Устройство для измерения межклетевых натяжений проката

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕЖКЛЕТЕВЫХ НАТЯЖЕНИЙ ПРОКАТА В не , прерывных, прокатных станах, содержащее датчик тока якоря электродвигателя предыдущей клети, датчик скорости вращения вала электродвигателя, .дат-чик ЭДС этого же электродвигателя, , датчик наличия металлав предыдущей клети, датчик давления металла на всшки этой же клети, шесть сумматоров , три блока усиления, три блока умножения, четыре блока интегрирова ния, два ключа и элемент НЕ причем выход датчика тока якоря электродвигателя соединен с первым входом первого сумматора, первый выход.датчика скорости соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с входом, первого блока усиления, первый выхрд которого соединен с вторым входом первого сумматора , выход датчика ЭДС соединен с первым входом третьего сумматора, выход которого, соединен с входом второго блока интегрирования, первый выход которого соединен с первым входом первого блока умнозкения, , , а второй выход - с первым входом 1 второго блока умножения, второй Ьход .последнего, соединен с вторым выходом I датчика, скооости , а выход второго : блока умножения соединен с вторым входом третьего сумматора, выход четвертого сумматора соединен с входом второго блока усиления, выход которого соединей с первым входом первого ключа, а второй вход последнего соединен с первым выходом элемента НЕ, вход которого подсоединен к первому выходу первого датчика наличия металла, выход первого ключа соединен с входом третьего блока,интегрирования , первый выход которого соединен с первым входом четвертого . сумматора, а второй выход третьего блока интегрирования соединен с первым входом пятого сумматора, выход третьего блока умножения соединен с | первым входом шестого сумматора, выход которого соединен с входом (Л третьего блока усиления, а первый выход последнего соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого соединен с вторым выходом первого датчика нгшичия метаьлла, вы .ход второго ключа соединен с первым входом Четвертого блока интегрирования , второй вход которого соединен САЭ с вторым выходомэлемента НЕ, а выСО О) ход четвертого блока интегрирования соединен с первым входом третьего блока умножения, отличающееся тем, что., с целью -повышения точности измерения межклетевых натя-, жений и повышения качества проката, в него дополнительно введены четвертый блок умножения, четвертый блок усиления, третий ключ и второй датчик наличия металла в последующей клети, причем первый вход четвертого блока умножения соединен с вторым выходом первого блока усиления, второй вход четвертого блока умножения соединен с третьим выходом второго блока интегрирования, первый выход четвертого блока умножения соединен с вторым входом пятого сумматора, :а второй выход - с вторым входом

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(51) В 2 1 В 37/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (-,--—

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ;:::

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3 432032/22-.02

I .(22) 05.05.82 (46) 07.09.83. Вюл. Р 33 (72) В.Л. Савченко, A.Ï.,Ïåòðoâ, О.Н. Сосковец и В.Д. Демин (71) Особое проектно-конструкторское бюро Научно-производственного объединения Черметавтоматика (53) 621.771.58-531(088.8) (56) 1. Заявки Японии Р 55-1131, кл . В 21 В 37/06, 1980.

2. Wahne9t; Н. Minimoltugregelung

fur WarmwalzstraPen. Dez YEN-Event:ro

-Antagenban. ВИ. 15, 1979, 9 4, S. 163-167. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

МЕЖКЛЕТЕВЫХ НАТЯЖЕНИЙ ПРОКАТА в непрерывных.прокатных станах, содержащее датчик тока якоря электродвигателя предыдущей клети, датчик скорости вращения вала электродвигателя., датчик ЭДС этого же электродвигателя,, датчик наличия металла в предыдущей клети, датчик давления металла на валки этой же клети, шесть сумматоров, три блока усиления, три блока умножения, четыре блока интегрирования, два ключа и элемент НЕр причем выход датчика тока якоря электро- двигателя соединен с первым входом первого сумматора, первый выход датчика скорости соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с входом первого блока усиления, первый выход кбторого соединен с вторым входом первого сум" матора, выход датчика ЭДС соединен с первым входом третьего сумматора, выход которого. соединен с входом второго блока интегрирования, первый выход которого соединен с первым входом первого блока умножения, а второй выход — с первым входом

|второго блока умножения, второй вход .последнего, соединен с вторым выходом ,датчика скооости, а выход второго

„„SU„„1039600 А блока умножения соединен с вторым входом третьего сумматора, выход четвертого сумматора соединен с входом второго блока усиления, выход которого соединен с первым входом первого ключа, а второй вход последнего соединен с первым выходом элемента

НЕ, вход которого подсоединен к первому выходу первого датчика наличия металла, выход первого ключа соединен с входом третьего блока. интегрирования, первый выход которого соединен с первым входом четвертого сумматора, а второй выход третьего блока интегрирования соединен с первым входом пятого сумматора, выход третьего блока умножения соединен с первым входом шестого сумматора, 9 выход которого соединен с входом третьего блока усиления, а первый выход последнего соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого соединен с вторым выходом первого датчика наличия металла, выход второго ключа соединен с первым входом четвертого блока интегрирования, второй вход которого соединен с вторым выходом элемента НЕ, а вы- С0 ход четвертого блока интегрирования (© соединен с первым входом третьего блока. умножения, о т л и ч а ю щ е- . аЮ е с я тем, что,, с целью .повышения {, ) точности измерения межклетевых натя-, жений и повышения качества проката, в него дополнительно введены четвертый блок умножения, четвертый блок усиления, третий ключ и второй датчик наличия металла в последующей клети, причем первый вход четвертого блока умножения соединен с вторым выходом первого блока усиления, второй вход четвертого блока умножения соединен с третьим выходом второго блока интегрирования, первый выход четвертого блока умножения соединен с вторым входом пятого сумматора, а второй выход - с вторым входом

1039600

U3 -3 R

ПP Щ

Д четвертого сумматора, треч ий вход которого соединен с выходом четвертого блока усиления, а вход последнего — с первым выходом датчика давления, второй выход датчика давления соединен с вторым входом третьего блока умножения, выход пятого сумматора соединен с вторым входом шестого сумматора, а выход первого сумматора соединен с входом первого

Изобретение относится к контроль.ным и регулирующим .устройствам прокатных станов, реагирующим на изменение натяжения проката, например на станах горячей прокатки, и может быть использовано .в черной металлургии, в прокатном производстве.

Известно устройство для измерения натяжения проката в непрерывном прокатном стане, содержащее датчик напря>кения на якоре электродвигателя предыдущей клети, датчик тока якоря ° электродвигателя предыдущей клети, датчик скорости вращения вала электродвигателя предыдущей клети, датчики наличия металла в двух смежных для межклетевого промежутка клетях, датчик давления металла на валки предыдущей клети и ряд логических блоков (1 ). Для вычисления момента прокатки Мрр используют зависимость 20

25 где U — напряжение на якоре двигате ля, В;

3q — ток якоря двигателя, А;

Ф - скорость вращения вала электродвигателя, 1/с.

Натяжения проката определяют из зависимости я = щ,-2 Р, Р)

I где аМ вЂ” изменение момента прокат- . пр ки в,,предыдущей клети после входа металла в последующую клеть:(по отношению к свободной прокатки) у а — плечо равнодействующей 40 контактных. сил;

h;P — приращение давления меl талла на валки предыдущей

I клети.

Недостатком этого устройства яв- 45 ляется невысокая точность измерения натяжения, которая обуславливается следующими причинами. Измеряется блока интегрирования, выход последнего соединен с вторым входом первого блока умножения, а выход первого блока умножения соединен с вторым входом второго сумматора, второй выход третьего блока усиления соединен с первым входом третьего ключа, второй вход которого соединен с выходом второго датI чика наличия металла, а выход третьего ключа является выходом устройства, 2 полный ток якоря двигателя, иэ которого необхоцимо вычесть динамический ток дЬигателя, ток пропорциональный моменту трения, т.е. момент натяжения должен вычисляться из зависимости

М„„г=а „р-2сЫР-ЛМ -аМ, (З) Гр дин где йМ вЂ” приращения момента трения; тР д М вЂ” приращения динамического

A момента.

В устройстве необходимо вычислять плечо равнодействующей контактных сил, однакс не указан путь его определения. Приращение давления Р должно вычисляться в абсолютных величинах, т.е. измеренное значение давления

P .м должно соответствовать фактичесиъм кому Рф,Р = Кр Р„,„и коэффициент

К должен быть известен, В реальных условиях пропорциональность соблюдается, но коэффициент К может со временем изменяться, что вызывает увеличение ошибки в определении момента натяжения.

Наиболее близким к предложенному ! является устройство для измерения мЕжклетевых натяжений проката, содержащее, в частности, датчик тока якоря электродвигателя предыдущей клети, датчик скорости вращения вала, датчик ЭДС этого же электродвигателя, датчик наличия металла в предыдущей клети, датчик давления металла на валки этой же клети и ряд логических схем. Устройство работает следующйм образом. От измеренного датчиком значения якорного тока 3 электродвигателя прокатной клети отнимается.определенный с помощью мо. делирования динамический ток 3> двигателя и ток 3х„ холостого хода. Предпосылкой для однозначного измерения величины натяжения и исключения помех является точный учет и компенсация динамической составляющей 3 тока якоря двигателя или, что то же самое, точное определение статического тока 3 якоря двигателя. В устройстве с помощью. моделирования оп1039600

1.0

М*э М„Р+ М -Р+ M + где М вЂ” момент. добавочных сил трегр ния, возникающих при проходе прокатываемого металла между валками. в подшипниках валков, в передаточном механизме и других частях стана;

M — динамический момент на валу двигателя °

При отсутствии металла в валках и отрицательном зазоре (валки в забое ) новая валковая .система будет находиться под давлением Р хх .,45 пропорциональным отрицательным зазору и жесткости клети. Момент тре» ния состоит из двух составляющих lN P01f Р„

М +М ! где д - диаметр цапф;

f - коэффициент, трения в подшип-: никах валков; :,55 ), - КПД передачи от двигателя к валкам;

- передаточное число этой передачи и

«

rP 7p ТР2 1 Ь

60 где

x(2a P+ df P) = (K + к ) р

К. аНЕ;

К " —. — -1 (2п.рсИ) .

2 1 l

65 ределяется динамическая составляющая

)З, тока якоря электродвигателя, которая определяется путем дифференцирования сигнала с тахогенератора пропорционального скорости двигателя (2 3.

Основным недостатком датчиков (измерителей) динамического тока, построенных на принципе дифференцирования сигнала тахогенератора, является низкая точность. Для определения тока 3„p пропорционального моменту прокатки М „ необходимо из тока якоря 3 электродвигателя исклюЯ чить динамическую составляющую Э, и ток холостого хода 3„„, т.е. 15

< яР 9 д хх и, следовательно, йеобходимо фикси ровать ток холостого хода электродвигателя. B выражении (4) Э„Р опре- «) деляется неточно, так как

<Р Я + ХК ТР где 3 Р— ток пропорциональный моменту трения М р. Следовательно, ЭпР в выражении (4) содержит з р, т.е. 25

ЭПР 3,Р .3Я 34 3хх В устройстве имеется узел определения тока холостого хода. Для оценки недостатков узла определения тока холостого хода выразим момент двигателя Идэ через 30 составляющие его величины

Таким образом, при отсутствии металла в валках и отрицательном за зоре (т.е. наличии давления Рх ) статический момент равен или:. Зст- хх+ЗтРХК i

0 где - з„„- ток двигателя, пропорциональный моменту трения

М„. „„ без металла в клети.

В устройстве для измерения натяжения измеряется статический ток при отсутствии металла в валках и утвержh дается, что это ток холостого хода

3 З„, что справедливо при положи- . ст хн р тельном зазоре между валками.

При отрицательном зазоре между валками ток холостого хода должен определяться из выражения (7)

3 =3 -Э ! КХ cr РХК . к+к ! экк-,,, ф хх . (8) м

Следовательно, для повышения точности устройства необходимо вводить при определении тока холостого хода

1 К +К

«срри«гир«юиии сиги«и — 1 — 2- P . г

I м При наличии металла в валках и постоянном магнитном потоке 3 = 3 - ЗА—

Э. Р 3õõ или np+ 3rP 3 д õõ прйчем ток d пропорциональный моменту трения М = (К „+ К ) Р содержит и. Э Рхк, если валки установлены с отрицательным зазором.

Кроме того, к недостаткам данного устройства (в частности узла определения тока холостого хода) следует отнести отсутствие корректйровки тока холостого хода 3 кх прц, ослаблении магнитного потока Ф обмотки возбуждения двигателя. Известно что и

MA&= G ôÝ„

Ихх= смфз откуда

3 = ilhxx (ХХ вЂ” ф- ()0) т.е. с ослаблением магнитногб потока ф ток холостого хода при этом же моменте М„„ должен возрастать.

Недостатки узла определения сигна- . ла пропорционального натяжению. Для определения усилия натяжения необ ходимо дополнительно определять коэффициент пропорциональности, зависящий от заданного значений натяжения. Это является недостатком устройства. Кроме того, определение коэффициента пропорциональности происходит при начальном значении маг нитного потока Фо, но этот коэффици,ент зависит от магнитного потока и при изменении последнего (что ха1039б00, 20 рактерно для главных принодов совре- менных прокатных станов) должен соответственно корректироваться. Следовательно, при изменении магнитного потока двигателя (в 1,5-2,5 раза) вносится существенная ошибка. 5

Таким образом, недостатки устроЯства (прототипа),следующие. Низкая точность, датчика динамическат;а тока. построенного на принципе дифференцирования сигнала тахогенератора 10 . (сигнала скорости вращения вала двигателя). При определении тока холостого хода отсутстнует корректирующий сигнал пропорциональный давлению,,создаваемому н клети эа счет отрицательного зазора между рабочими валками, что вносит дополнительную погрешность. Отсутствие корректировки тока холостого хода при ослабле.нии магнитного потока электродвигателя не позволяет применить устройство на станах, где скорость электро. двигателей рабочих валков клетей н пределах прокатки одной полосы регулируется KBK изменением якорного напряжения, так и ослаблением магнитного потока двигателя. Для расчета величины заданного значения натяжения необходимо определить плечо равнодействующей контактных сил.

Коэффициент пропорциональности между давлением металла на валки и током определяется при начальном значечии магнитного потока электродвигателя, но н связи с тем, что величина тока зависит от величины магнитного пото.ка, при изменении последнего необходимо пропорционально изменять и величину коэффициента. Такая конструкция н устройстве отсутствует.

Цель изобретения — повышение точ-. 40 ности измерения межклетевых натяжений и повышение качества проката.

Поставленная цель достигается тем,,что в устройство,. содержащее. датчик тока якоря электродвигателя предыдущей клети, датчик скорости вращения вала электродвигателя, датчик ЭДС этого же электродвигателя, датчик наличия металла в предыДущей клети, датчик давления металла на валки этой же клети, шесть сумматоров, три блока усиления, три блока умножения, четыре блока интегрирования, два ключа и элемент HE причем выход датчика тока якоря электродвигателя соединен с первым входом первого сумматора, перный вход датчика скорости соединен с первым входом второго сумматора, выход которого соединен с нходом первого блока усиления, первый выход которого соеди- 60 нен с вторым входом первого сумма.— тора„ выход датчика ЭДС соединен с первым входом третьего сумматора, выход которого соединен с входом второго блока интегрирования, перньЯ 65 l выход которого соединен с первым входом перного блока умножения, а нторой выход — c первым входом второго блока умножения, нторой вход последнего соединен с вторым выходом датчика скорости, а выход второго блока умножения соединен с вторым входом третьего сумматора, выход четвертого сумматора соединен с входом второго блока усиления, выход которого соединен с первым входом первого ключа, а второй вход последнего соединен с первым выходом элемента НЕ,:вход которого подключен к первому выходу перного датчика наличия металла, выход перного ключа соединен с входом третьего блока интегрирования, первый выход которого соединен с первым входом четвертого сумматора, а второй выход третьего блока интегрирования соединен с первым входом пятого сумматора, выход третьего блока умножения соединен с первым входом шестого сумматора, выход которого соединен с входом третьего блока усиления, а первый выход последнего соединен с первым входом второго ключа, второй вход которого соединен с вторым выходом первого датчика наличия металла, выход второго ключа соединен с первым входом четвертого блока интегрирования, второй вход которого соединен с вторым выходом элемента

НЕ, а выход четвертого блока интегрирования .соединен с первым входом третьего блока умножения, дополнительно введены четвертый блок умножения, четвертый блок усиления, третий ключ и второй датчик наличия . металла н последующей клети, причем первый вход четвертого блока умножения соединен с вторым .выходом первого блока усиления, второй вход четвертого блока умножения соединен с третьим выходом второго блока интегрирования, перный выход четвертого блока умножения соединен с вторым входом пятого сумматора, а второй выход — с вторым входом четвертого блока усиления, а вход последнего с первым выходом датчика давления, второй ныход датчика давления соединен с вторым входом третьего блока умноженйя, выход пятого сумматора соединен с вторым входом шестого сумматора, а выход первого сумматора соединен с входом первого блока интегрирования, ныход последнего соединен с вторым входом первого блока умножения, а выход первого блока умножения соединен с вторым входом второго сумматора, второй наход третьего блока усиления соегр нен с первым входом третьего ключа, второй вход которого соединен с выходом второ го датчика наличия металла, а выход тре. тьего ключа является выходом устройств

1039600 ходом устройства.

На фиг.1 приведена блок-схема ,устройства; на фиг.2 — структурная схема электропринода и узла определения статического тока якоря электродвигателя.

Устройство для измерения межкле-,5 тевых натяжений проката (фиг.1) содержит датчик 1 тока якоря электро-. двигателя предыдущей клети, датчик

2 скорости вращения вала, датчик 3

ЭДС этого же электродвигателя, датчик ()

4 наличия металла в предыдущей клети, датчик 5 давления металла на валки этой же клети, сумма- торы 6 и 7, блок 8 усиления, блок 9 умножения, блок 10 интегриро" ц нания, сумматор 11, блок 12 интегрирования, блок 13 умножения, сумматор 14, блок 15 усиления, ключ 16, элемент 17 НЕ, блок 18 интегрирования, сумматор 19, блок 20 умножения, блок 21 интегриронания, ключ 22, сумматор 23, блок 24 усиления, блок

25 умножения, блок 26 усиления, датчик 27 наличия металла н последующей клети, ключ 28.

Выход датчика 1 тока электродвигателя соединен с первым входом первого сумматора 6, первый выход датчика 2 скорости соединен с первым входом второго сумматора 7, выход которого соединен с входом первого 3() блока 8 усиления, первый выход которого соединен с нторым входом перного сумматора 6, выход датчика 3

ЭДС соединен с первым входом третьего сумматора 11, выход которого сое- 35 динен с входом второго блока 12 интегрирования, первый выход которого соединен с первым входом первого блока 9 умножения, а второй выход— с первым входом, второго блока 13 4() умножения, второй вход последнего соединен с вторым ныходом датчика 2 скорости, а выход второго блока 13 умножения соединен с вторым входом третьего сумматоРа 11, выход четвеР. 45 того сумматора 14 соединен с входом второго блока 15 усиления, выход которого соединен с первым входом пер вого ключа 16, а второй вход последнего соединен с первым выходом элемента НЕ 17, вход которого подключен к первому выходу первого датчика

4 наличия металла, ныход первого ключа 16 соединен с входом третьего блока 18 интегрирования, первый вы- ход которого соединен с одним (пер- 55 вым) входом четвертого сумматора 14,: а второй выход третьего блока 18 интегриронания соединен с первым входом пятого сумматора 19, выход третьего блока 20 умножения соеди" Щ нен с первым входом шестого сумматора 23, ныход которого соединен с входом третьего блока 24 усиления, а первый выход последнего соединен ,с первым входом второго ключа 22р второй вход которого соединен с вто.рым выходом -первого датчика 4 нали,чия металла, выход второго ключа 22 соединен с первым входом четвертого блока 21 интегрирования, второй вход которого соединен с вторым выходом элемента НЕ 17, а выход четнертого блока 21 интегрирования соединен с первым входом третьего блока

20 умножения, второй вход которого соединен с вторым ныходом датчика

5 давления, первый. выход последнего соединен с входом четвертого блока

26 усиления, первый вход четвертого блока 25 умножения соединен с вторым выходом первого блока 8 усиления, второй вход четвертого блока 25 умножения соединен с третьим выходом второго блока 12 интегрирования; первый выход четвертого блока 25 ,умножения соединен с вторым входом

;пятого, сумматора 19, а второй выход — с вторым входом четвертого сумматора 14, третий вход которого соединен с выходом четвертого блока 26 усиления, выход пятого сумматора

19 соединен с вторым входом шестого сумматора 23, а выход первого сумматора 6 соединен с входом первого блока 10 интегрирования, выход которого соединен с вторым входом первого блока 9 умножения, а выход последнего с вторым входом второго сумматора 7, третий. выход третьего блока 24 усиления соединен с первым входом третьего ключа 28, второй вход которого соединен с выходом второго датчика 27 наличия металла. .Выход третьего ключа 28 является выВ состав структурной схемы электропривода и узла определения статического тока якоря электродвигателя (модели) (фиг.2) входят .сумматоры

29 — 32, блок 33 с передаточной функцией й„(Р), блок 34 с передаточной функцией %f (P), блок 35, передаточная функция которого С ф, блок

36 с передаточной функцией Ы2 (Р), и блок 37, передаточная функция которого К . На фиг.2 приняты следующие обозначения: Š— напряжение на якоре электродвигателя; 3 — полный ток якоря электродвигателя; 3 (Р)3, (P) — соответственно статический и динамический токи якоря электродвигателя с - (P)3д соответственно статическйй и динамический токи модели; Ф. (9) Ж„(P)соответственно угловые скорости вращения якоря электродвигателя и модели.

Устройство для измерения межклетевых натяжений проката работает следующим образом.

С датчика 1 тока электродвигателя на первый (прямой) вход первого сумматора б поступает сигнал про1039600

10

30

%2(P el (P),("«)

40 .где порциональный току якоря электродви- гателя, на второй вход (инверсный) сумматора 6 поступает сигнал обратной связи с первого выхода первого блока 8 усиления. Алгебраическая сумма этих сигналов поступает на 5 . вход первого блока 10 интегрирования, являющегося совместно с первым блоком 9 умножения моделью блока 36 электропривода с передаточной функцией. р Смт

I p

2. РТСФ Р РТ м е ум мм где R — активное сопротивление якорной цели электродвигателя; 45

Т,„ - электромеханическая постоян-. ная времени электропривода;

Се — коэффициент ЭДС двигателя;

С,„ — коэффициент момента двигателя;

20 ф — магнитный поток одного по-, люса электродвигателя; — момент инерции привода,при-, веденный к валу двигателя;

7мм=С ф причем первый блок интегрирования(0 .реализует передаточную функцию .

1 «См м ру

Wм(р) =р (12) умножая которую на величину магнитного потока Ф двигателя в первом .блоке .9 умножения, получаем указанную передаточйую функцию (11). Сигнал пропорциональный величине магнитного потока ф формируется в узле определения магнитного потока и поступает на вход первого блок 9 умножения с второго блока 12 интегрирования.

С выхода первого блока 9 умножения на прямой второй вход второго сумматора 7 поступает сигнал ым, имеющий размерность угловой скорости, .который алгебраически склацывается 45 с сигналом .ы пропорциональным угловой скорости двигателя и поступающим с датчика 2 скорости на инверсный (первый) вход второго сумматора

7. Сигнал с выхода второго сумматора 50

7 поступает на вход первого блока

8 усиления и на выходе последнего

Формирудтся сигнал пропорциональный величине статического тока 3 якоря электродвигателя яе (Р1ярт передаточная:

Я ) : Функция блока 33 элект-

+ ропривода;

С ф ° передаточная щ (p)=N (p)=ð -@= p функция блом е 3 ка 34 элект-, ропривода и блоков 10,9

Фиг структурной имеем ) (р) ()3 (p) 2()

- ч (р), gl (Р), (1Ь)

cTì %2(Р) аналогичйо щ (p) Э(Р) 3ет(Р) (Р) (4) %l (Р) a(P) -3 (P)+ ° (4r) и 2

Подставляя выражение (15) в (13) получим а (Р)- /А(р) ст () ст() Ol (р) f учитывая, ч то (и з структурной схемы на фиг.2) 3 (р)

Ф (р)-W (р)м д и подставляя (17) в выражение (16), находим после преобразований м 2 () — (р)=

Ст 1+К д (р) ст(р) (е)З)

Подставляя в последнее выражение . (18) значение,определяем ст(p) стм() 1- ) q ет( мм р.,4, <». е ! мм

А м

Из послецнего выражения (19) замечаем, что контур определения статического тока устойчив и при достаточной большой величине коэффициента ,обратной связи К„, ! ет (.) ет(р). (2О)

В контуре отсутствует операция дифференцирования, что повышает точность и надежность определения статического тока 3 т Э электродвиет стм гателя ..

Величина. магнитного потока ф двигателя определяется так же, как и в прототипе, с помощью датчика 3 ЭДС, третьего сумматора 11, второго блока

12 интегрирования, второго блока 13 умножения и датчика 2 скорости (фиг.1) .

Сигнал с датчика 3 ЭДС поступает

1на первый вход третьего сумматора !

1l, на второй вход которого посту пает сигнал обратной связи с выхода

4Р

1039600

10 ст м ст.

Определение и запоминание момента холостого хода происходит следующим 4О образом.

При отсутствии металла в валках прокатной клети с выхода четвертого блока 25 умножения на второй вход четвертого сумматора 14 поступает сигнал пропорциональный статическому

45 моменту (21) Мхх+. (К + K2) Pxx < где К., и K2 — см. Формулу (17);

Рхх- давление в .клети при отсутствии металла и отрицательном зазоре между, валками, при положительном зазоре

Рхх= 0 °

Момент холостого хода находится из выражения (21) 50

M gg = М - (К. + К ) Рх <

Сигнал пропорциональный давлений д в клети при отсутствии металла и от1 рицательном зазоре Ркк с выхода дат чика 5 давления поступает на вход четвертого блока 26 усиления с коэф . фициентом усиления .(K„+K ), а с вы(22) второго блока 13 умножения. С выхода третьего сумматора 11 сигнал поступает на вход второго блока 12 интегрирования, а с выхода блока 12 интегрирования — на один из входов вто- рого блока 13 умножения, на второй 5 вход последнего поступает сигнал с второго выхода датчика 2 скорости.

Интегрирование разности сигналов с датчика 3 ЭДС и с .выхода второго блока 13 умножения, поступающей с выхода третьего сумматора на вход второго блока 12 интегрирования, происходит до тех пор, пока на выходе сумматора 11 не установится ну- . левое значения.

В состояние равновесия имеем

СЕФ,„= Е и с выхода второго блока

12 интегрирования на входы первого блока 9 умножения второго блока 13 умножения и четвертого блока 25 уме ножения поступает сигнал пропорцио- 2О нальный магнитному потоку ф двигателя.

В отличие от прототипа в предлагаемом устройстве предусмотрен узел определения и запоминания не тока 25 .холостого хода Зх„, а момента холостого хода M который остается неизменным прй изменении магнитного потока двигателя.

Как указывалось, на входы четвер- 3О того блока 25 умножения поступают сигналы пропорциональные статическому току Э т и магнитному потоку Ф двигателя, а на выходе этого блока фоРмиРуется сигнал пропорциональный статическому моменту двигателя хода последнего — на третий вход четвертого сумматора 14, на первый вход которого поступает сигнал с выхода третьего блока интегрирования

18. Сигнал с выхода четвертого сумматора 14 .поступает на вход второго блока 15 усиления, усиливается и через первый ключ 16, который открыт при отсутствии металла в клети, поступает на вход третьего блока 18 интегрирования. Интегрирование происходит до тех пор, пока не установится равновесие, т.е.

-() „+(I Р„„=ОЙ,„, где 0зь,„- сигнал на выходе третьего блока 18 интегрирования. В этом слУчае 0

После входа металла в валки клети сигналом с первого датчика 4 наличия металла (через элемент 17 НЕ) первый ключ 16 закрывается и в третьем блоке 18 интегрирования запоми.нается величина сигнала пропорциональная моменту холостого хода Мхх.

Этот сигнал поступает на первый вход пятого сумматора, где алгебраически складывается с сигналом, поступающим с выхода четвертого блока 25 умножения на второй вход пятого сумматора 19. На выходе пятого сумматора 19 образуется сигнал пропарциональный разности М -Nxx, который поступает .на второй вход шестого сумматора 23 °

В это время (до входа головной части в последующую -клеть) натяжение полосы в межклетевом промежутке отсутствует и . Мст хх Мп ™ . =2аР+(К +K )Р= к2 JP (24) т.е. на выходе пятого сумматора 19

Формируется сигнал пропорциональный сумме моментов прокатки М „Р и трения

Т .

B шестом сумматоре 23 сигнал с выхода пятого сумматора 19 алгебраически складывается с сигналом, пос:тупающим с выхода третьего блока 20 ! умножения, суммарный сигнал усиливается третьим блоком 24 усиления и выходной сигнал последнего через второй ключ 22 который открыт в промежутке времени от входа металла в клеть до входа металла в последующую клеть, поступает на вход четвертого блока 21 интегрирования. Интегрирование ведется до тех пор, пока произведение сигнала с выхода четвертого блока 21 интегрирования Я с выхода датчика 5 давления (т.е. сигнала на выходе третьего блока 20 умножения) не будет равно выходному сигналу с пятого сумматора 19, т.е.

14

I

)я -м =M +),р KF > кх пр где К вЂ” величина выходного игнала четвертого блока интегрирования.

Учитывая, что Мяр = 2аР, д М р (К-)+К2)Р, получим К"-2а+К„+К . 5

После входа металла в йоследующую клеть сигналом с датчика 4 наличия металла второй ключ 22 закрывается и значение К=2а+К„+К > запо-! минается в четвертом блоке 21 интег- )Q рирования. С выхода третьего блока

20 умножения на вход шестого сумма,тора 23 поступает сигнал пропорциональный текущему значению суммы моментов прокатки и трения М„ +М

-- (2 а+К +К ) Р, а на второй вход шестого сумматора 23 с выхода пятого сумматора поступает сигнал пропорцио. .нальный текущему значению разности моментов Мст М хх i причем Mcr = M яр+ 20

+ М „+ М „+ М . С выхода шестого сумматора 23 на вход третьего блока

24 усиления поступает сигнал пропорциональный разности моментов

-М вЂ” KP=M +М +hh -hh ст хх пр тр- и х» хх

-М =+М

rp котОрый усиливается третьим блоком

24 усиления и через третий ключ 28 поступает в систему регулирования натяжения полосы.

Выходной сигнал с второго датчика

27 наличия металла открывает третий ключ 28 после входа металла в последующую клеть, т,е. после возникновения натяжения (подпора) в межклетевом промежутке. После выхода металла иэ этой клети сигнал с второго датчика 27 наличия металла исчезает и третий ключ 28 закрывается. После выхода металла иэ предыдущей клети выходной сигнал с первого датчика

4 наличия металла также исчезает и сигналом с элемента НЕ 17 происходит сброс на нуль сигнала с выхода четвертого блока 21 интегрирования.

Затем начинается новый цикл 1

Гям кюрстри/рф

Ъ

I

ВНИИПИ Заказ 6789/6. Тираж 816 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4