключен задатчик 11 перегрузочной способности 11.Устройство работает следующим образом.С датчика 1 тока сигнал, пропорциональный фактическому токх контролируемого25двигателя, поступает на вход квадратичного преобразователя 2, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональныйквадрату фактического тока, который поступает на вход интегратора 3 и преобразуется в сигнал, пропорциональный интегралу квадрата токат11 = Т 1: (3)Ф(4) где 1 н - номинальный ток двигателя. С выхода первого блока 6 деления на вход элемента 7 сравнения поступает сигналтЯ Т 1 а э йВГ Т 5) С выхода задатчика 11 перегрузочнойспособности по току сигнал, пропорциональный Х, поступает на второй вход третьего элемента 28 сравнения, на выходе которого формируется сигнал,55 Х- - К который поступает на второй вход первого элемента 7 сравнения. С выхода пергде Т - время интегрирования;35 э эквивалентныи ток двигателяСигнал с интегратора 3 поступает навход первого блока 6 деления, на второй вход которого поступает с выхода задатчика 5 максимально допустимого нагрева сигнал, пропорциональный интегралу от квад рата номинального тока1309158 К -который поступает на умножения, на второй пает с задатчика 13 нальный заданной зон Чь Указанные величи блоке 9 умножения и го на вход коррекции жения поступает сигна величине скорректиров вительности первый вход блока 9 вход которого постусигнал, пропорциое нечувствительности ны перемножаются в с выхода последне- регулятора 14 полол, пропорциональный анной зоны неччвст(7) 45 пропорциональныи таконости, при установкере положения позициородвигатели нажимных и зоне нечувствитель которой в регулято иной системы элект винтов работают в вого элемента 7 сравнения на первый вход второго блока 8 деления поступает сигнал На входы второго элемента 1 О сравнения поступают сигналы с выходов третьего элемента 28 сравнения и задатчика 12 единичной функции, с выхода второго элемента 10 сравнения на второй вход второго блока 8 деления поступает сигнал алгебраической суммы выходных сигналов третьего элемента 28 сравнения и задатчика 12 На выходе второго блока 8 деления формируется сигнал . В регуляторе 14 положения устанавливается новая зона нечувствительности Ч 2, при которой эквивалентный ток не превышает номинального, что удовлетворяет условию допустимого нагрева двигателя.С датчика 17 сигнал, соответствующий управляюгцему воздействию гр, поступает в измеритель 18 среднеквадратичного отклонения и с выхода последнего сигнал о, определяющий дисперсию сигнала, постуггает ца первый вход блока 19 умножения. На второй вход блока 19 поступает сигнал с выхода задатчика 21 коэффициента, величина которого определяется в виде 2 КР (8)В блоке 19 умножения величины К и о перемножаются. С выхода блока 19 через ключ 20 на вход поступает сигналрежиме, обеспечивающем равенства эквивалентного и номинального токов двигателя.После установки чо ключ 20 отключает цепь расчета начальной зоны нечувствительности, а ключ 22 подключает на вход регулятора цепь управления.На вход блока 23 коэффициента поступает сигнал, пропорциональный эксцецтриситету рабочих валков прокатной клети. Полосы металла, прокатанггые в группе клетей, имеют неодинаковую толщину по длине.Одной из причин разнотолщенцости прокатных полос является эксцентриситет рабочих валков. При этом под эксцентриситетом понимается не только смешение осей шеек и бочки рабочего валка, но и овальность бочки. В общем случае изменения зазора между валками, обусловлеццые эксцецтриситетом, носят характер биений, при которых колебания зазора периодически затухают и возникают вновь. Ввиду того, что 20 нагрузочная диаграмма электродвигателейнажимцых вицтов (фиг. 2) формируется в соответствии с управляющим воздействием, она является реализацией суммы нормального стационарного случайного процесса с нулевым средним, действующим ца входе регулятора положения и гармонического сигнала, обусловленного эксцентриситетом рабо чих валков, причем зона нечувствительности регулятора 14 положения обозначена Для достижешгя условия, при котором номинальный токдвигателя равен его эквивалентному току 1., т.е. для достижения оптимального режима его работы, необходимо выполнить неравенство где 1 - номинальный ток двигателя;1 - эквивалентный ток двигателя;- перегрузочная способность двигателя по току;Ч в установленн (начальная) зона нечувствительности регулятора положения;Ъ - скорректированная зона нечувствительности регулятора положения при которой 1. (1.С датчика 24 эксцентриситета рабочих валков сигнал, соответствующий эксцеггтриситету валков, поступает в измеритель 25 среднеквадратичного отклонения и с выхода последнего сигнал поступает ца третий блок 26 умножения. На второй вход блока 26 поступает сигнал с выхода задатчика 29 коэффициента, величина которого определяется в видеК = 2 К-. (1)В блоке 26 умножения величины К и о., перемножаются и поступают ца вход третьего блока 27 деления, ца второй вход последнего поступает сигнал с выхода цз130958 Формула изобретения Составитель О. МуратовРедактор Г. Волкова Техрсд И. Верее Корректор А. ОбручарЗаказ 144348 Тираж 619 ПодписноеВ 11 ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4,5Производственно.полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мерителя 18 среднеквадратичного отклонения управляющего воздействия, соответствующий о На выходе блока 27 деления формируется сигнал2 К 2 ХО,о который поступает на один из входов третьего элемента 28 сравнения.При установке коэффициента К2 К 2 Хо,зона нечувствительности регуля%тора положения нажимных винтов соответствует режиму, обеспечивающему равенствоэквивалентного и номинального токов двигателя с учетом эксцентриситета рабочих валков,Преимуществом предлагаемого изобретения является то, что оно позволяет добиться оптимального режима работы электродвигателей нажимных винтов рабочей клети за счет повышения точности расчетаи установки зоны нечувствительности регулятора положения позиционной системы, чтоулучшает энергетические показатели электродвигателей, повышает точность изготовления изделий и позволяет осуществитьпрокатку по минусовым допускам. Это даетвозможность без дополнительных затрат из одного и того же количества металла получить большую длину полос. Устройство для тепловой защиты электродвигателя по авт. св.65930, отличающееся тем, что, с целью повышения точности функционирования, в него допол О нительно введены третий элемент сравнения и блок задания коэффициента эксцентриситета, выполненный в виде последовательно соединенных датчика эксцентриситета рабочих валков, измерителя среднеквадратичного отклонения эксцентриситета рабочих валков, третьего блока умножения, третьего блока деления, и задатчик коэффициента, выход которого подключен к второму входу третьего блока умножения, к второму входу третьего блока деления подключен выход измерителя среднеквадратичного отклонения управляющего воздействия, а его выход подключен к первому входу третьего элемента сравнения, выход которого подключен к входам первого и второго элементов сравнения, к второму входу третьего элемента сравнения подключен задатчик перегрузочной способности двигателя.