Устройство для автоматического контроля буксования валков обжимного прокатного стана

(51 присоединением зая суаарственный нонитет вета Министров СССР,771,0198.8) 3) УД делан изобрете и открытий ания 19.04.7(54) УСТРОЙСТВ УКСОВАНИЯ ВА Я АВТ ОБЖИ Недост ются лож и недост буксовок занная с грузок э катногоИзобретение относится к устройствам контроля буксования валков обжимных прокатных станов и, в частности к области автоматизации обжимных станов с индивидуальным приводом прокатных валков,Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому устройству является устройство 11, содержащее блок контроля буксования валков по разности токов прокатных двигателей, блоки конпроля буксования по частоте колебаний и скачкообразному уменьшению тока нагрузки двигателя, блок направления прокатки, блок контроля управляющего сигнала, дифференцирующий трансформатор, подключенный к компенсационной обмотке и дополнительным полюсам одного прокатного двигателя, и выходной блок.Устройство реализует способы контроля пробуксовок по разности токов прокатных двигателей, производной тока приводного двигателя и частоте колебаний тока приводного двигаатками указанного устроиства являные срабатывания на выбросе полосы точная надежность определения пропри многослитковой прокатке и свяэтим недостаточная защита от персектро- и механооборудования протана с индивидуальным приводом ович, Н. С. Жуков, В, П, Коваленко,ко и В. Я. Шевчук МАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ НОГО ПРОКАТНОГО СТАН прокатных валков. Прп выбросе полосы, когда происходит резкий спад тока прокатных двигателей, блок контроля пробуксовки по скачкообразному уменьшению тока прокатного двигателя срабатывает и выдает ложный сигнал о буксовке, при этом главный привод переводится в режим торможения и при многослитковой прокатке захват следующей полосы происходит при раскрытых зазорах в шпиндельных соединениях, сопровождающийся большими ударными нагрузками в механизмах главной линии стана. Кроме того, устройство контролирует пробуксовки по скачкообразному уменьшению тока нагрузки лишь одного прокатного двигателя и не обеспечивает контроля пробуксовок на станах с последовательным включением прокатных двигателей.Целью изобретения является позышение надежности определения пробуксовок при одион многослитковой прокатке и защиты от перегрузок электро- и механооборудования прокатного стана с индивидуальным приводом прокатных валков и обеспечение контроля пробуксовок на станах с последовательным включением прокатных двигателей.Это достигается тем, что в предлагаемое устройство введены олок многослитковой прокатки, блок контроля буксовки по производной разности ЭДС прокатных двигателей, датчики тока верхнего и нижнего про 59986850 55 60 65 кажных двигателей, подключенные к шунгам якорных цепей двигателей, два дифференцирующих трансформатора, подключенные к компенсационным обмоткам и дополнительпым полюсам прокатных двигателей, причем выходы датчиков тока подключены к соответствующим входам блока контроля буксовки по разности токов прокатных двигателей и блока многослитковой прокатки, выход дифференцирующего трансформатора подключен к блоку контроля буксовки по частоте колебаний тока прокатного двигателя и блоку контроля буксовки по скачкообразному уменьшению тока нагрузки двигателей, к которому также подключен второй диффсрснцирующий трансформатор, вход блока контроля буксовки по производной разности ЭДС прокатных двигателей подключен к источнику сигнала разности ЭДС прокатных двигателей, в частности к диагонали мостовой схемы, образованной генераторами и прокатными двигателями при последовательном включении двигателей, а выходы всех блоков контроля буксовки подключены к выходному блоку.На чертеже представлена структурная схема устройства для автоматического контроля буксования валков обжимного прокатного стана.Устройство содержит блок 1 контроля буксовки по разности производных ЭДС прокатных двигателей, блок 2 контроля буксовки по частоте колебаний тока прокатного двигателя, блок 3 контроля буксовки по скачкообразному уменьшению токов прокатных двигателей, блок 4 многослитковой прокатки, блок 5 контроля буксовки по разности токов прокатных двигателей, блок 6 выходной, дифференцирующие трансформаторы 7 и 8, связанные с компенсационными обмотками и дополнительными полюсами прокатных двигателей, блок 9 контроля сигнала управления главным приводом, блок 10 направления прокатки, подключенный к датчику скорости главного привода, и датчики 11, 12, тока, подключенные к шунтам якорных цепей прокатных двигателей,Блок 1 состоит из дифференцирующего трансформатора 13, к которому подключена цснь сигнала разности ЭДС прокатных двигателей и порогового элемента 14, вход которого подключен к выходному блоку, Блок реализует способ контроля буксовки по производным разности ЭДС прокатных двигателей,Блок 2 контроля буксовки по частоте колебаний тока прокатного двигателя состоит пз двух аналогичных цепей, состоящих из пороговых элементов 15 и 16, инверторов 17, 18 н 19, 20, одновибраторов 21 и 22, схем совпадения 23 и 24 сборки 25, выход которой подключен к выходному блоку. Входы пороговых элементов 15 и 16 подключены к дифференцирующему трансформатору 7, а их выходы через инверторы 17 и 19 подсоединены соответственно к инвестору 18 и одновибратору 21, инвсртору 20 и одновибратору 22, Выходы инвсртора 18 и одновибратора 21 подключены и схс 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ме 23 совпадения, выход которой подключен на вход схемы 25 сборки, Соотвстственно на второй вход схемы 25 сборки подключен выход схемы 24 совпадения, к входам которой подключены выходы инвертора 20 и одновибратора 22, Выход схемы 25 сборки подключен к выходному блоку.Блок 3 контроля буксовки по скачкообразному уменьшению токов нагрузки двигателей состоит из пороговых элементов 26, 27 и 28, 29, подсоединенных соответственно к дифференцируюшим трансформаторам 7 и 8, схем совпадения 30 - 33 и сборки 34. Выходы элементов 26 - 29 подсоединены соответственно к входам схем 30 - 33, выходы которых подсоединены к схеме 34 сборки. Вторые входы схем 30 - 33 подключены к выходу блока 9 контроля сигнала управления. Третьи входы схем 30 и 32 подключены к первому выходу блока 10 направления прокатки, а схем 31 и 33 - к второму выходу блока 10. Четвертые входы схем 30 - 33 подключены к выходу узла 35 формирования запрещающего сигнала блока 4, Выход схемы 34 сборки подключен к входу блока б.Блок 4 многослитковой прокатки состоит из узла 36 измерения длины полосы, узла 37 управления, узла 38 запоминания и коррекции, узла 39 сравнения и узла 35 формирования запрещающего сигнала. Блок 4 вырабатывает запрещающий сигнал, по которому запрещается выработка блоком 3 ложного сигнала буксовка на выбросе полосы, Для этой цели блоком 4 производится измерение текущей длины прокатываемой полосы и ее сравнение со скорректированной (уменьшенной) на ЛУ. длиной предыдущей полосы и при их сравнении вырабатывается запрещающий сигнал, Величина ЛУ, учитывает отклонения по длине слитков в пределах технологических допусков. Запрещающий сигнал снимается автоматически после выброса полосы прокатными валками, когда заканчивается уменьшение тока прокатных двигателей, вызванное выбросом полосы. Узел 36 блока 4 подключен к цепи сигнала скорости главного привода (ГП) и одному из выходов узла 37 управления, выход узла 36 подключен к узлам 38 и 39. Узел 37 подключен к цепи сигнала скорости ГП и одному нз выходов узла 37 управления, выход узла Зо подключен к узлам 38 и 39. Узел 37 подключен к датчикам 11 и 12 тока, подсоединенным к шунтам якорных цепей прокатных двигателей. Два выхода узла 37 подключены соответственно к узлам 38 и 35,Блок 5 контроля буксовки по разности токов прокатных двигателей состоит из элемента 40 выделения модуля разности сигналов токов прокатных двигателей и порогозого элсмснта 41, Входы элемента 40 подключены к датчикам 11 и 12, а выход подсоединен к входу элемента 41, выход которого подключен к блоку б.5Блок 6 состоит из схемы 42 сборки, одновибратора 43, элемента 44 гальваннч"ской развязки и усилителя 45. Входы схемы 42 сборки соединены с выходами блоков 1, 2, 3, 5, выход - с одновибратором 43, выход которого соединен с элементом 44, выход которого в свою очередь соединен с усилителем 45, выход последнего подсоединен к системе управления главным приводом.Блок контроля управляющего сигнала состоит из эмиттерного повторителя, подключенного к сигналу управления приводом, кондснсатора, соединенного с эмиттерным повторителем, разряжающегося на формирователь при уменьшении сигнала управления, и инвертора, выход которого подключен к схемам ЗО - 33 совпадения,Блок 10 направления прокатки состоит из двух пороговых элементов, входы которых подключены к сигналу скорости ГП, а выходы подключены к схемам ЗО - ЗЗ совпадения.Дифференцирующие трансформаторы 7 и 8 обеспечивают возможность контроля пробуксовок блоком 3 по скачкообразному уменьшению токов обоих прокатных двигателей.Устройство, работает следующим образом.При поступлении на вход дифференцирующего трансформатора 13 сигнала разности ЭДС, соответствующего буксовке, в момент ее возникновения срабатывает пороговый элемент 14 и его сигнал поступает в блок 6, который выдает сигнал на снижение скорости прокатки.При наличии на входе сигнала, полярность и амплитуда которого соответствуют, например, срабатыванию порогового элемента 15, открывается инвертор 17, инвертор 18 закрывается и на соответствующем входе схемы 28 совпадения появляется сигнал. При исчезновении сигнала на входе порогового элемента 15 инвертор 17 закрывается и его сигналом запускается одновибратор 21, длительность импульса которого равна 50 мс.При поступлении с выхода трансформатора 7 в течение этого отрезка времени сигнала той же полярности и достаточной амплитуды срабатывает пороговый элемент 15, при этом инвертор 17 открывается, а инвертор 18 закрывается, т. е. и на втором входе схемы 23 совпадения появляется сигнал. Выходной сигнал схемы 23 совпадения через схему 25 сборки выдается в блок б. Таким образом блок 2 зафиксировал буксовку, при которой частота колебаний тока прокатного двигателя выше 20 Гц.Уровень срабатывания пороговых элементов 15 и 16 выбирается исходя из условий поступления на вход трансформатора 7 сигнала, интенсивность изменения которого равна 100 в 2 В/с. Длительность импульса одновибраторов 21 и 22 может регулироваться в пределах 30 100 мс.Вторая половина блока 2 работает аналогично при другой полярности входного сигнала. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 При захвате слитка ток нагрузки двигателей резко увеличивается и на выходе трансформатора 7 появляется импульс напряжения, амплитуда и полярность которого могут быть достаточными для срабатывания порогового элемента 26, но на выходе схемы 30 совпадения сигнал не появляется, так как она заблокирована сигналом с блока 10, При уменьшении тока нагрузки на выходе трансформатора 7 появляется импульс напряжения, амплитуда которого достаточна для срабатывания, например, порогового элемента 27. На выходе схемы 31 совпадения сигнал появляется в случае отсутствия блокировки с блока 4 и трансформатора 8, т, е. если это уменьшение тока нагрузки вызвано буксовкой, а не выбросом слитка или уменьшением сигнала управления.Выходные сигналы схем 30 и 31 совпадения через схему 34 сборки выдаются в блок б.Необходимость блокировки схем 30 и 31 совпадения от блока 4 и трансформатора 8 вызвана тем, что в момент выброса раската илн при подаче команды на снижение скорости прокатки ток нагрузки уменьшается и на вход трансформатора 7 может прийти сигнал, интенсивность которого равна интенсивности уменьшения тока нагрузки при буксовке,Уровень срабатывания пороговых элементов 26 и 27 выбирается таким образом, чтобы блок 3 срабатывал прн минимальном буксовании.Вторая половина схемы блока с трансформатором 9 работает аналогично.При захвате металла по сигналу с датчиков 11 и 12 тока узел 37 вырабатывает сигнал, по которому узел 36 производит измерение текущей длины прокатываемой полосы.С выхода узла 36 сиганал, пропорциональный текущей длине прокатываемой полосы Е;, поступает на узле 39, где сравнивается с сигналом, поступающим с узла 38 запоминания и коррекци ь В узле 38 хранится скорректированная информация о длине предыдущей прокатанной полосы Ь; - , - ЛГ При 1,;)(Л; - , -- ЛЦ с выхода узла 39 выдается сигнал, по которому элемент 40 формирует и выдает в блок 3 запрещающий сигнал. После выброса, по окончании спада тока прокатных двигателей, с узла 37 управления выдаются сигналы, по которым в элементе 40 снимается запрещающий сигнал, сбрасывается информация в узле 38, затем в узел 38 из узла 36 заносится информация о длине прокатанной полосы, после чего информация в узле Зб сбрасывается.В узле 38 производится коррекция информации о длине прокатанной полосы путем вычитания величины ЛЕ,.На вход элемента 40 с датчиков 11 и 12 тока поступают сигналы токов прокатных двигателей и с выхода элемента 40 выдается сигнал, пропорциональный модулю разности токов двигателей.При буксовке, характеризующейся такой разностью токов прокатных двигателей, при которой выходной сигнал элемента 40 превы599868 Составитель А, ЛбросимовТехред И. Михайлова Корректор И. Позняковская сдактор С. Макогон Подписи Тираж 1087тета Совета Министров Стений и открытий, Раушская наб., д. 4/5 Изд.359 Государственного коми по делам изобре 113035, Москва, Жказ 403 П Типография, пр. Сапунова, и шает порог срабатывания порогового элемента 41, с выхода последнего в блок 6 выдается сигнал о буксовке,При поступлении на один или несколько входов схемы 42 сборки сигнала о буксовке срабатывает одновибратор 43 и через элемент 44 гальванической развязки и усилитель 45 в схему управления приводом выдается сигнал на автоматическое снижение скорости прокатки,Формула изобретения Устройство для автоматического контроля буксования валков обжимного прокатного стана, содержащее блок контроля буксования валков по разности токов прокатных двигателей, блоки контроля буксования по частоте колебаний и скачкообразному уменьшению тока нагрузки двигателя, блок направления прокатки, блок контроля управляющего сигнала, диффоренцирующий трансформатор, подключенный к компенсационной обмотке и дополнительным полюсам одного прокатного двигателя, и выходной блок, отличающееся тем, что, с целью обеспечения надежности контроля пробуксовок при одно- и многослитковой прокатке и защиты от перегрузок электро- и механооборудования прокатного стана с индивидуальным приводом прокатных валков и в том числе станов с последовательным включением двигателей, в него введены блок 8многослитковой прокатки, блок контроля буксовки по производной разности ЭДС прокатных двигателей, датчики тока верхнего и нижнего прокатных двигателей, подключенные 5 к шунтам якорных цепей двигателей, два дифференцирующих трансформатора, подключенные к компенсационным обмоткам и дополнительным полюсам прокатных двигателей, причем выходы датчиков тока подключены к со ответствующим входам блока контроля буксовки по разности токов прокатных двигателей и блока многослитковой прокатки, выход дифференцирующего трансформатора подключен к блоку контроля буксовки по частоте ко лебаний тока прокатного двигателя и блокуконтроля буксовки по скачкообразному уменьшению тока нагрузки двигателей, к которому также подключен второй дифференцирующий трансформатор, вход блока контроля буксовки 20 по производной разности ЭДС прокатных двигателей подключен к источнику сигнала разности ЭДС прокатных двигателей, например к диагонали мостовой схемы, образованной генераторами и прокатными двигателями при 25 последовательном включении двигателей, авыходы всех блоков контроля буксовки подключены к выходному блоку,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мв 366902,М. Кл. В 21 В 37/00, 1971.