Устройство для управления прокатными электродвигателями при сдвиговой прокатке металла

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциапистическикРеспубпик и 942832(51)М, Кл. В 21 В 37/00 3 Ьвуааретюный квмктет СССР ав двлам кэабретениЯ к открыткЯ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОКАТНЫМИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ ПРИ СДВИГОВОЙ ПРОКАТКЕ 1Изобретение относится к металлургии, к прокатке металла, преимущест венно к поперецно- винтовой прокатке в трехвалковых станах,При этом прокатные валки в по"добных станах современной конструкции, как правило, приводятся индивидуальным электродвигателем постоянного тока непосредственно или черезредуктор. С целью снижения величи"ны давления металла на валки, применяют так намываемую прокатку сосдвигом, основой" которой являетсясоздание разности частот вращениявалков, в результате чего в очаге де-,5формации возникает деформация сдвига,снижается деформация сжатия и, какследствие снижается усилие прокатки по сравнению с требуемым при обычной прокатке, гоСдвиговая прокатка характеризуется также и тем, цто наряду с уменьшением давления на валки нагрузкаэлектродвигателя с более высокой ца 2стотой вращения превышает таковую для двигателя, имеющего меньшую ча" стоту вращения.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления прокатными электродвигателями при поперецно-винтовой прокатке, осуществляемой частоты вращения, снабженное тремя электродвигателями постоянного тока с системами регулирования, системой редукторов для обеспечения переменной и постоянной окружных скоростей вращения верхнего и нижнего рабочих валков 1.1 ),Недостатком известного устройства является то, что изменение соотношения постоянной и переменной окружных скоростей валков в нем осуществляется набором редукторов, исклюцающим.независимое регулирование и настройку амплитуд и частот перемен2832 ф 55 40 т 45 50 55 3 94 ных составляющих окружных скоростей валков.,Цель изобретения - повышение надежности, уменьшение давления метал" ла на валки, повышение равяомерно" сти нагрузки электродвигателей и механооборудования и улучшение качества проката металла.Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления прокатными электродвигателями при сдвиговой прокатке металла, преимущественно при поперечно-винтовой прокатке, осуществляемой тремя электродвигателями постоянного тока, каждый из которых приводит во вращение отдельный валок непосредственно или через редуктор, содержащее источники индивидуального питания и системы автоматического регулирования частоты вращения электродвигателей, в него дополнительно введены распределитель сигналов задания среднего значения частоты вращения электродвигателя каждого валка, задатчик колебаний частоты вращения, состоя" щий из механически сочлененных сер" водвигателя и сельсина, возбуждаемого постоянным током, а также задатчики синусоидальных колебаний частоты вращения, электродвигателей, причем выход задатчика среднего значения частоты вращения электродвигателей соединен со входом распределителя сигналов задания среднего значения частоты вращения задатчика колебания частоты вращения и с якорной обмоткой серводвигателя, а .выходы сель- сина соединены со входами задатчиков сииусоидальных колебаний частоты вращения электродвигателей, выходы ко торых соединены с одним из входов систем автоматического регулирования частоты вращения соответствующих элек тродвигателей, с другими входами которых соединены выходы распределителя сигналов задания .среднего значения частоты вращения электродвигателей и датчиков скорости соответствуоцих электродвигателей. На чертеже представлено предлагаемое устройство.Заготовка 1 посредством валков 2-4 обжимается и совершается вращательное и поступательное движение.Валки 2-4 приводятся в движение прокатными электродвигателями 5-7, имеоцими индивидуальные регулируемые 5 10 О 20 25 30 источники 8-10 питания и системы 11"13 автоматического регулирования частоты вращения, один из входов каждой системы соединен с соответствующим выходом распределителя 14 сигналов задания среднего значения частоты вращения (р электродвигателей 5-7.Другие входы каждой системы 1 1- 13 соединены с выходами задатчиков 15-17 синусоидальных колебаний частоты вращения электродвигателей соответственно, входы задатчиков 15- 17 соединены с соответствующими выходами трехфазного задатчика 18 колебаний, причем выходные однофазные синусоидальные напряжения последнего, поступающие на входы задатчиков 15- 171 смещены между собой по фазе на 120Вход задатчика 18 соединен с одним из выходов задатчика 19 среднего значения частоты вращения электродвигателей 5-7. Задатчик 18 состоит из механически сочлененных серводвигателя 20 постоянного тока и сельсина 21, имеющего трехфазную выходную обмотку, с выведенным нулем и возбуждаемого постоянным током (серводвигатель, например типа СЛ 621, а сельсин типа СС 195- 135). Серводвигатель 20 соединен с од"ним из выходов задатчика 19 среднего значения частой вращения электродвигателей,Благодаря этому частота вращениясерводвигателя 20, а, следовательно, амплитуда и частота трехФазного выходного напряжения сельсина 21пропорциональны среднему значениючастоты вращения электродвигателей5-7, причем, при фиксированной частоте вращения серводвигателя 20,амплитуда выходного напряжения сельсина 21 определяется величиной еготока возбуждения (как в синхронномгенераторе)Таким образом, с выхода задатчика 18, т.е. с фаз А, В и С и нулевого провода 0 сельсина 21, ко входам задатчиков 15- 17 поступают сдвинутые по фазе на 1200 синусоидаль"ные напряжения.Среднее значение частоты вращения электродвигателей 5-7 задаетсякомандоконтроллером 22, выход которого соединен со входом задатчика 19,Устройство работает следующим образом,50 5 9428При прокатке заготовки 1 в валках 2-4 средние значения частот вращения Ф электродвигателей 5-7 равны между собой.Однако частота вращения каждого из электродвигателей 5-7 содержит принудительно создаваемую переменную (синусоидальную) составляющую с амплитудой + ДЩ причем фазы указанных переменных составляющих частот 0 вращения сдвинуты между собой на 120Период каждого однофазного колеба" ния выбран равным времени одного оборота прокатываемой заготовки 1. Соотношение периодов колебаний и времени одного оборота, заготовки может вариаНтно изменяться посредством воздействия на частоту вращения серводвигателя 20.Таким образом, за время одного 20 оборота заготовки происходит поочередное, со сдвигом фаз в 120, превышение частоты вращения одного валка относительно другого.В результате при прокатке заготов ки происходит, кроме обычных обжатий, дополнительное смещение слоев металла за счет деформации сдвига, .связанной с чередующимся взаимным изменением соотношения частот враще- Зо ния валков, однако в наличие от известной сдвиговой прокатки, происходит равномерный износ оборудования,Амплитуда + до 3 однофазных колебаний частот вращения валков выбирается такой, чтобы относительное изменение частоты вращения, т,е. отношение размаха колебаний, равного удвоенному значению амплитуды колебаний, к среднему значению частоты вращения при изменении скорости прокатки оставалось неизмененным, и например, равным или пропорциональным относительному обжатию заготовки в данном пропуске.45Указанное соотношение взаимного отклонения частот вращения валков и обжатия применяют при известной плоской двухвалковой сдвиговой прокатке.В предлагаемом устройстве указанное постоянство относительного изменения частот вращения валков обеспечивается за счет того, цто одновременно с изменением среднего значения частоты вращения, задаваемым55 командоконтроллером 22, выходы задатцика 19 подключены как на вход распределителя 14 сигналов задания, так и ко входу серводвигателя 20,32 6вращающего сельсин 21 задатчика 18.При этом регулировка амплитуды колебаний осуществляется изменением токавозбуждения сельсина 21.Таким образом, предложенное изобретение позволяет уменьшить давлениеметалла на валки, повысить равномерность нагрузки электродвигателей механооборудования и улучшить качествопроката.Формула изобретенияУстройство для управления прокатными электродвигателями при сдвиговой прокатке металла, преимущественно при поперечно-винтовой прокат"ке, содержащее три электродвигателяпостоянного тока, Источники индивидуального питания и системы автомати"цеского регулирования частоты вращения электродвигателей, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения давления металла на валки,повышения равномерности нагрузкиэлектродвигателей и механооборудования и улучшения качества проката,.в него дополнительно введены распределитель сигналов задания среднего значения частоты вращения электродвигателя каждого валка, задатчик колебаний частоты вращения, состоящий из механически сочлененныхсерводвигателя и сельсина, возбужда"емого постоянным током, а также задатчики синусоидальных колебаний частоты вращения электродвигателей,причем выход задатчика среднего значения частоты вращения электродвигателей соединен со входом распределителя сигналов задания среднего значения частоты вращения задатчика колвба"ния частоты вращения и с якорнойобмоткой серводвигателя, а выходысельсина соединены со входами задатчиков синусоидальных колебаний частоты вращения электродвигателей, выходы которых соединены с одним извходов систем автоматического регулирования частоты вращения соответствующих электродвигателей, с другимивходами которых соединены выходыраспределителя сигналов задания сред"него значения частоты вращения электродвигателей и датчиков скоростисоответствующих электродвигателейИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Японии по заявкеН 54-110952, кл. В 21 В 1/30, опублик, 30. 08. 79.