Многодвигательный электропривод постоянного тока для поточной линии с перематывающим механизмом

 

МНОгаДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ поточней 1ШНИИ С ПЕРЕМАТЫВАЮЩИМ МЕХАНИ КМ, содержащий электродвигатели постоянного тока объединенные в дифференциальную ячейку, связаннью с датчиками скорости датчики натяжения, один из которых связан с обф1м преобразователем напряжения, подключенным к якорным обмоткам электродвигателей , регулятор тока под:питки , подколоченный к якорным обмоткам электродвигателей,,один вход которого соединен с задатчиком тока подпитки, а другой - с датчиком тока 1Ю1щкткн, задатчик скорости , соединенный с общим преобразователем напряжения, отличающийся тем, что, с целью |повш1ения точности поддержания натяжения рбрабатьшаемого материала, дополнительно введены сз мматор, корректирзгющий блок, блок перемноЖе ия и датчик напряжения общего преобразователя напряжения, причем (Л :выход датчика напряжения через кор ректирующий блок подключен к одному входу блока перемножения, к друiroMy входу которого подключен выход сумматора, входами соединенного с ,датчиками скорости, а выход блока перемножения соединен с регулятором {Тока подпитки.,

((9) (1)) .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОО Ф» НРП

РЕСПУБЛИК

4(5() 1 °

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

Н авт еснамч caggmaczav

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3698244/24-07 (22) 02.11.83 (46) 07.06.85. Вюл. 9 21 (72) E.Í. Харитонов и Н.В; Фалеева (71) Ивановский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте (53) 621.316.718.5 (088.8)

:(563 1. Авторское свидетельство СССР

У 560311, кл. Н 02 Р 5/50, 1970. т

2. Авторское свидетельство СССР

У 851721, кл. Н 02 P 7/68, 1981. (54) (57) ИНОГОДВИГАТЕЛЬНМЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА ДЛЯ ПОТОЧНОЙ

ЛИНИИ С ПЕРЕИАТЫВАЕЩИИ МЕХАНИЗМОМ, содержащий электродвигатели постоян ного тока, объединенные в дифферен-.. циальную ячейку, связанные. с датчиками скорости датчики натяжения, один из которых связан с общим пре. обраэователем напряжения, подклю:ченным к якорным обмоткам электродвигателей, регулятор тока под- питки, подкйоченный к якорным обмоткам электродвигателей, один вход которого соединен с задатчиком тока подпитки, а другой — c датчиком тока подпитки, задатчнк скорости, соединенный с общим преобразователем напряжения, о т л и—

:ч а ю шийся тем, что, с целью .повышения точности поддержания натяжения обрабатываемого материала, дополнительно введены сумматор,. корректирующий блок, блок перемножения и датчик напряжения общего преобразователя напряжения, причем выход датчика напряжения через кор:ректирующий блок подклюЧен к одно- му входу блока перемножения, к другому входу которого подключен выход ,сумматора,-входами соединенного с

:датчиками скорости, а выход блока перемножения соединен с регулятором ! тока подшпки., .

520

1 1 160

Изобретение относится к электро- ""технике и может быть использовано в текстильной промьппленности в системах многодвигательного электропривода поточных линий с перематы« вающим механизмом для обработки гибкого деформируемого материала.

Известен многодвигательный электропрнвод постоянного тока для обработки в процессе перемещения гиб-30 кого деформируемого материала, содержащий несколько пар электродвигателей с последовательным,соединением якорных цепей, подключенных к общему источнику питания, датчики натяжения перемещаемого материала, каждый из которых воздействует на регулятор скорости одной из пар ддига".елей, к обмоткам возбуждения которых подключены выходы регуляторов скорости, дополнительные регуляторы.

20 скорости по числу приводных двигателей, кажды из которых подключен параллельно относящемуся к нему двигателю, причем к:..входу каждого из дополнительных регуляторов под25 ключены выходы дополнительных датчиков натяжения, каждый из которых расположен между транспортирующими органами, приводными соответствующей парой двигателей. Щ .

Недостатками электропривода яв.ляются невысокая точность поддержания натяжения обрабатываемого материала и необходимость установки датчи.ка петли или датчика натяжения, что 3$ возможно не в любых механизмах поточной линии.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является многодвигательный электропривод посто" янного тока для поточной линии.с перематывающии механизмом, содержащий электродвигатели постоянного тока, .объединенные в дифференциальную ячейку, связанные с датчиками скорости датчики натяжения, один из которых связан с общйм преобразователем напряжения, подключенным к якорным обмоткам электродвигателей регулятор тока подпиткй, подклю- @ ченный к якорным обмоткам электродвигателей, один вход которого соединен с задатчиком тока подпитки, а другойс датчиком тока подпитки, задатчик скорости, соедииеннь|й с общим пре- ° Ыэ образователем напряжения $23 .

Недостатком известного многодвигательного электропривода является невысокая точность поддержания натяжения обрабатываемого материала при изменении скорости его проводки в случае неравенства радиусов намотки материала на ролики перематывающего механизма. Объясняется это тем, что при изменении скорости ь проводки материала,.например при ее увеличении, растет напряжение с выхода общего преобразователя и, поскольку ток подпитки остается постоянным в этом режиме, увеличиваются динамические токи двигателей а следовательно, и их моменты, что приводит к росту натяжения обрабатываемого .материала при неравенстве. радиусов намотки материала на Ьодающий и наматывающий ролики перематывающего механизмаЦелью изобретения является повышение точности поддержания натяжения обрабатываемого материала.

Поставленная цель достигается тем, что в многодвигательный электро-. привод постоянного тока для поточной линии с перематывающим механизмом, содержащий электродвигатели постоянного тока, объединенные в дифференциальную ячейку, связанные с датчи- хами скорости датчики натяжения, один из. которых связан с общим преобразователем напряжения, подключенным к якорным обмоткам электродвигателей, регулятор тока подпитки, подключенный к якорным обмоткам электродвигателей, один вход которого сОедииен с задатчнком тока подпитки, а другой - с датчиком тока подпитки, задатчик скорости, соединенный с общим преобразователем напряжения, дополнительно введены суммато9, корректирующий.блок, блок перемножения и датчик напряжения общего преобразователя напряжения, причем выход датчика напряжения через корректирующий блок подключен к одному входу. блока перемножения, к другому входу которого подключен выход сумматора, входами соединенного с датчиками скорости, а выход блока перемножения соединен с регулягором тока подпитки.

Нв чертеже представлена схема электропривода.

Яногодвигательный электропривод содержит электродвигатели 1 и 2, объединенные в дифференциальную ячейку, связанные с датчиками 3 и 4

3 1 16 скорости, датчики 5 и 6 натяжения,, один из которых связан с общим преобразователем 7 напряжения, подключенным к якорным обмоткам электродвигателей 1 и 2, регулятор 8 тока подпитки, подключенный к якорным обмоткам электродвигателей i н 2, один вход которого соединен с задатчиком 9 тока подпитки, а другой - с датчиком 10 тока подпитки, задат, чик 11 скорости, соединенный с преобразователем 7 напряжения. Кроме того, многодвигательный электропривод содержит сумматор 12,корректирующий блок 13, блок 14 перемножения и датчик 15 напряжения преобра зователя 7 напряжения, выход- датчика 15 напряжения через корректирующий блок 13 подключен к одному входу блока 14 перемножения, к второ. 2б му входу которого. подключен выход сумматора 12, входами соединенный, с датчиками 3 и .4 скорости, а выход блока 14 перемножения соединен с регулятором 8 тока подпитки. Электро- И двигатели 1 и 2 соединены через редукторы 16 и 17 с подающим и наиатьвакищим роликами 18 и 19, на которые периодически наматывают и сматывают обрабатываемый материал 20. f

Иногодвигательный электропривод работает следующим образом.

В установившемся режиме работы материал 20 с подающего. ролика 18 .перематывается на наматывающий ролик 19 с постоянным натяжением, устанавливаемым эадатчиком 9 тока подпитки.

Дифференциальный электропривод обладает возможностью силового согласования скоростей без применения непосредственных измерителей натяжения., являясь статическим регулятором косвенного действия, комненсирующим изменения натяжения проводимого материала.

Компенсация технологических возмущений в дифференциальном электро. приводе возможна при постоянстве тока подпитки, величина которого ус- б танавливается задатчиком 9 тока подпитки и поддерживается постоянной за счет охвата регулятора 8 тока .под..питки отрицательной обратной связью. с датчика 10 тока подпитки. . М

Скорость перемотки материала.регулируется изменением напряжения Ю с выхода общего преобразователя 7

0520 4

1 напряжения. Величина скорости устанавливается задатчиком 11 .скорости, 1 общим,для всей линии, и поддерживается постоянной за счет отрицательной обратной связи по сумме частот вращения электродвигателей 1 и 2 с датчиков 3 и 4 скорости.

При изменении уровня скорости (сигнала с выхода задатчика 11 скоО рости) или сигнала с датчика 5 натяжения изменяется напряжение U на выходе общего преобразователя напряжения 7, происходит изменение динамических токов электродвигателей 1 и 2 и их угловых ускорений на одинаковую величину, приводящее в случаях неравенства радиусов намотки к изменению на различную величину линейных ускорений роликов 18 и 19 и, как следствие — изменению натяжения материала в зоне между роликами 18 и 19 перематывающего механизма, поскольку ток подпитки остается постоянным. В случае равенства радиусов намотки линейные ускорения изменяются на одинаковую величину, и отклонения натяжения от. заданного не происходит.

Таким образом, схема дифференциального электро ривода с одной обратной связью по току подпитки, обеспечивая постоянство натяжения при технологических возмущениях, не обеспечивает постоянства натяжения при изменении скорости проводки материала и радиусов намотки. Для поддержания натяжения постоянным в этих режимах необходимо изменение тока подпитки при изменении скорости про.водки материала в зависимости от соотношения величин радиусов намоткн» компенсирующее изменение тоКов двигателей. Для этого в электронриводе напряжение U с выхода обще.го преобразователя 7 напряжения, определяющее уровень скорости проводки материала, через датчик 15 напряжения и блок 13 коррекции поступает на блок 14 перемножения. На

-другой вход блока 14 перемножения заводится сигнал, пропорциональный

Разнице радиусов намотки. Таким образом, на выходе блока 14 перемножения получаем сигнал, поступающий далее иа регулятор 8 тока подпитки, позволяющий изменением величины тока подпитки компенсировать изменения токов двигателей при изменении

11605 скорости проводки материала и радиусов намотки. Введение данной обратной связи ликвидирует неточность силового согласования скоростей и компенсирует изменения натяжения мате- 5 риала при изменении скорости провод ки материала и радиусов намотки.

При увеличении скорости проводки материала сигнал, поступающий с выхода задатчика 11 скорости увеличива ется, в результате чего возрастает разность между напряжением задания скорости и напряжением обратной связи по сумме скоростей электродвигателей 1 и 2. Последняя вызывает уве- 1З личение сигнала с выхода общего преобразователя 17 напряжения, что приводит к резкому увеличению сигнала на выходе корректирующего блока 14, величина которого пропорци- 20 ональна темпу роста.

В случае перемотки материала с подающего ролика 18 на наматывающий ролик 19 при | >, гле р и p>— радиусы намотки, сигнал с выхода кор-И ректирующего блока 13 умножается блоком 14 перемножения на положитель-. ный сигнал с сумматора 12. На выходе блока 14 перемножения возникает положительный сигнал, приводящий к увеличению тока подпитки, а следовательно, и уменьшению тока I и частоты вращения электродвигате1 ля 1 с большим N т.е. линейные скорости роликов 18 и 19 перематывающего механизма выравниваются и натяжение остается постоянным. При p Pq

2О устройство работает аналогично. СиГнал с выхода корректирующего блока

13 умножается блоком 14 и отрицатель

1 ный сигнал с выхода сумматора 12, что приводит к резкому уменьшению тока подпитки, а следовательно, к увеличению тока Iq и частоты вращения и электродвигателя 1 с мень1 шим моментом статического сопротивления на валу. В результате линейные- скорости роликов 18 и 19 перематывающего механизма выравниваются .и натяжение остается постоянным.

В случае равенства радиусов намотки сигнал данной обратной связи равен нулю, поскольку с выхода сумматора 12 сигнал также равен нулю.

Коррекция по 0 должна быть упреждающей, чтобы ток подпитки

I изменялся одновременно с напряжением Uy общего преобразователя 7 напряжения, т.е. в качестве коррекции может быть использован дифференцирующий блок с передаточной функцией..

Таким образом, в многодвигательном электроприводе поточной линии с перематывающнм механизмом обеспечивается повышенная точность стабилизации натяжения обрабатываемого материала за счет .введения на управляющий вход регулятора тока подпитки через блоки перемножения, коррекции и сумматор обратных связей по напряжению общего преобразователя напряжения и разности частот вращения электродвигателей.

11б0520

Составитель И. Хряхтунова

Редактор П. Коссей Техред З.Палий Корректор А. Тяско

Заказ 3839/52 Тирам 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ул город, ул. Проектная, 4