Электропривод с регулированием натяжения обрабатываемого упругого материала

(19) ( 1 Р 5/00 4(5В щИЯ ИЕМУ СВИ ЗОБРЕТ ЕЛЬСТВУ(46) 23.06.85. Бюл. В 23 (72) В,М. Шестаков и Б;В, Тепляков (71) Северо-Западный заочный политехнический институт(53) 62-83:621314.5(088.8) (56) Шестаков В,М. Регулируемые электроприводы отдельных агрегатов целлюлозно-бумажной промышленности. М., "Лесная промьпвпенность", 1982, с. 58.Шестаков В.М. Автоматизированные электроприводы бумаго-картоноделательных машин. М., "Лесная промышленность", 1978, с. 36-37. (54)(57) ЭЛЕКТРОПРИВОД С РЕГУЛИРОВАНИЕМ НАТЯЖЕНИЯ ОБРАБАТЫВАЕМОГО УПРУГОГО МАТЕРИАЛА, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный к вентильному преобразователю, в цепь управления которого включены задатчик натяжения и последовательно соединенные регуляторы натяжения, частоты вращения и тока, входы обратньм связей которых соединены соответственно с выхо" дами датчиков натяжения, частоты вращения и тока, при этом регулятор натяжения выполнен в виде параллель" но включенных пропорционального и интегрирующего усилителей, соединенных своими вькодами с входами суммирующего усилителя, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и стабильности в широком диапазоне скоростей, в него введены согласующий .усилитель, блок перемножения и корректирующая цепь из последовательно соединенных резистора и.конденсатора, причем выход датчика частоты вращения через согласующий усилитель подключен к одному из входов блока перемножения и одному из выводов корректи-. рующей цепи, второй вывод которой соединен с третьим входом суммирую щего усилителя, вькод датчика натяжения связан с вторым входом блока перемножения, въкод которого подклю": чен к входу интегрирующего усилителя регулятора натяжения, динамические коэффициенты усиления а , в и постоянные времени С и 1:к соответственно регулятора натяжения и корректирующей цепи определяются из условия- коэффициент передачиобратной связи контуранатяжения;- механическая постоянная времени электропрнвода- постоянная времени натяжения материала;- эквивалентная малая постоянная времени контурарегулирования частотывращения;.1 1163449 2Изобретение относится к электро- го подключен к входтехнике и может быть использовано в усилителя 11,высокодинамичных, широкорегулируе" Статическая харамых электроприводах поточных линий, сующего усилителя Поснащенных унифицированными система показывает, что выбми прямого регулирования натяжения коэффициента передаобрабатываемого упругого материала Ку = 1 обеспечивает(бумажного полотна, металлической зонов изменения 0полосы и др.) . области, ограничейнХарактерной особенностью таких 1 О и нижней Ч скоростясистем является значительное измене- что необходимо дляние коэффициента передачи и постоян" адаптации регуляторной времени удлинения материала в ние характеристикизависимости от скорости, что приво- начала координат, ддит к возникновению упругих колеба счет подачи на входний 2-го рода и нестабильной работе ного натяжения Ч (6системы, ляет устанавливатьЦель изобретения - увеличение бы- (при = О) .стродействия и стабильности электро" Задание частотыпривода в широком диапазоне скорос привода производитстей. напряжения с пост На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагемого электро- привода; на фиг. 2 - статическая характеристика согласующего усилителя; на фиг. 3 - логарифмические частотные характеристики системы. Электропривод (фиг. 1) содержит электродвигатель 1 постоянного тока, подключенный к вентильному преобразователю 2, в цепь управления которого включены задатчик 3 натяжения и последовательно соединенные регулятор 4 натяжения, регулятор 5 час тоты вращения и регулятор 6 тока, вторые входы которых соединены соответственно с выходами датчика 7 натяжения, датчика 8 частоты вращения и датчика 9 тока. Регулятор натяжения 4 О выполнен в виде параллельно включенных пропорционального 10 и интегрирую. щего 11 усилителей, соединенных своими выходами с входами суммирующего усилителя 12, Электропрнвод содержит 45 также согласующий усилитель 13, блок 14 перемножения и корректирующую цепь 15 из последовательно соединенных резисторов 16 и конденсатора 17, причем выход датчика 8 частоты вра щения череэ согласующий усилитель 13 годключен к одному из входов блока 14 перемножения и одному из выводов, корректирующей цепи 15, второй вывод которой соединен с входом суммирующего усилителя 12, Выход датчика 7 натяжения связан с вторым входом блока 14 перемножения, выход котороу интегрирующегоктеристика соглау = ( )(фиг, 2)ранное значениечи усилителяравенство диапаи П в заданнойой верхней . Узми материала,параметрическойа натяжения,Смеще 1/ относительноостигаемое заусилителя опорфиг, 1), позвонатяжение покоявращения электроя с помощьюупающего на вход регулятора 5 частоты вращения. Задание натяжения обрабатываемого полотна происходит при помощи напряжения Ю, снимаемого с задатчика 3 натяжения. При этом регулятор натяжения выполняет роль корректора скорости, обеспечивая постоянства натя-. жения обрабатываемого материала. Изменение скорости электропривода линииприводит к вариации характеристик объекта регулирования контура натя.жения (ЛАХ У , фиг. 3). При этом происходит деформация ЛАХ объекта как в зоне низких частот, так и в окрестности частоты упругих колебаний сдю. Подавление резонансного пика ЛАХ И на частоте м ,осуществляется при помощи КС-коррекции (соответствующая ЛАХ коррекции И показана на фиг.3). Для компенсации деформации характеристики И в зоне низких частот необходима подстройка постоянной временирегулятора натяжения при сохранении постоянства динамического коэффициента усиления 8,. С учетом этого передаточная функция адаптивного регулятора натяжения имеет вид)И (,Р):/ 3 +рн ю ф Т Ро оКгде Т = /р,; К " коэффициент, пропорциональный скорости электропривода и реализуемый блоком 14 перемножения.При выборе р и с на нижнейскорости значение К = 1 ЛАХ адаптив3 3163449 4ного регулятора Иц на верхней и юнак- обеспечивается вь 1 сокое быстродейстней скоростях привода и результи- вие и стабильность функционирования руницая ЛАХ разоввнутой АРСН Япред- электропривода в аироком диапазоне ставлены на фиг. 3, откуда видно, скоростей.что предлагаемая система имееет высокую стабильность динамических харак- Применение предлагаемой системы теристик в заданном диапазоне рабо- автоматического управления натяаечих скоростей. Достигнутое быстро- кием упругого материала особенно эфдействие системы, характеризуемое фективно в многодвигательных электе 1ее частотой срезаю ъ 1 ., достаточно 10 роприводах поточных линий целлвлознодля удовлетворения требований, пред- бумааной, металлургической, химичесляеюк к электроприводам агрегатов кой и других отраслей промьац 1 енности, рассматриваемого класса. где необходимо обеспечить высокоеПроведенные исследования пока- качество динамики в аироком диапаэо" зывавт, что в предлагаемом устройстве 15 не регулирования скоростей, 1163449/54 Тирак 646 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и о 13035, Мос-ва, Ж Раушск