Статический регулятор тока

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1217763 A g 4 В 65 Н 77 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3662320/28-12 (22) 15.11.83 (46) 15.03.86. Бюл. № 10 (71) Юго-Восточное производственно-техническое предприятие «Ювэнергочермет» (72) А. П. Голубь, В. Я. Смородинов, В. М. Трущенко и Г. М. Еремин (53) 621.316.7(088.8) (56) Лапидус М. И. и др. Управление взаимосвязанными электроприводами механизмов размотки и правки рулонного проката. — Электротехническая промышленность. Сер. Электропривод, М., 1983, вып. 8 (118), с. 16 — 18. (54) (57) СТАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ТОКА, содержащий задатчик интенсивности и контур регулирования ЭДС с внутренним подчиненным контуром регулирования тока и датчиком ЭДС в цепи обратной связи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, он содержит элемент сравнения, усилитель и задатчик натяжения, причем усилитель подключен выходом к входу контура регулирования ЭДС, а входом к выходу элемента сравнения, первый вход которого соединен с выходом задатчика интенсивности, а второй вход— с выходом датчика ЭДС, при этом задатчик натяжения подключен к второму входу контура регулирования тока.

1217763

Изобретение относится к устройствам автоматического управления электроприводами постоянного тока, в частности для управления моталками и разматывателями рулонного проката.

Целью изобретения является повышение точности регулирования.

На чертеже представлена блок-схема статического регулятора тока.

Статический регулятор тока содержит задатчик 1 интенсивности, элемент 2 сравнения, промежуточный усилитель 3, контур регулирования ЭДС, состоящий из сумматора 4, регулятора 5 ЭДС, датчик 6 ЭДС, сумматора 7, контур регулирования тока, состоящий из сумматора 8, регулятора 9 тока, датчика 10 тока, задатчик 11 натяжения. Позицией 12 обозначен объект регулирования. Элементы контуров тока, ЭДС и объекта 12 регулирования соединены с соответствии с известными взаимными связями этих контуров. Выход задатчика 11 натяжения соединен с сумматором 8, сумматор 4 соединен с выходом промежуточного усилителя 3, включенного последовательно с элементом 2 сравнения. Первый вход элемента 2 сравнения соединен с выходом задатчика 1 интенсивности, а второй вход— с выходом датчика 6 ЭДС:

Регулятор в режиме размотки работает следующим образом.

Сигнал задания подается на вход задатчика 1 интенсивности. Величина задания определяется в зависимости от скорости вращения валков клети или другого сопряженного механизма при максимальном диаметре рулона ленты на разматывателе. Темп развертывания сигнала задания на задатчике 1 интенсивности согласован с темпом разгона основного механизма. С выхода задатчика 1 интенсивности сигнал задания подается на первый вход элемента 2 сравнения, где он сравнивается с сигналом датчика 6 ЭДС, поступающим на второй вход элемента 2 сравнения. В качестве элемента 2 сравнения может быть применена, например, реверсивная схема ИЛИ. Если сигнал задатчика 1 интенсивности больше сигнала датчика 6 ЭДС, то первый вход элемента 2 сравнения открывается, а второй его вход закрывается. В результате сигнал задатчика 1 интенсивности поступает на вход промежуточного усилителя 3 и далее на сумматор 4, где он складывается алгебраически с сигналом обратной связи по ЭДС, поступающим от датчика 6 ЭДС. Сигнал, полученный в результате сложения, подается на вход регулятора 5 ЭДС, где он преобразуется в сигнал задания тока Uq и поступает на сумматор 8. На сумматоре 8 из этого сигнала вычитается сигнал задания тока натяжения U .---., поступающий от задатчика 11 натяжения, и сигнал обратной связи по току У-, поступающий от датчика 10 тока. Сигнал, полученный в резуль5

1О

Зо

45 тате вычитания, подается на вход регулятора 9 тока и далее на объект 12 регулирования. В результате разматыватель начинает разгоняться с динамическим током

J»-, уменьшенным на величину тока натяжения Jeans, и натяжение сохраняется в течение всего разгона до заданной скорости.

Причем величина динамического тока определяется только темпом разгона привода в зависимости от массы рулона и ограничивается только максимальным током двигателя, величина которого устанавливается ограничением выхода регулятора 5 ЭДС.

При условии, что линейная скорость ленты постоянна по мере уменьшения диаметра рулона скорость вращения разматывателя под действием натяжения возрастает. Соответственно возрастает и сигнал (U»-) датчика 6 ЭДС, так как магнитный поток двигателя @ =const. При некоторой скорости этот сигнал сравняется с напряжением

U ° выхода задатчика 1 интенсивности и превышает его. В результате первый вход элемента 2 сравнения закрыт, а второй вход открыт и на вход промежуточного усилителя 3 поступает сигнал датчика 6 ЭДС.

При этом возможны три варианта работы устройства в зависимости от настройки коэффициента усиления промежуточного усилителя 3 в установившемся режиме.

Если промежуточный усилитель 3 настроен так, что напряжение на выходе регулятора 5 ЭДС равно нулю, т. е. U. .ðç=0, то сигнал датчика 6 ЭДС, пройдя через промежуточный усилитель 3, инвертируется, преобразуется в сигнал задания скорости и поступает на сумматор 4. На входе регулятора 5 ЭДС результат сложения равен нулю. Поэтому на вход сумматора 8 поступает только сигнал задания тока натяжения от задатчика 11 натяжения. Следовательно, момент натяжения на валу разматывателя определяется только заданием от задатчика 11 натяжения, закон формирования которого может иметь любой вид, например U. ñîïst. В этом случае натяжение Т будет обратно пропорционально радиусу рулона

l =

Если в результате настройки промежуточного усилителя 3

Usvx.рэ)0, то с уменьшением радиуса рулона при

U a. ==Const момент натяжения уменьшается

Так как сигнал датчика ЭДС обратно пропорционален радиусу рулона, уравнение моментов имеет вид

Мнат — — = TR, К

R где М;. — составляющая момента натяжения, обусловленная задатчиком

11 натяжения; — — составляющая момента натяжеК

Я ния, обусловленная сигналом на выходе регулятора ЭДС;

1217763

Мчат К Мист

Ямим R<» Ямакс откуда

К=МнатЬЯмакс (1 — 6), где

Миат — Т, Составитель A. Мягков

Техред И. Верес Корректор A. Тяско

Тираж 59! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А. Долинич

Заказ 1069/25

TR — текущее значение момента натяжения;

К вЂ” величина, пропорциональная коэффициенту усиления промежуточного усилителя 3.

Преобразовав уравнение к виду

Миат К

R Я»-= Т коэффициент усиления К определяем из ус- 10 ловия, что при минимальном радиусе рулона натяжение равно

Т Миэт э

R макс а= тогда уравнение принимает вид из которого следует, что погрешность натяжения при RMar

ЛТ= — "— "6(1 — о) при 6=0,3 ОТ=21 от заданного значения, что вполне удовлетворительно. Зо

Если в результате настройки промежуточного усилителя 3

Usvx.рэ(0, то с уменьшением радиуса рулона при

UHàò=ñoïs1 момент натяжения возрастает

Миэт + -К- = TR.

З5

Однако, если сделать коэффициент усиления промежуточного усилителя 3 переменным, то момент натяжения убывает. В этом случае уравнение моментов имеет вид

Мчат + D — .р- — TR, 40 где M. — составляющая момента натяжения, обусловленная задатчиком

11 натяжения;

D — составляющая момента натяжения, обусловленная сигналом на выходе регулятора 5 ЭДС при

R. макс, — — составляющая момента натяжеК

R ния, обусловленная сигналом на выходе регулятора 5 ЭДС;

TR — текущее значение момента натяжения.

Так как величины М.- и D постоянные, то предыдущее уравнение приводится к виду

Миач — — = TR, К

К где Миач=Мнат+ D и все рассуждения и выводы для случая

UB x.ðý)0 применимы и здесь.

Уравнение Миат+Р— — = TR получак

R ется вследствие уменьшения сопротивления в цепи обратной связи по ЭДС для промежуточного усилителя 3 при увеличении сигнала датчика 6 ЭДС. Коэффициент передачи усилителя 3

Кпу—

Rcons(+ Rvar при 11ээ — э 11лэ.макс, где R„— сопротивление обратной связи промежуточного усилителя 3;

К„„„— постоянная составляющая сопротивления на входе промежуточного усилителя 3

R„„переменная составляющая сопротивления на входе промежуточного ус ил и тел я 3.

При торможении разматыватель сначала тормозится только за счет момента натяжения на валу двигателя, а при Vтэ- 11э«i замыкается обратная связь по ЭДС и привод тормозится моментом, равным сумме момента динамического и момента натяжения, поэтому натяжение при торможении сохранится до полной остановки привода.

В том случае, если момента натяжения недостаточно для торможения привода, то можно в момент снижения скорости ввести еще одну ступень задания момента натяжения.

При реверсе задания на входе задатчика

1 интенсивности привод работает в режиме намотки.