Устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя прокатного стана

. ОВ,ИЧИРИЕСНИП РЕСПУБЛИК 693 01) В 37/О уц Н 02 Р 5/00; НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ тем, что, мического ния элект нагруэке, и надежно(56) 1. Авторск 9 984526 кл. В свщетельство СССР В 37/00, 1980. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГА-,ТЕЛЯ ПРОКАТНОГО СТАНА по авт.св.У 984526, о.т л и ч а ю щ е е с я с целью уменьшения динаотклонения частоты вращеодвигателя при ударнойповышения быстродействияти, в него введены инй и два дополнительныхьных усилителя, при этомтирующего усилителя лодатчику ускорения, а егоинеи с входами введенныхьных усилителей, выходыяэаны с входами промеусилителя, а их цепи обэей - с выходами релейных вертирующи функционал вход инвер ключен к д выход соед функционал которых св жуточного ратных свя усилителей1105998 Изобретение относится к электротехнике и может найти применениев электропрцволах прокатных станов,преимущественно станов горячей прокатки. 5Известно, что одним из основныхтребований при прокатке металла нанепрерывных станах горей прокатки,а в некоторых случаях и при прокатке на отдельно стоящих клетях тол Остолистовых станов, является уменьшение динамического отклонения частоты вращения электродвигателя приударной нагрузке пои входе металлав клеть и уменьшение времени переход ного процесса изменения частоты вращения.По основному авт,св, У 984526известно устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя прокатного стана, выполненноепо системе подчиненного регулирования частоты вращения электродвигателя и содержащее датчик и регуля"тор тока, датчик и регулятор частоты вращения и датчик ускорения,а также два .усилителя с релейнымвыходом, два функциональных и промежуточный усилитель, причем выход регулятора частоты вращения электродвигателя соединен с входами релейных усилителей, выходы которых подключены к цепям обратных связейФункциональных усилителей, с входа"ми которых соединен выход датчикаускорения, а выходы Функциональныхусилителей подключены к входам промежуточного усилителя, выход которого соединен с одним из входов регулятора частоты вращения 11.40 Однако в известном устройстве сигналы производной частоты вращения электродвигателя, совпадающие по знаку с сигналами отклонения частоты его вращения от заданного значения, вво 45 дятся в систему регулирования на чередующихся участках в течение только одной четверти периода,т,е. в течение половины полуволны каждого знака кривой производной частоты вращения . Прц этом не используются сигналыпроизводноц частоты вращения техучастков полуволн этой производнойкоторые но совпадают по знаку с сигналамц отклонения частоты вращения,а это ухудшает динамические показатели электропривода. 2Цель изобретения - уменьшение динамического отклонения частоты вращения электродвигателя при ударнойнагрузке, повышение быстродействия инадежности.Цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены инвертирующий и два дополнительных функциональных усилителя, при этом входинвертирующего усилителя подключенк выходу датчика ускорения, а еговыход соединен с входами введенныхдополнительных функциональных усилителей, выходы которых связаны с вхо"дами промежуточного усилителя, а ихцепи обратных связей - с выходамирелейных усилителей,На Фиг, изображена схема предлагаемого устройства; на фиг.2кривые колебательного переходногопроцесса изменения частоты вращенияэлектродвигателя и ее производной.Устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя 1,подключенного к управляемому преобразователю 2, выполнено по системеподчиненного регулирования и содержит последовательно включенные регулятор 3 частоты вращения и регулятор 4 тока якоря, к входам которыхподключены соответственно датчики5 и 6 частоты вращения и тока, датчик 7 ускорения (блок дифференцирования),а также усилители 8 и 9 срелейным выходом, функциональныеусилители 10 и 11 и промежуточныйусилитель 12, при этом выход регулятора 3 частоты вращения соединен свходами релейных усилителей 8 и 9,выходы которых соединены с цепямиобратных связей функциональныхусилителей 10 и 11, с входами которыхсоединен выход датчика 7 ускорения,а выходы функциональных усилителей10 и 11 соединены с входами 13 и 14промежуточного усилителя 12, выходкоторого соединен с одним из входоврегулятора 3 частоты вращения. Вустройство введены также инвертирующий 15 и два дополнительных функциональных усилителя 16 и 17, причемвход инвертирующего усилителя 15подключен к датчику 7 ускорения, аего выход соединен с входами дополнительных функциональных усилителей16 и 17, выходы которых связаны свходами 18 и 19 промежуточного усилителя 12, а цепи обратных связей - свыходами релейных усилителей 8 и 9.При открытом усилителе 8 цепь обратной связи усилителя 10 не закорочена, и при положительном ускорении й 3 на выходе усилителя 10 возникает сигнал, прогорциональный положительному ускорению электродвигателя 1. Однако при закрытом усилителе 8 (отрицательцое отклонение частоты вращения - а(а выходное напряжение этого усилителя равно нулю, вследствии чего цепь обратной связи усилителя 10, к которой подключен выход усилителя 8, оказывается закорочеццой (элемецты,обеспечивающие закорачивацие цепи обратной связи усилителя 10, на фиг,1 не показаны). 35 40 45 50 В результате, несмотря на наличие положительного ускорения ца входе усилителя 10, выходное напряжение этого усилителя равно нулю, поскольку отклонение частоты вращения электродвигателя от заданного значения отрицательно. На фиг.2 показаны кривые отклонения частоты вращения ф ьМ 3 от ее заданного значения йздд (кривая С) производной частоты вращения 1 Ь (д (кривая Р ) и инвертированного значения этой производной (кривая Ь ) при приложении ударной нагрузки к валу электродвигателя, Заштрихованы те участки кривых, на которых знаки отклонения частоты вращения и ее0 производной совпадают. При этом сплошной штриховкой показаны совпадающие по знаку сигналы отклонения частоты РРащения элехтродвиг",.тели . е ио изводнои, а пунктирной - совпадающие по знаку сигналы отклонения частоты вращения электродвигателя и инвертированного значения ее производной.Устройство работает следующим образом.20При положительном отклонении частоты вращенияаЫ электродвигателя 1 от заданного значения а)зАд усилитель 8 открыт, а усилитель 9 закрыт (благодаря условно показанной25 на фиг,1 полярности диодов, включенных в цепь обратной связи этих усилителей).При отрицательном отклонении частоты вращения -ьЮ электродвигателя 1 от заданного значения а)уд наоборот, открыт усилитель 9, а усилитель 8 закрыт. Точно также при открытом усилителе 9 цепь обратной связи усилителя1 1 не закорочена, а при отрицательном ускорении на выходе усилителя 11возникает сигнал, пропорциональныйотрицательному ускорению электродвигателя 1. Однако при закрытом усилителе 9 (положительное отклонениечастоты вращения ьЫвыходное напряжение этого усилителя равно нулю,вследствие чего цепь обратной связиусилителя 11, к которой подключенвыход усилителя 9, оказывается закоро.:,:.". (элементы, обеспечивающиезакорачивание цепи обратной связиусилителя 11, на фиг.1 также це показаны).В результате, несмотря на наличие отрицательного ускорения навходе усилителя 10, выходное напряжение этого усилителя равно нулю,поскольку отклонение частоты вращенияэлектродвигателя от заданного значения положительно.Таким образом, при ударной нагрузке сигнал, пропорциональный положительному ускорению -(а) на выходеусилителя 10 возникает при положительном отклонении частоты вращения Я от заданного значения, асигнал, пропорциональный отрицательному ускорению -сй, ца выходе усилителя 11 возникает при отрицательномотклонении частоты вращения от заданного значения,Далее, инвертированный с помощьюусилителя 15 сигнал производной частоты вращения э;.ектродвигателя поступает на вход двух дополнительныхфункциональных усилителей 16 и 17-.Параллельно цепям обратных связейусилителей 16 и 17 подключены выходырелейных усилителей соответственно8 и 9, вследствие чего усилители16 и 17 открываются аналогично усилителям 1 О и 11, т.е. совпадениизнаков отклонения частоты вращенияэлектродвигателя от заданного значения с одноименными знаками инвертированного сигнала производнойчастоты вращения электродвигателя1 (см. пунктирную штриховку участков кривых С и Ь ца фиг.2),Выходы усилителей 16 и 17 подключены к входам 18 и 19 промежуточного усилителя 12, Поэтому ца вход этого усилителя поступают как сигналы производных частоты враше 1105998щения электродвигателя, совпадаюцйе по знаку с сигналами отклонения частоты вращения, так и инвертирование сигналы проиэводиых частоты вращения, также совпадающие по знаку с остальными участками кривой отклонения частоты Вращения, которые противоположны по знаку неинвертированным сигналам производных.Таким образом, на входы 13 и 14 промежуточного усилителя 12 и далее на вход регулятора 3 частоты вращенФв сигналы производных частоты вращения электродвигателя поступают толЬко при совпадении их со знаками отклонения частот вращения от заданного значения. очно также на входы 18 и 19. уси ,ч еля 12 и далее на вход регулято 3 частоты вращения инвертированные сигналы производных частоты вращения электродвигателя 1 поступают также только при совпадении .их со знаками отклонения частотывращения от заданного значения. 1 О Вследствие этого в предлагаемомустройстве действие сигналов производных отклонений частоты вращения более эффективно, что обуславливает уменьшение динамического Б отклонения частоты вращения электродвигателя при ударной нагрузке, повьппение быстродействия н надежности.1105998 оставитель В. Кехред Л.Микеш ецова Корректор. В. Синицка Редактор А. Гуль каэ 5 б 12/4 Филиал ППП "Патент" Ужгород, ул, Проектная Тираж бб 7 ПодписноВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/