Устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя прокатного стана

 

УСТРОЙСТВО ;ЦЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГА- , ТЕЛЯ ПРОКАТНОГО СТАНА по авг.св. № 984526, о-тличающееся тем, что, с целью уменьшения дина мического отклонения частоты вращения электродвигателя при ударной нагрузке, повьтения быстродействия и надежности, в него введены инвертярукяций и два дополнительньгх функциональных усилителя, при этом вход инвертирующего усилителя подключен к датчику ускорения, а его выход соединен с входами введенных функциональных усилителей, выходы которых связаны с входами промежуточного усилителя, а их цепи обратных связей - с выходами релейных усилителей.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК аю 01) уц Н 02 P 5/00; В 21 В 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ :-.

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 984526 (21) 3550186/24-07 (22) 05.02 .83 (46) 30.07.84. Бюл. В 28 (72) И.I0. Файнберг (53) 621.771.23:62-52 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 984526, кл. В 21 В 37/00, 1980. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГА- .

ТЕЛЯ ПРОКАТНОГО СТАНА по авт.св.

11 984526, о.т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения динамического отклонения частоты вращения электродвигателя при ударной нагрузке, повышения быстродействия и надежности, в него введены инвертирующий и два дополнительных функциональных усилителя, при этом вход инвертирующего усилителя подключен к датчику ускорения, à его выход соединен с входами введенных функциональных усилителей, выходы которых связаны с входами промежуточного усилителя, а их цепи обратных связей - с выходами релейных усилителей.

1105998 тели электропривода.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в электроприволах прокатных станов, преимушествеHHQ станов горячей прокатки. 5

Известно, что одним из основных требований при прокатке металла на непрерывных станах горя.ей прокатки, а в некоторых случаях и при прокатке на отдельно стоящих клетях тол- 1О столистовых станов, является уменьшение динамического отклонения частоты вращения электродвигателя при ударной нагрузке пэи "--ходе меалла в клеть и уменьшение времени переход- 15 ного процесса изменения частоты вращения.

По основному авт.св. У 984526 известно устройство для регулирования частоты вращения электродвига- 20 теля прокатного стана, выполненное по системе подчиненного регулирования частоты вращения электродвигателя и содержащее датчик и регулятор тока, датчик и регулятор часто- 25 ты вращения и датчик ускорения, а также два .усилителя с релейным выходом, два функциональных и промежуточный усилитель, причем выход регулятора частоты вращения электродвигателя соединен с входами релейных усилителей, выходы которых подключены к цепям обратных связей функциональных усилителей, с входа" ми которых соединен выход датчика ускорения, а выходы функциональных усилителей подключены к входам про1 межуточного усилителя, выход которого соединен с одним из входов регулятора частоты вращения (11.

Однако в известном устройстве сигналы производной частоты вращения электродвигателя, совпадающие по знаку с сигналами отклонения частоты его вращения от заданного значения, вво45 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 .

При этом не используются сигналы производной частоты вращения тех y ×ßÑÒКОВ ПОЛУВОЛН ЭТОИ ЛРОИЭВОДНОИ, которые нс совпадают по знаку с сиг- налами отклонения частоты вращения, а это ухудшает динамические показа2

Цель изобретения — уменьшение динамического отклонения частоты вращения электродвигателя при ударной нагрузке, повышение быстродействия и надежности.

Цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены инвер тирующий и два дополнительных функциональных усилителя, при этом вход инвертирующего усилителя подключен к выходу датчика ускорения, а его выход соединен с входами введенных дополнительных функциональных усилителей, выходы которых связаны с вхо" дами промежуточного усилителя, а их цепи обратных связей — с выходами релейных усилителей, На фиг.1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 кривые колебательного переходного процесса изменения частоты вращения электродвигателя и ее производной.

Устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя t подключенного к управляемому преобразователю 2, выполнено по системе подчиненного регулирования и содержит последовательно включенные регулятор 3 частоты вращения и регулятор 4 тока якоря, к входам которых подключены соответственно датчики

5 и 6 частоты вращения и тока, датчик 7 ускорения (блок дифференцирования),а также усилители 8 и 9 с релейным выходом, функциональные усилители 10 и 11 и промежуточный усилитель 12, при этом выход регулятора 3 частоты вращения соединен с входами релейных усилителей 8 и 9, выходы которых соединены с цепями обратных связей функциональных усилителей 10 и 11, с входами которых соединен выход датчика 7 ускорения, а выходы функциональных усилителей

10 и 11 соединены с входами 13 и 14 промежуточного усилителя 12, выход которого соединен с одним из входов регулятора 3 частоты вращения. В устройство введены также инвертирующий 15 и два дополнительных функциональных усилителя 16 и 17, причем вход инвертирующего усилителя 15 подключен к датчику 7 ускорения, а его выход соединен с входами дополнительных функциональных усилителей

16 и 17, выходы которых связаны с входами 18 и 19 промежуточного усилителя 12, а цепи обратных связей — с выходами релейных усилителей 8 и 9.

1105998

При открытом усилителе 8 цепь обратной связи усилителя 10 не закорочена, и при положительном ускорении i на выходе усилителя 10 возникает сигнал, прогорциональный положительному ускорению электродвигателя 1. Однако при закрытом усилителе 8 (отрицательное 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 закороченной (элементы,обеспечивающие закорачивание цепи обратной связи усилителя 10, на фиг.1 не показаны).

40

50

В результате, несмотря на наличие положительного ускорения на 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 + ля от ее заданного значения йздд (кривая С1) производной частоты вращения 2 Ь 60 (кривая 3 ) 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 ее

10 производной совпадают. При этом сплошной штриховкой показаны совпадающие по знаку сигналы отклонения частоты вращения электрод виг."=тел5:.= е и о изводнои, а пунктирной — совпадающие по знаку сигналы отклонения частоты вращения электродвигателя и инвертированного значения ее производной.

Устройство работает следующим образом.

При положительном отклонении частоты вращения а Ы электродвигателя 1 от заданного значения а)рдд усилитель 8 открыт, а усилитель 9 закрыт (благодаря условно показанной

25 на фиг,1 полярности диодов, включенных в цепь обратной связи этих усилителей).

При отрицательном отклонении частоты вращения -лЮ электродвигателя

1 от заданного значения (а) дд наоборот, открыт усилитель 9, а усилитель 8 закрыт.

Точно также при открытом усилителе 9 цепь обратной связи усилителя

1 1 не закорочена, а при отрицательном ускорении на выходе усилителя 11 возникает сигнал, пропорциональный отрицательному ускорению электродвигателя 1. Однако при закрытом усилителе 9 (положительное отклонение частоты вращения iauD )) выходное напряжение этого усилителя равно нулю, вследствие чего цепь обратной связи усилителя 11, к которой подключен выход усилителя 9, оказывается закоро*;:.:->" (элементы, обеспечивающие закорачивание цепи обратной связи усилителя 11, на фиг.1 также пе показаны).

В результате, несмотря на наличие отрицательного ускорения на входе усилителя 10, выходное напряжение этого усилителя равно нулю, поскольку отклонение частоты вращения электродвигателя от заданного значения положительно.

Таким образом, при ударной нагрузке сигнал, пропорциональный положительному ускорению ca) на выходе усилителя 10 возникает при положительном отклонении частоты вращения - Cd от заданного значения, а сигнал, пропорциональный отрицательному ускорению -u5, на выходе усилителя 11 возникает при отрицательном отклонении частоты вращения от заданного значения.

Далее, инвертированный с помощью усилителя 15 сигнал производной частоты вращения э;-гектродвигателя поступает на вход двух дополнительных функциональных усилителей 16 и 17-.

Параллельно цепям обратных связей усилителей 16 и 17 подключены выходы релейных усилителей соответственно

8 и 9, вследствие чего усилители

16 и 17 открываются аналогично усилителям 10 и 11, т.е. совпадении знаков отклонения частоты вращения электродвигателя от заданного значения с одноименными знаками инвертированного сигнала производной частоты вращения электродвигателя

1 (см. пунктирную штриховку участков кривых С» и на фиг.2).

Выходы усилителей 16 и 17 подключены к входам 18 и l9 промежуточного усилителя 12. Поэтому на вход этого усилителя поступают как сигналы производных частоты враще1105996 щения электродвигателя, совпадающйе 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 вращения 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. ,л" еля 12 и далее на вход регулято3 частоты вращения инвертированные сигналы производных частоты вращения электродвигателя 1 посту.пают также только при совпадении .их со знаками отклонения частоты вращения от заданного значения.

10 Вследствие этого в предлагаемом устройстве действие сигналов производных отклонений частоты вращения более эффективно, что обуславливает уменьшение динамического

1 отклонения частоты вращения электродвигателя при ударной нагрузке, повьппение быстродействия н надежности.

1105998

Составитель В. Кузнецова

Техред Л. Микеш Корректор.В. Синицкая

Редактор A. Гулько

Заказ 5б 12/44

Тираж бб7 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, iK-35, Раушская наб., д, 4/5

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