Устройство для регулирования натяжения проволоки при намотке

Союз СоветскикСоциалистическмкРеспублик ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 900 920(22) Заявлено 280380 (21) 2900982/25- 27с присоединением заявки М(23) ПриоритетОпубликовано 3001,82, Бюллетень Нт чДата опубликования описания 3001,82(51) М. Кл. В 21 С 17/00 РвуАарстааиный квинтет ь.ССР аю делан нзейретеннй н аткрытнй(5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПРОВОЛОКИ ПРИ НАМОТКЕИзобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для обработки проволоки.Известен намоточный аппарат с приводом от асинхронного двигателя с фазным ротором. Поддержание постоянного натяжения проволоки при намотке на таком аппарате (при изменении диаметра намотки) осуществляется за счет близкого совпадения регулировоч 10 ной характеристики приводного двигателя, получаемой за счет дополнительного сопротивления в роторной цепи, с нагруэочной характеристикой намоточного аппарата 13Однако указанные характеристики совпадают только в двух точках, поскольку первая - прямая, а вторая - гипербола, в результате чего натяже 20 ние проволоки по мере изменения радиуса намотки оказывается неравномерным, больше или меньше заданного. Динамические характеристики электропривода из-за значительного ослабления вращающего момента двигателя при работе на мягкой регулировочной характеристике оказываются низкими, что вызывает образование петли и запутывание проволоки при разгоне волочильного стана совместно с намоточным аппаратом, снижая производительность,Для исключения петлеобразования на метизных заводах увеличивают жесткость приводного двигателя, что вызывает значительное увеличение натяжения проволоки при намотке против необходимого и тем самым повышенный расход энергии на намотку. При совмещении нагрузочной характеристики намоточного аппарата с соответствующей регулировочной характеристикой двигателя, рабочий диапазон скорости двигателя оказывается в пределах от 0,7-0,4 П , что приводит к значительным потерям в цепи ротора и увеличению габаритной мощности приводного двигателя. Помимо этого, поддержание10 15 3 900920 постоянного натяжения проволоки при намотке вызывает межслойное врезание верхних слоев проволоки в нижние, что приводит к деформации катушек и эапутыванию проволоки при последующей размотке.Известно также устройство для регулирования натяжения проволоки при намотке, содержащее связанные между собой намоточный аппарат с приводным асинхронным двигателем с фазным ротором и систему управления, имеющую основные и дополнительные резисторы вроторной цепи, часть которых эашунтирована тиристорным коммутатором,Усилитель с двумя входами, инвертор,релейный элемент, датчики тока двигателя волочильного барабана и намоточного аппарата, счетчик числа пар слоев проволоки, блок памяти, управляемый одновибратор, пороговый элемент 23Описанное устройство характеризуется сложностью и недостаточной надежностью в связи с использованием вращающихся датчиков угловых скоростей. Цель изобретения - повыш"ние надежности устройства.Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования натяжения проволоки при намотке, содержащее связанные между собой намоточный аппарат с приводным асинхронным двигателем с фазным ротором и систему управления, имеющую основные и дополнительные резисторы в роторной цепи, часть которых зашунтирована тиристорным коммутатором, усилитель с двумя входами, инвертор, ре- лейный элемент, датчики тока двигателя волочильного барабана и намоточного аппарата, счетчик числа парслоев проволоки, блок памяти, управляемый одновибратор, пороговый элемент, снабжено релейной системой автоматического регулирования момента(САРМ) приводного двигателя, выполненной в виде датчика тока статораи связанного с ним интегратора, приэтом интегратор соединен со входом релейного элемента, а выход релейного элемента через инвертор и первыйвход усилителя соединен с цепью управления тириСторным коммутаторомроторных резисторов приводного двигателя, датчик тока двигателя волочильного барабана через пороговыйэлемент и регулируемый одновибратор 4соединен со вторым входом усилителя тиристорного коммутатора, а управляющий вход регулируемого одновибратора соединен через блок памяти со счетчиком числа пар слоев проволоки,На фиг. 1 приведены регулировочные характеристики (а, с, д, е) асинхронного двигателя с фазным ротором и нагрузочная характеристика (Ь) намоточного аппарата; на фиг, 2- блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит релейную САРИ,которая включает двигатель 1 намоточного аппарата, приводящий в движение приемную катушку 2, датчик 3 тока статора двигателя 1, выход которого подкпючен через выпрямитель 4 на вход интегрирующего элемента 5. Выход интегрирующего элемента подключен на вход релейного элемента б. Репейный элемент 6 через инвертор 7 и первый вход усилителя 8 подключен на вход тиристорного коммутатора 9, который подключен параллельно части резисторов 1 О роторной цепи двигателя 1.8 цепь статора двигателя 11 чистового барабана 12 волочильного стана включен датчик 13 тока, выход которого через пороговый элемент 14 и управляемый одновибратор 15 подключсн на второй вход усилителя 8.- Управляющий вход одновибратора 15 через блок 16 памяти подключен к выходу датчика 17 числа пар слоев. Сброс блока 16 памяти осуществляется от датчика 18 исходного положения выд; вижной пиноли намоточного аппарата.Устройство работает следующим образом.Ори пуске намоточного аппарата релейный элемент б за счет пускового тока двигателя срабатывает и через инвертор 7 снимает управляющее воздействие с усилителя 8 и тем самым с коммутатора 9. Двигатель 1 переходит на работу с более мягкой регулировочной характеоистикой д (фиг, 1) . Как только ток двигателя 1 станет ниже порога срабатывания релейного элемента 6, последний возвращается в исходное состояние, тиристорный коммутатор 9 включается, шунтируя часть резисторов 10 роторной цепи двигателя 1, и последний переходит на более жесткую регулировочную характеристику с, развивая повышенный вращающий момент, Затем цикл пов. торяется, в результате чего двига5 10092тель 1 работает на промежуточной регулировочной характеристике, параллельной оси ординат и лежащей междудвумя характеристиками с и д, Работадвигателя обеспечивается с постоянным вращающим моментом, посколькуток статора при работе со скольжениями выше критического и пропорционален моменту двигателя. Наличие интегрирующего элемента 5 на входе релейного элемента 6 обеспечивает исключение однополярных импульсов тока ротора и тем самым знакопеременных динамических моментов, не вызывая в тоже время колебаний натяжения прово злоки.Интегрирующий элемент 5 помимо основной функции выполняет функцию Фильтра-выпрямителя и Функцию регуляторазаданного значения момента двигателя, щПри совместном пуске намоточногоаппарата с волочильным станом сцелью исключения провисания проволоки динамическая составляющая тока двигателя 11 чистового барабана 12 череэ датчик 13 тока, пороговый элемент14 и управляемый одновибратор 15 воздействует на второй вход усилителя 8,управляющего тиристорным коммутатором 9, обеспечивая повышенный пусковой момент двигателя Мр (Фиг. 1) намоточного аппарата. При спадении динамической составляющей тока,двигателя 11 ниже порога срабатывания элемента 14, одновибратор 15 путем воздействия на второй вход усилителя 8продолжает удерживать включенное состояние тиристорного коммутатора 9 и,следовательно, максимальный моментдвигателя 1 в связи с повышенным относительным моментом инерции намоточкого аппарата по сравнению с чистовым барабаном волочильного стана.Корректировка времени запаздывания работы расширителя осуществляется по егоуправляющему входу от блока 16 памяти (запоминающего исходный моментинерции катушки), вход которого подключен к датчику 17 числа пар слоевпроволоки на катушке. 8 качестве датчика 17 числа пар слоев может бытьиспользован бесконтактный конечныйвыключатель, переключающий реверсив,ную муфту раскладочного механизма.Сброс памяти осуществляется при съеме катушки за счет воздействия выдвижной пиноли катушки на датчик 18 ееисходного положения,0 6Использование изобретения обеспечивает регулирование натяжения проволоки обратно пропорционально радиусу намота наиболее простыми средствами и может быть использовано как на вновь проектируемых, так и на существующих намоточных аппаратах с приводом от асинхронного двигателя с фазным ротором. Экономический эффект только за счет экономии электроэнергии составляет 920 руб,год.Формула изобретенияУстройство , я регулирования натяжения проволоки при намотке, содержа- .щее связанные между собой намоточныйаппарат с приводным асинхронным двигателем с Фазным ротором и систему управления, имеющую основные и дополнительные резисторы в роторной цепи,часть которых зашунтирована тиристорным коммутатором, усилитель с двумявходами, инвертор, релейный элемент,датчики тока двигателя волочильногобарабана и намоточного аппарата, счет"чик числа пар слоев проволоки, блокпамяти, управляемый одновибратор, пороговый элемент, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно снабженорелейной системой автоматического ре"гулирования момента приводного двига"теля, выполненной в виде датчика тока статора и связанного с ним интегратора, при этом интегратор соединенсо входом релеиного элемента, а вы"ход релейного элемента через инвер"тор и первый вход усилителя соединенс цепью управления тиристорным комму"татором резисторов в роторной цепиприводного двигателя, датчик токадвигателя волочильного барабана через пороговый элемент и регулируемыйодновибратор соединен со вторым входом усилителя тиристорного коммутато"ра, а управляющий вход регулируемого одновибратора соединен через блокпамяти со счетчиком числа пар слоевпроволокиИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Намоточный аппарат АЗТМ типаНК/500-1000.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Н 2454267/27 1977 (прототип), 9 ооэго