Устройство для управления электроимпульсной установкой для запрессовки труб

(19 9/О САНИЕ ОБ Я Т ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 3 1(71) Проектно-конструкторское бюро электрогидравлики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССР М 1327058, кл. С 05 В 19/00, 1987.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОИМПУЛЬСНОЙ УСТАНОВКОЙ ДЛЯ ЗАПРЕССОВКИ ТРУБ(57) Изобретение относится к системам автоматического управления электрогидроимИзобретение относится к системам автоматического управления электрогидроимпульсными установками для запрессовкитруб в трубные решетки и является усовершенствованием технического решения поавт св. М 1327058,Целью изобретения является повышение точности, надежности и эффективностииспользования оборудования и снижениезатрат электроэнергии.На чертеже показана схема устройствадля управления электроимпульсной установкой для запрессовки труб.Запрессовка труб в трубную решетку 1производится устройством, содержащимэлектровзрывной патрон 2, электрод 3, двигатель 4, датчик 5 перемещения, генератор6 импульсных токов, зарядный элемент 7,накопитель 8, разрядник 9, блок 10 поджига,счетчик 11 импульсов, группу дешифраторов 12, эадатчик 13 масштаба пересчета,первый 14 и второй 15 элементы И, элемент 16памяти, первый 17 и второй 18 формирователи импульсов, пороговый элемент 19, датпульсными установками для запрессовки труб в трубные решетки, Целью изобретения является повышение точности, надежности и эффективности использования оборудования и снижение затрат электроэнергии. Устройство управления обеспечивает вывод электрода в точку обработки к моменту окончания заряда накопителя путем регулирования величины напряжения, подаваемого на обмотку двигателя, заряд накопителя будет завершаться к моменту вывода электрода в точку обработки. Это позволяет снизить износ оборудования путем уменьшения случаев останова двигателя. 1 ил. чик 20 напряжения, первый 21 и второй 22коммутаторы и датчик 23 тока, последовательно соединенные генератор 24, третийэлемент И 25, счетчик 26 импульсов, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 27, регулирующее устройство 28, а также четвертый фэлемент И 29, причем выход генератора 24 Оподключен также к первому входу четверто- Осго элемента И 29, второй вход котрого под- (Яключен к выходу элемента 16 памяти, ( рвторой вход третьего элемента И 25 подключен к выходу порогового элемента 19.Последовательно включенные зарядный элемент 7 и накопитель 8 представляютсобой зарядную цепь, а последова"ельно соединенные накопитель 8, разрядник ЬЭ9. электрод 3, взрывной патрон 2 и трубная решетка.1 - разрядную цепь электроимпульсной установки для запрессовкитруб,Генератор 6 импульсных токов состоит,из зарядного элемента 7, накопителя 8, разрядника 9 и блока 10 поджига. Блок поджигапредставляет собой импульсный усилитель, 1665337Тз=Тда например тиристорный усилитель с выходным повышающим трансформатором (до 1 - 5 кВ). В качества разрядника 9 могут применяться коммутирующие элементы на напряжение 10-50 кВ и токи 10-100 кА.Генератор прямоугольных импульсов представляет собой стандартное техническое устройство,В качестве регулятора использовалось серийное иэделие, например преобразователь частоты ТПТР-230-200 (П), который обеспечивает пропорциональный закон регулирования.Электрод должен быть выведен в точку обработки к моменту окончания заряда накопителя: где Тз - время заряда накопитеИя;Тдв - время движения электрода от одного патрона к другому.Время заряда накопителя Тз - величина, определяемая типом накопителя, равная (0,5 - 2) с.Для обеспечения вывода электрода вточку обработки за время Тз электрод должен перемещаться со скоростью Чном, еслиза время Тэ электрод не будет выведен вточку обработки, то необходимо увеличитьскорость электрода на Ь Ч, если за время Тзэлектрод пройдет расстояние,большее, чемдо точки обработки, то скорость его перемещения необходимо уменьшить на ЬЧ.Определим ЬТ= Тз - Тдв, при этом еслиЛТ-Тз, то коррекцию скорости необходимоосуществить на величину Чном. Тогда будетсправедливо следующее соотношение:ЛТ ЛЧТз ЧномПосколькуЛЧ ЛОЧном Омаксгде Омакс - максимальное напряжение, которое обеспечивает преобразователь частоты ТПТР, в нашем случае Омакс=10 В;Ь О - напряжение на входе ЦАП 27,тогдаЬО ЬТО макс Тзчто позволяет установить значение коэффициента передачи регулирующего устройства К:ЬО- .Г Омакс, Лт =КЬТ,ЛТ, 10зар Тзаргде КТзар - коэффициент передачи регулирующего устройства, реализующегопропорциональный закон управления.Устройство работает следующим образом,5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Пороговому элементу 19, изменяя опорное напряжение, задают требуемое напряжение срабатывания, первый 11 и второй 26 счетчики устанавливают в "0", С помощью задатчика 13 масштаба пересчета подключают установку к сети и, контролируя визуально, подводят электрод с помощью двигателя 4 к первому взрывному патрону.В момент подвода электрода к патрону, что аналогично выполнению электродом шага, на выходе первого элемента И 14 логическая "1", При этом элемент 16 памяти устанавливается в состояние "1" и с его прямого выхода "1" подается на второй вход второго элемента И 15 и управляющий вход второго коммутатора 22, который отключает цепь питания двигателя 4, В это же время через зарядный элемент 7, подключенный к сети, накопитель 8, например емкостной, начинает заряжаться, поскольку первый коммутатор 21 в отсутствие сигнала на выходе порогового элемента 19 замкнут.В момент достижения заданного напряжения срабатывает пороговый элемент 19. После появления сигнала на его выходе срабатывает второй элемент И 15, через первый формирователь 17 импульсов сигнал с его выхода проходит на управляющий вход блока 10 поджига и включает разрядник 9. Происходит разряд накопителя 8 на электровэрывной патрон 2, который при этом взрывается и запрессовывает трубу. При взрыве протекающий в разрядной цепи ток наводит ЭДС в обмотке датчика 23 тока, Сигнал с выхода датчика тока через второй формирователь 18 импульсов сбрасывает в состояние "0" элемент 16 памяти. При этом исчезает сигнал "1" на втором входе второго элемента И 15, а второй коммутатор 22 включает двигатель 4, который перемещает электрод 3 к следующему патрону. Поскольку при разряде накопитель 8 разряжается, сигнал на выходе порогового устойства отсутствует, первый коммутатор 21 подключает к сети зарядный элемент 7 и начинается новый заряд накопителя 8,В дальнейшем возможны два случая.В первом случае время заряда накопителя 8 меньше времени движения электрода 3 от патрона к патрону, тогда в момент достижения заданного уровня напряжения срабатывает пороговый элемент 19, появляется сигнал на первом входе второго элемента И 15, а первый коммутатор 21 отключает зарядный элемент 7,Сигнал с выхода порогового элемента 19 поступает также на второй вход третьего элемента И 25, на инверсном входе третьего элемента И 25 - логический "0" (электрод к патрону еще не подошел, и сигнал на под 1665337рыв патрона не подавался), на выходе третьего элемента И 25 - логическая "1", тем самым выход генератора 24 подключается к счетному входу "+" реверсивного счетчика 26, ведущего счет интервала времени между моментом достижения напряжением заряда накопителя заданной величины и моментом подхода электрода к патрону.В момент подхода электрода 3 к патрону 2 первый элемент И 14 выдает сигнал на вход установки в "1" элемента 16 памяти, при этом срабатывает второй элемент И 15, что приводит к взрыву патрона 2,В этот момент времени на инверсном входе третьего элемента И 25 появляется логическая "1", на выходе третьего элемента И 25 - логический "0", счет интервала времени завершен, логическая "1" поступает также на инверсный вход четвертого элемента И 29, на его выходе логический "0", сигнал на счет интервала времени четвертый элемент И 29 не формирует.Таким образом, в момент взрыва патрона в счетчике 26 содержится код интервала времени между моментом достижения напряжения заряда накопителя заданной величины и моментом подхода электрода к патрону, который с помощью ЦАП 27 преобразуется к аналоговому виду и поступает на вход регулирующего устройства 28, которое в соответствии с пропорциональным законом управления, определяемым типом регулятора, преобра:ует его сигнал напряжения, поступающий на обмотку двигателя 4, увеличивая тем самым напряжение, подаваемое на обмотку двигателя, и скорость перемещения электрода, стремясь при следующем разряде окончить заряд накопителя к моменту вывода электрода в следующую точку обработки (к следующему патрону).После взрыва патрона накопитель 8 разряжается, сигнал на выходе порогового элемента 19, на первом входе первого элемента И 14 и первом коммутаторе 21 исчезает, и первый коммутатор включает зарядную цепь. Начинается новый цикл заряда,Сигнал с датчика 23 тока через второй формирователь 18 импульсов сбрасывает в "0" элемент 16 памяти, что разрешает двигателю 4 продолжить перемещение электрода 3. Поскольку в этом случае сигнал "1" на выходе элемента 16 памяти приводит к подаче сигнала на выключение разрядника 9, а в момент протекания тока элемент памяти сбрасывается в "0", то продолжительность сигнала на входе второго коммутатора 22 равна задержке срабатывания разрядника 9 и он из-за своей инерционно 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55.сти сработать не сможет, поэтому электрод будет двигаться беэ остановок.Во втором случае время заряда накопителя больше времени движения электрода от патрона к патрону. Тогда в момент подхода к очередному патрону при появлении сигнала на втором входе второго элемента И 15 сигнал на первом входе элемента И 15 отсутствует и разрядник 9 не включается, При этом срабатывает второй коммутатор 22, двигатель 4 выключается и электрод 3 останавливается, а заряд накопителя 8 продолжается.В этом случае логическая "1", поступающая на второй вход четвертого элемента И, подключает генератор 24 к счетному входу "-" счетчика 26.В момент достижения заданного напряжения срабатывает пороговый элемент 19. появляется сигнал на первом входе второго элемента И 15. он срабатывает и происходит взрыв патрона 2.В момент взрыва патрона в счетчике 26 содержится код интервала времени, но с обратным знаком, который преобразуется ЦАП к аналоговому виду и поступает на вход регулирующего устройства 28, сигнал напряжения, сформированный регулирующим устройством 28, поступает на обмотку двигателя, уменьшая тем самым напряжение, подаваемое на обмотку двигателя, и скоро-. сть перемещения электрода, стремясь при следующем разряде вывести электрод в точку обработки к моменту окончания заряда накопителя, Сигнал с датчика 23 тока через второй формирователь 18 импульсов сбрасывает элемент 16 памяти, и электрод продолжает движение к следующему патрону,Через несколько разрядов путем регулирования величины напряжения, подаваемого на обмотку двигателя, заряд накопителя завершается к моменту вывода электрода в точку обработки. Это позволяет повысить эффективность использования оборудования, снизить его износ путем уменьшения случаев останова двигателя; снизить уровень энергозатрат, что обеспечивает повышение производительности электрогидроимпульсных установок для эапрессовки труб.Ф ар мула из об рете н ия Устройство для управления злектроимпульсной установкой для запрессовки труб по авт св, В 1327058, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, надежности, эффективности использования оборудования, и снижения затрат электро энергии, в него ввЕдены генератор импульсов, третий и четвертый элемент И, второй счетчик импульсов, цифроаналоговый пре2391 Тираж 478 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 образователь и регулятор, выход которого подключен к выходу второго коммутатора, а вход- к выходу цифроаналогового преобразователя, группа входов которого подключена к разрядным выходам второго счетчика 5 импульсов, суммирующий вход которого подключен к выходу третьего элемента И,вычитающий вход- к выходу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента памяти, а запрещающий вход соединен с запрещающим входом третьего элемента И и с выходом второго элемента И, второй вход третьего элемента И соединен с выходбм порогового элемента.