Система автоматического управления двигателем главного привода стана холодной прокатки труб

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А (}9) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3695119/22-02 (22) 30.04.84 (46) 23.01.86. Бюл. В 3 (72) А.Д.Братусь, М.Ю.Фармаковский и С.Ф.Сафронов (53) 62-503.55 (088.8) (56) Гриншпун М. И. и Соколовский В.И.

Станы холодной прокатки труб.-М.:

Машиностроение, 1967, с ° 157.

Кацнельсон М.Е. Электрооборудование и автоматизация трубопрокатных заводов.-М.: Металлургиздат, 1961, с.307.

Авторское свидетельство СССР

11 480052, кл. G 05 В 19/04, 1976..(54) (57) 1. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ ГЛАВНОГО ПРИВОДА СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ ТРУБ с кривошипно-шатунным механизмом, содержащая усилитель, преобразователь, элемент сравнения, датчики тока и скорости электродвигателя, сельсин-датчик, шунт и блок управления, причем входы последнего соединены с выходами сельсина-датчика, а выхсщ — с одним из входов элемента сравнения, другой вход которого соединен с выходом задатчика скорости, выход элемента сравнения через усилитель соединен с входом преобразователя, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и производительности стана путем уменьшения амплитуды высокочастотной составляющей динамических усилий в шатунах и стабилизации минимальной величины амплитуды этих усилий, она дополнительно содержит блок адаптивного управления, входы которого соединены с выходами датчиков тока и скорости электродвигателя, и сельсина, а выход с входом установки коэффициента усиления блока управления.

1205953

2. Система автоматического управления по и. 1, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что блок адаптивного управления содержит датчик усилий, фильтр, дискриминатор, схему логики и индикатор направления движения клети, причем выход, датчика-;усилий через последовательно средине)юные фильтр и дискрийинатор соединен с одним из вхо. дов схемы логикМ, . другой вход кото;1 ой соединен:с выходом индикатора направления движения клети, входы

;которого являются первым, вторым и третьим входами блока, четвертым и пятым -входами блока являются входы датчика усилий, а выходом блока является выход схемы логики.

3. Система автоматического управления по и, i о т л и ч а ю щ а яс я тем, что блок управления содержит два сельсина-приемника, два фазочувствительных выпрямителя, два усилителя, дифференцирующее звено, мультивибрачор, три диода, два резисторных оптрона, причем выход первого сельсина"приемника через первый фазочувствительный выпрямитель и первый и второй диоды соединен с первым и вторым входами первого

Изобретение относится к системам автоматического управления, а точнее к системе автоматического управления главным приводом стана холодной прокатки труб, и наиболее эффективно может быть использовано для автоматического управления главными приводами станов холодной прокатки труб.

Цель изобретения — повышение надежности и производительности стана 10 путем уменьшения высокочастотной упругой составляющей динамических усилий в шатунах и стабилизации минимальной величины амплитуды этих усилий. 15

На фиг. 1 представлена структурная схема системы автоматического управления главным приводом стана холодной прокатки труб; на фиг. 2 схема адайтивного блока программного 20 управления, логического блока и инусилителя, третий вход которого через мультивибратор, третий диод, дифференцирующее эвецо, второй усилитель и второй фаэочувствительный выпрямитель соединен с выходом второго сельсина-приемника, отличающийся тем, что, в цепи обратной связи и первого входа первого усилителя подсоединены два резисторных оптрона, входы которых являются первым и вторым входами блока, другими входами блока являются входы, сельсиновприемников, а выходом блока является выход первого усилителя.

4, Система автоматического управления по и. 2, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что схема логики содержит два ключа, два элемента И и инвертор, причем выходы элементов И сое,динены с входами соответствующих ключей, другие входы которых соединены с первым входом схемы, с первым входом первого элемента И и через инвертор — с первым входом второго,элемейта И, причем вторые входы элементов И являются вторым входом схемы, а выходы ключей являются ее выходами. дикатора направления хода клети; на фиг. 3 — структурная схема дискриминатора знака фазы импульсного сигнала высокочастотной составляющей динамических усилий в шатунах; на фиг. 4 — схема датчика усилий в шатунах.

Система автоматического управления двигателем главного привода стана холодной прокатки труб {фиг. 1) состоит иэ блока 1 управления, выход которого соединен с входом устройства управления, представленным элементом 2 сравнения, выход которого соединен через усилитель 3 с преобразователем 4, подсоединенным к цепи 5 якоря двигателя 6. При этом вал сельсина-датчика 7 соединен через редуктор 8 с валом 9 датчика 10 скорости, который соединен с валом 11 двигателя б.

5

3

Вал 11 двигателя через редук— тор 12 соединен с валом 13 кривошипа 14, сочлененным через подшипник 15 и шатун 16 с клетью.17 стана. Блок 8 адаптивного управления выполнен в виде последовательно соединенных датчика 19 усилий, фильт ра 20 и дискриминатора 21, подсоединенного своим выходом на один из входов схем 22 логики, на другой вход которого подсоединен выход индикатора 23 направления движения клети. При этом входы датчика 19 усилий, соединены с выходами датчиков 10 скорости и тока 24. Последний подсоединен к шунту, который,включен в цепь 5 якоря двигателя 6.

Блок 1 управления (фиг. 2} содержит два канала, один из которых состоит из сельсина-датчика 7 и сельсина-приемника 25, соединенного с фазочувствительным выпрямителем 26 выход которого соединен через диоды 27 и 28 с резисторами 29 и 30 усилителя 31, а другая цепь формирует импульсную составляющую программы и состоит из пары сельсина-датчика 7 и сельсина-приемника 32 также работающей в трансформаторном режиме и,соеднненной с последовательно соединенными фазочувствительными выпрямителем 33, усилителем 34, дифференцирующим звеном 35 диодом 36, мультивибратором 37, выход которого соединен с входным резистором 38 усилителя 31, который содержит во входной цепи обратной связи резисторные оптроны 39 и 40, соединенные параллельно резисторам 29 и 41 соответственно, При этом указанные реэисторные оптроны присоединены через резисторы 42 и 43 к вьлходам схемы 22 логики, которая содержит элементы И 44 и 45, имеющие по два входа, а также ключи 46 и 47.

Один из указанных входов соединен с выходом индикатора 23 направления движения клети, а другой вход соединен с выходом дискриминатора 21 знака фазы высокочастотной составляющей динамических усилий в шатунах. При этом выход дискриминатора 21 соединен с входом логического элемен та 45, совпадения через инвертор 48.

Индикатор 23 направления движения клети представляет собой последовательное соединение пары сельсинаприемника 49 и сельсина-датчика 7, 1205953 4 работающей в трансформаторном режиме, с фазочувствительным выпрямительным блоком 50, выход которого соединен с входным резистором 51 усилителя 52.

При этом вал сельсина-датчика 7 через кинематический редуктор 8 и тахогенератор 10 связан с валом двигателя 6 главного привода стана.

Дискриминатор 21 (фиг. 3) выполнен в виде схемы последовательно соединенных элементов: дифференцирующего усилителя 53, один из входов которого через диод 54 соединен с выходом фильтра 20 высокочастотной составляющей динамических усилий в шатунах, а другой вход соединен через диод 55, противоположно направленный первому диоду, и инвертирующий усилитель 56 с входным резистором.57 также с выходом фильтра 20. При этом дифференцирующий усилитель 53 выполнен в виде усилителя 58 с интегрирующим усилителем 59 и с входным резистором 60 в цени обратной связи усилителя 58.

Выход интегрирующего усилителя 59 соединен с входным. резистором 61 усилителя 58, диод 54 соединен с входным резистором 62, а инвертирую30 щий усилитель 56 соединен с входным резистором 63 усилителя 58. Выход дИффЕрЕНцИруЮщЕГО уСИЛИтЕЛя СОЕд1л.нен через диод 64 с входом ждущего мультивибратора 65 выход ждущего мультивибратора 65 соединен с вхо35 дом опорного напряжения фазового дискриминатора 66, на другой вход которого подсоединен выход фильтра 20 высокочастотной составляющей динамических усилий в шатунах (фиг. 1) .

Датчик 19 усилий в шатунах (фиг.4) выполнен в виде схемы усилителя 67, один из входных резисторов 68 которого соединен с выходом дифференцирующего звена 69, входной резистор 70

45 которого в свою очередь соединен с выходо л датчика 10 (фиг. 1) угловой скорости двигателя, а входной резистор 71 соединен " выходом датчика 24 тока (фиг. 1) якоря двига50 теля.

При этом дифференцирующее звено 69 выполнено в виде усилителя 72 с ин- тегратором 73 в цепи обратной свя-, зи. Выход интегратора 73 соединен . 55 с входным резистором 7 усилителя 72, Фильтр 20 высокочастотной составляющей динамических усилий в шатунах представляет собой избирательный

S 1 усялитель 75 (фиг. 4) с частотно-зависимой обратной связью. При этом входная цепь содержит последова- тельно соединенные конденсатор 76 и резистор 77, а в цепи обратной связи — конденсатор 78 и резистор 79.

Устройство работает следующим образом.

В .процессе работы главного привода стана на вход элемента 2 срав нения поступает сигнал, определяющий-постоянную составляющую заданной. величины скорости двигателя, а с выхода блока 1 управления на вход элемента 2 сравнения — сигнал, формирующий переменную составляющую заданной величины скорости двигателя главного привода, которая на участке вращения вала кривошипа 0 — 90 имеет отрицательную величину.

Прохождение указанных сигналов

Н0 цепи звеньев 3 и 4 устройства управления двигателем 6 вызывает такое изменение скорости двигателя, - ° \ при котором: имеет место синхронизация движения концов шатунов и уменьшение амплитуды высокочастотной .составляющей 1динамических усилий в шатунах.

Если при этом происходит умень- шение амплитуды высокочастотной составляющей динамических усилий в шатунах, но не до минимального значения, то на выходе фильтра 20 (фиг. 1) появляется укаэанная высокочастотная составляющая, которая вызывает на выходе дискриминатора знака фазы импульсного сигнала появление импульсного сигнала с положительным значением. Дальнейшая работа логического блока приводит к увеличению коэффициента усиления адаптивного усилителя блока 1 программного управления, что в конечном итоге обеспечивает минимизацию амплитуды высокочастотной составляющей динамических усилий.в шатунах главного привода стана холодной прокатки труб.

В приведенном случае дискриминатор знака фазы импульсного сигнала работаеФ следующим образом.

205953 6

-10

Импульсный сигнал высокочастотной составляющей динамических усилий в шатунах, поступивший с выхода фильтра 20 (фиг. 1)) на вход дискриминатора 21, имеет амплитуду положительного знака первой полуволны затухающей синусоиды.

Указанный сигнал поступает на вход фазового дискриминатора 66, и одновременно через диод 54 — на вход дифференцирующего усилителя 53 (фиг. 3.)

С выхода последнего сигнал поступает через диЬд 64 на вход ждущего мультивибратора 65 который на выходе формирует затухающий импульсный высокочастотный сигнал, находящийся в фазе с импульсным сигналом, поступившим с выхода фильтра, что приводит к появлению на выходе фазового дискриминатора 66 затухающего импульсного сигнала с положительным знаком.

При изменении знака фазы импульсного сигнала, поступающего с выхода фильтра 20 (фиг. 1), знак затухающего импульсного. сигнала, появляющегося на выходе фазового дискриминатора 66, также изменяется. С выхода фазового дискриминатора 66 затухающий импульсный сигнал с положительным знаком поступает через инвертор 48 (фиг. 2)) на вход логического элемента И 45 совпадения, на другой вход которого поступает сигнал с выхода индикатора направления движения клети, что приводит к срабатыванию логического элемента и появлению на его выходе сигнала, который проходит через ключ 47 на входной резистор 42 реэисторного оптрона 39. Излучатель фоторезисто-. ра возбуждается и уменьшает сопротивление фоторезистора, что приводит к увеличению коэффициента усиления усилителя 31 блока 1 управления я в конечном итоге обеспечивает минимизацию амплитуды высокочастотной составляющей динамических усилий в шатунах.

Предлагаемая система автоматического управления двигателем главного привода стана холодной прокатки труб по сравнению с известными позволяет повысить надежность и производитель- ность стана за счет увеличения числа двойных ходов.

1205953 1205953

Составитель А. Сергеев

Техред О.Ващишина

Редактор E.Ïàïï

Корректор: А. Тяско

Тираж 518

ВНИИПИ Государственного коми ета СССР по делам изобретений и открытий

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

Эаказ 8594/9

Подписное

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

Система автоматического управления двигателем главного привода стана холодной прокатки труб Система автоматического управления двигателем главного привода стана холодной прокатки труб Система автоматического управления двигателем главного привода стана холодной прокатки труб Система автоматического управления двигателем главного привода стана холодной прокатки труб Система автоматического управления двигателем главного привода стана холодной прокатки труб Система автоматического управления двигателем главного привода стана холодной прокатки труб 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к усовершенствованию привода стана холодной пильгерной прокатки труб и может использоваться для любых станов с возвратно-поступательно движущейся клетью

Изобретение относится к четырех- или шестивалковой клети для прокатного стана, а также к способу эксплуатации четырех- или шестивалковой клети

Изобретение относится к области трубопрокатного производства, а точнее к приводам станов холодной прокатки труб

Изобретение относится к способу уравновешивания вращающего момента в приводе прокатной клети, линейно возвратно-поступательно перемещаемой посредством кривошипно-шатунного механизма пилигримового прокатного стана, в частности стана для холодной пилигримовой прокатки

Изобретение относится к периодической прокатке, преимущественно холодной прокатки труб

Изобретение относится к трубопрокатному производству и наиболее эффективно может быть использовано в станах-холодной прокатки труб с подвижной рабочей клетью

Изобретение относится к трубопрокатному производству и наиболее эффективно может быть использовано в станах холодной прокатки труб

Изобретение относится к трубопрокатному производству, а именно к приводам клетей станов холодной прокатки труб, и наиболее эффективно может быть использовано в станах с грузовым уравновешиванием сил инерции подвижной клети
Наверх