Устройство для регулирования натяжения полосового материал

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик) Заявлено 23,02.76 (21) 2329567,02 51 1 ением заявки-с пр Государственнык комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий23) Приоритет -43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень30 53) УДК 621,771.2.,068 (088.8) 5) Дата опубликовани сания 02.11.77(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПОЛОСОВОГО МАТЕРИАЛА Изобретение относится к системам регулирования натяжения наматываемого поло сового материала с помощью электровода и может быть использовано в производстве химических волокон, корда, резинотехнических и пленочных рулонных материалов.Известна система регулирования натяжения намоточных устройств на базе электродвигателей постоянного тока с независимым возбуждением, требующая специальных возбудителей для двигателей ведомой и ведущей секций 111.Наиболее близким к описываемому изо-. бретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для регулирования натяжения полосы на моталке прокатного стана, содержащее электро- привод клети на базе двигателя независимо. го возбуждения и электропривод моталки на базе двигателя того же типа. При этом ч устройстве содержатся тахогенераторы моталки и клети, регуляторы тока якоря и потока двигателя, вычислительный блок уставки регулятора тока с узлом определения отношения радиуса рулона к потоку двигателя и узлом определения и запоминания радиуса рулона 2,Недостаток известного устройства состоит в использовании двигателя независимого возбуждения моталки, что требует отдельноо преобразователя для питания обмотки озбуждения с соответствующей системой правления. 5 Цель изобретения - упрощение электропривода ведомой секции (или моталки) при сохранении качества регулирования натяжения. Это достигается тем, что устройство для регулирования намоточного оборудования, 0 содержащее электропривод ведущей секциина базе двигателя независимого возбуждения с системой автоматического поддержания постоянства скорости этой секции, построенной по принципу подчиненного регулирования, снабжено электроприводом ведомой секции на базе двигателя последовательного возбуждения, в системе автоматического регулирования которого контур регулирования момента подчинен контуру регулирования мощности этой секции, уставка которого формируется в виде произведения уставки скорости ведущей секции на сумму уставки натяжения и корректирующего сигнала, обрат но пропорционального диаметру рулона, причем с целью поддержания постоянства натяжения в процессе разгона ведущей секции, на вход контура регулирования момента введен дополнительный сигнал, пропорциональный произведению диаметра рулона на уско рение ведущей секции.(4) Система подчиненного регулирования двигателя 9 содержит регулятор 12 мощности, связанный через делитель 13 и сумматор 14 с делителем 15 и через него - с регулятором 15 тока, управляющим преобразователем 11, Задающий сигнал Р регулятора 12 мощности 25 формируется с помощью множителя 17, соединенного одним входом с выходом задатчика интенсивности, а другим - с выходом другого сумматора 18, один из входов которого связан с источником сигнала Т заданного на- З 0 тяжения, а другой - с выходом делителя 19. Вход Делимое последнего соединен с источником постоянного сигнала, а вход Делитель - с выходом интегрозапоминающего устройства 20, которое, в свою очередь, свя зано с делителем 21. Другой вход сумматора на выходе делителя И соединен с выходом множителя 22, на входы которого поданы выходные сигналы с устройства 20 и задатчика интенсивности, Обратный сигнал по 40 мощности ведомой секции формируется с помощью множителей 23, 24 и тахогенератора 25. Система регулирования привода ведомой секции содержит блок 26 нелинейности и множитель 27, линеаризующие ее, а также дифференцирующее устройство 28, применяемое для динамической коррекции. Регулирование входного напряжения двигателя 9 производится так, что косвенным путем обеспечивается постоянство натяжения материала в статическом и динамическом режимах,О) О,а., В,ОЭ.)(7) 60 Сигнал В формируется в делителе 21 всэотв-;тствии с выражением (7) . Для того, чтобы при длительной стоянке линии иметь информацию о диаметре рулона, к выходу делителя 21 подключается интегрозапоминаю щее устройство 20. На чертеже показана функциональнаясхема предлагаемого устройства. Ведущая секция призодптся во вращение двигателем 1 независимого возбуждения, обмотка 2 возбуждения которого питается неизменным током, а обмотка якоря - от преобразователя 3. Скорость двигателя 1 поддерживается,постоянной с помощью регуляторов 4 и 5 тока и скорости, причем на вход последнего подаются обратная связь с выхода тахогенератора 5 и задающий сигнал с выхода задатчика интенсивности, состоящего из ограничителя 7 и интегратора 8. Ведомая секция приводится во вращение двигателем 9 последовательного возоуждения с обмоткой 10 возбуждения, питающейся от преобразователя П. Устройство работает следующим образом.Внутренним контуром системы регулирования ведомой секции является контур регулирования момента, причем уставка момента М поступает на вход делителя 15. Поддержание момента М, на валу не обеспечивает постоянства натяжения Т из-за изменения диаметра рулона й,. Линейные скорости материала в обеих секциях разны: где Рь 17. - соответственно скорости материала в ведущей и ведомойсекциях;ы. - угловая скорость ведомой секции.Из выражения (1) следует: С другой стороны, мощность Р, ха валуведомои секции Р,= а.,Я., = - ТВ., =2 У,Т 2, где Р, - мощность на валу ведущей секции,Из выражений (3) и (4) следует, чтэ дляподдержания Т = сопз 1 (при У, = сопвнужно поддерживатьР = сопз 1 (5)Выполнение условия (5) обеспечизаетсявнешним контуром регулирования мощностиР, содержащим интегрально-пропорциональный регулятор 12. На вход последнего подается сигнал обратной связи по действителной мощности, формируемый множителем 24как произведение сигналов скорости 17 и момента М на выходе множителя 23,Сигнал задания мощности Р ф формируется в множителе 17 как произведение сигналов задания натяжения Т " и задания скоро" ти дВыполнение условия (5) обеспечивает несовсем точное регулирование натяжения, таккак требуется дополнительная мощность (порядка 3 го), покрывающая потери на деформацию материала при изгибе (намотка на барабан), Эти потери обратно пропорциональны диаметру рулона. Дополнительный корректирующий сигнал, суммируемый с Т, формируется в делителе 19, на вход Делимоекоторого подается постоянный сигнал К, а навход Делитель - сигнал В, пропорциональный диаметру рулона.Равенство линейных скоростей (1) приводит,к тому, чтоДля обеспечения постоянства натяжения в процессе разгона ведущей секции к основ. ной уставке момента М " ведомой секции добавляется корректируощий сигнал, пропорциональный требуемому динамическому моменту ведомой секции:02"фддн =(8) Этот корректирующий сигнал формируется с помощью множителя 22 в соответствии с выражением (8),Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет упростить привод ведомой секции за счет исключения специального преобразователя, питающего обмотку возбуждения, с его системой импульсно-фазового управления и в то же время ооеспечивает высокое качество регулирования натяжения материала.Формула изобретения1. Устройство для регулирования натяжения полосового материала, содержащее электроприводы ведущей и ведомой секций, при этом электропривод ведущей секции выполнен на базе двигателя независимого возбуж. дения с системой автоматического поддержания постоянства скорости этой секции, включающей задатчик интенсивности, регуляторы скорости и тока, датчик скорости, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения электропривода ведомой секции при сохранении качества регулирования натяжения, электропривод ведомой секции выполнен на базе двигателя последовательного возбуждения, и устройство дополнительно содержит регулятор мощности, делители, сумматоры, множители, источники постоянного сигнала, интегрозапоминающее устройство, при этом регулятор мощности соединен с делителем формирования сигнала задания момента, выхо которого через, первый сумматор соединен со вторьм делителем и через, него - с входом регулятора тока, а множитель формирования сигнала задания регулятора мощности соединен одним входом с выходом задатчика интенсивности, а другим - с выходом второго сумматора, один из входов которого связан с источником сигнала заданного натяжения, а другой - с выходом второго делителя, один 15 из входов которого подключен к источникупостоянного сигнала, а другой вход - к вы.ходу интегрозапоминающего устройства, своим входом связанного с выходом третьего делителя, один из входов которого соединен с датчиком скорости ведомой секции, а другой вход - с выходом задатчика интенсивности.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что, с целью поддержания постоянства натяжения з процессе разгона ведущей секции, один из входов сумматора на выходе делителя, формирующего сигнал зада момента, соединен с выходом второго множителя, своими входами соединенного с выходом интегрозапоминающего устройства и вхо;ом интегратора задатчика интенсивности.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Иванов Г, М., Онищенко Г. Б. Автоматизированный электропривод в химической промышленности, М., Машиностроение, 1975, гл )2. Авторское свидетельство250857, 40 кл. В 21 В 37/Об, 1967.имов орректор В, Гутман ченко Тираж 1080 тета Совета Минист ий и открытийскан наб., д. 4/5 н. Харьк. фил. вред. Патен Изд664ПИ Государственного комипо делам изобретеМосква, Ж, Рауш ПодписноСССР