Нереверсивный электропривод постоянного тока непрерывного прокатного стана

 

Изобретение относится к элект-. ротехнике и может быть использовано на непрерывных заготовочных, сортовых , а также некоторых листовых про f HzA катных станах. Улучшение качества прокатываемого металла путем автоматической корректировки скоростного режима клетей при прокатке выходной части заготовки обеспечивается за счет того, что при выходе прокатываемого мет-алла из (п-1) клетки прокатного стана напряжение с входа третьего аналогового.запоминающего устройства 16 черех. схему 25 ИЛИ-НЕ и формирователь 23 импульсов подается на второй вход R-S триггера 21. Напряжение на выходе третьего запоминающего устройства 16 при прокатке с натяжением меньше, чем напряжение на выходе второго запоминающего устройства 15. На выходе четвертого узла 17 сравнения формируется положительная разность этих напряжений , подакндаяся на вход масштабно (Л ю СХ5 00 00 -J vj

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) Э

:;3, ц

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3887809/24-07 (22) 18.04.85 (46) 07.02.87. Бюл. В 5 (71) Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина (72) В.Д.Земляков, А.Г.Ровенский и С.А.Фисенко (53) 62-83:621.314.5(038.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1070679, кл. Н 02 Р 5/06, 1984.

Авторское свидетельство СССР

У 1182620, кл. Н 02 P 5/06, 1983. (54) НЕРЕВЕРСИВНЫИ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ПОСТОЯННОГО ТОКА НЕПРЕРЫВНОГО ПРОКАТНОГО СТАНА (57) Изобретение относится к элект-. ротехнике и может быть использовано на непрерывных заготовочных, сортовых, а также нек 1) 4 Н 02 Р 5/06 // В 21 В 7 00 катных станах. Улучшение качества прокатываемого металла путем автоматической корректировки скоростного режима клетей при прокатке выходной части заготовки обеспечивается за счет того, что при выходе. прокатываемого металла из {n-1) клетки прокатного стана напряжение с входа третьего аналогового запоминающего устройства 16 черех. схему 25

ИЛИ-НЕ и формирователь 23 импульсов подается на второй вход R-S триггера

21. Напряжение на выходе третьего запоминающего устройства 16 при прокатке с натяжением меньше, чем напряжение на выходе второго запоминающего устройства 15. На выходе четвертого узла 17 сравнения формируется положительная разность этих напй ающ с на вход масштабно12888 7 (n- 1) и и-ной клетями. При этом выходное напряжение задатчика 20 интенсивности изменяется в соответстго усилителя 18, где она усиливается или ослабляется в зависимости от требуемой корректировки напряжения задания на частоту вращения электродвигателя, необходимой для компенсации исчезнувшего натяжения между

\ вии с темпом продвижения прокатываемого металла и конфигурацией профиля выходной части заготовки. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к эпектроприводам постоянного тока, работающим в режиме ударных нагрузок, и может быть использовано на непрерывных заготовочных, сортовых, а также некоторых листовых прокатных станах, Цель изобретения — улучшение качества прокатываемого металла путем автоматической корректировки скоростного режима клетей при прокатке выходной части заготовки.

На фиг.1 изображена схема электропривода; на фиг.2 — временные диаграммы токов, напряжений и частоты вращения.

Нереверсивный вентильный электропривод (фиг. 1) содержит электродвигатель 1, якорная обмотка которого подключена к тиристорному преобразователю 2, в цепь управления которого включены последовательно соединенные блок 3 задания, первый узел 4 сравнения напряжения задания на частоту вращения с напряжением обратной связи по частоте вращения, регулятор 5 частоты вращения, второй узел 6 сравнения напряжения задания на ток с напряжением обратной связи по току, регулятор 7 тока и систему 8 импульсно-фазового управления. При этом вычитающий вход узла 4 сравнения соединен с выходом датчика 9 частоты вращения и через ключевой элемент 10 с выходом аналогового запоминающего устройства 11, вход которого связан с выходом блока 12 сравнения, соединенного своими входами с выходами блока 3 задания и датчика 9 частоты вращения, а управляющие входы ключевого элемента 10 и аналогового запоминающего устройства 11 через релейный элемент 13 с гистерезисной ха5

il5

25 ( рактеристикой подключены к выходу датчика 14 тока, который связан также с вычитающим входом узла 6 сравнения.

Электропривод содержит также второе и третье аналоговые запоминающие устройства 15 и 16, четвертый узел 17 сравнения выходных напряжений этих устройств, масштабный усилитель 18, второй ключевой элемент 19, задатчик

20 интенсивности, R-S-триггер 21, блок 22 задержки, формирователь 23 импульсов, а также логические элементы ИЛИ-НЕ 24 и 25 соответственно.

Вход логического элемента ИЛИ-НЕ 24 соединен с выходом релейного элемента

13 данной прокатной клети (n-й), а вход логического элемента ИЛИ-НЕ 25— с выходом такого же релейного элемента предшествующей прокатной клети (n-1) (на чертеже не показан). Выход логического элемента ИЛИ-НЕ 24 подключен к первому входу триггера 21 и через блок 22 задержки связан с управляющим входом второго аналогового запоминающего устройства 15.

Второй вход R-S-триггера 21 через формирователь 23 импульсов соединен с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ

25, вход которого связан с управляющим входом третьего аналогового запоминающего устройства 16.

Входы аналоговых устройств 15 и 16 подключены к выходу датчика 14 тока, а их выходы — ко входам четвертого узла 17 сравнения, выход которого через последовательно соединенные масштабный усилитель 18, второй ключевой элемент 19 и задатчик 20 интенсивности подключен ко входам узлов 4 и 12 сравнения, а управляющий вход ключевого элемента 19 связан с выходом R-S -триггера 21.

1288877

Электропривод работает следующим образом.

В исходном состоянии схемы сигналы на выходах элементов соответствуют времени г (фиг.2). 5

В момент времени г прокатываемый металл находится одновременно во всех клетях непрерывного прокатного стана.

Ток электродвигателя 1 данной (n-й) клети определяется моментом прокатки и натяжением полосы в межклетьевых промежутках между (n-1) и п-й, а также и-й и (п+1) клетями (фиг.2Б).

При этом напряжение на выкоде релейных элементов 13 всех клетей равно логической "1" (фиг.2Ь,z). Это напряжение подается на входы логических элементов ИЛИ вЂ  24 и 25 и на их выходах формируется напряжение, соответствующее логическому "0" 20 (фиг.2,e). Оно подается на первый и второй входы R-S-триггера 21, и на его выходе сохраняется напряжение логической "1" (фиг.2u), при этом второй ключевой элемент 19 остается разомкнутым. Первый ключевой элемент

10 также разомкнут, и напряжение на входе системы регулирования соответствует заданной величине, а введенные элементы не влияют на работу электро привода.

Напряжение логического "0" через блок 22 задержки поступает на управляющий вход второго аналогового запоминающего устройства 15 (фиг.2а) 35 и удерживает его в режиме хранения входного сигнала, поэтому на его выходе сохраняется напряжение, равное выходному напряжению датчика 14 тока, пропорциональное току электродвигателя 1 и-й клети после установления переходного процесса (фиг.2к), вызванного захватом прокатываемого металла п-й клетью. Третье аналоговое запоминающее устройство 16 нахо- 4> дится в режиме запоминания входного сигнала, поступающего с выхода датчика 14 тока, так как на его управляющий вход поступает напряжение логической "1" с выхода релейного 50 элемента 13 (n-1) клети..Поэтому выходное напряжение третьего аналогового запоминающего устройства 16 повторяет его входное напряжение (фиг.2a) и подается с отрицательным 55 знаком на четвертый узел 17 сравнения. Разность напряжений, формируемая на выходе узла 17, соответствует моменту натяжения в металле.

В момент времени г :аготовка вы-! ходит из (n-1) клети, при этом ток электродвигателя (n-i) клети спадает к нулю, а напряжение на. выходе релейного элемента 13 этой клети становится равным логическому "0" (фиг.2 г) и подается на управляющий вход третьего аналогового запоминающего устройства 16. Через логический элемент

ИЛИ-НЕ 25 и формирователь 23 импульсов это напряжение поступает на второй вход R-S-триггера 21 (фиг.2e,p).

Третье аналоговое запоминающее устройство 16 переводится в режим хранения входного сигнала, и на его выходе удерживается напряжение, пропорциональное току электродвигателя клети в момент выхода заготовки из (и-1) клети, т.е. в момент исчезновения натяжения между (n-1) и и-й клетями. После исчезновения натяжения ток электродвигателя 1 и-й клети уменьшается на величину, пропорциональную натяжению между клетями. Поэтому напряжение на выходе третьего запоминающего аналогового устройства

16 будет меньше, чем напряжение на выходе второго запоминающего устройства 15.

На выходе четвертого узла 17 сравнения формируется положительная разность этих напряжений, подающаяся на вход масштабного усилителя 18, где она усиливается или ослабляется в зависимости от требуемой корректировки напряжения задания на частоту вращения электродвигателя, необходимой для компенсации исчезнувшего натяжения (фиг.2л9 . Кроме того, при появлении сигнала логической "1 на втором входе R-S-триггера 21 в момент времени г, (фиг.2,3) его состояние изменяется, и на выходе формируется сигнал логического "0" (фиг.2u), подаваемый на управляющий вход ключевого элемента 19, который при этом замыкается. Выходное напряжение масштабного усилителя 18 поступает на, вход задатчика 20 интенсивности, вы- ходное напряжение которого изменяется с заданным темпом до уровня задающего напряжения на входе ° Темп изменения напряжения на выходе задатчика 20 интенсивности подбирается в соответствии со скоростью продвижения заготовки в межклетьевом промежутке и конфигурацией профиля заднего конца заготовки.

В момент ьремени t заготовка вы2

1288877 ходит из и-й клети, ток электродвигателя 1 уменьшается и в момент r> достигает нулевого значения, а на выходе релейного элемента 13 появCi ляется напряжение логического 0

Это напряжение подается на управляющий вход ключевого элемента 10, аналогового запоминающего устройства 11 и вход логического элемента ИЛИ-НЕ

24. Ключевой элемент 10 замыкается

10 и подключает выход первого аналогового запоминающего устройства 11 ко входу узла 4 сравнения. При этом аналоговое запоминающее устройство

11 переходит в режим хранения входного сигнала, а на его выходе сохраняется сигнал, соответствующий ошибке регулирования по частоте вращения в момент уменьшения тока электродвигателя 1 до величины тока холос- 20 того хода в режиме сброса нагрузки.

Так как напряжение ошибки регулирования в этом режиме имеет отрицательную полярность, то, поступая на вычитающий вход узла 4 сравнения, оно суммируется с напряжением чадания на частоту вращения, <

С выхода логического элемента

ИЛИ-НЕ 24 напряжение логической "1" ! подается на первый вход К вЂ -триггера

21, а на его выходе появляется сигнал логической "1", который, поступая на управляющий вход второго ключевого элемента 19, вызывает его размыкание. При этом вход задатчика

20 интенсивности отключается от выхода. масштабного усилителя 18 и напряжение на его выходе, связанном с вычитающими входами узлов 4 и 12 сравнения, уменьшается до нуля с заданным темпом (фиг. 2н.) 30

Вследствие этого напряжение на входе системы регулирования увеличивается с заданным темпом до уровня, превышающего заданное значение частоты вращения на величину максимальной ошибки регулирования по частоте вращения, зафиксированной первым

50 аналоговым запоминающим устройством

11 в режиме сброса нагрузки в момент

Поэтому ток в электродвигателе не исчезает, т.е. бестоковая эона отсутствует, и на холостом ходу в нереверсивном электроприводе не возникают броски тока. Тем самым обеспечивается благоприятная динамическая ситуация для наброса нагрузки, что приводит к уменьшению пепегрузок в электромеханической системе электропривода.

При входе следующей заготовки в п-ю клеть в момент времени t часФ тота вращения электродвигателя 1 превышает заданное значение на величину, соответствующую ошибке регулирования по частоте вращения (фиг.2а) при выходе предыдущей заготовки. При нарастании тока электродвигателя 1 до номинального значения первое аналоговое запоминающее устройство 11 в момент времени t+ отключается первым ключевым элементом 10 от входа узла 4 сравнения, и напряжение задания на частоту вращения восстанавливается до заданной величины. При этом перерегулирование по току электродвигателя будет минимальным. Кроме того, сигнал логического "0" через блок 22 задержки поступает с задержкой времени на установление переходного процесса по току электродвигателя 1 на управляющий вход второго аналогового запоминающего устройства t5. Это устройство переходит в режим хранения входного сигнала.

До момента времени выхода заготовки из предыдущей клети состояние электропривода не изменяется ° В дальнейшем описанный цикл работы повторяется °

Таким образом, изобретение позволяет воздействовать на частоту вращения электродвигателя при выходе заготовки из клети прокатного стана и таким образом осуществлять автоматическую корректировку скоростного режима клети при прокатке выходной части заготовки. Вновь введенные элементы дают возможность уменьшить сигнал задания на частоту вращения электродвигателя при выходе прокатываемого материала, например, из и-й клети прокатного стана. При этом происходит увеличение натяжения в прокатываемом металле в и-(n+1) межклетьевом промежутке и устраняется разнотолщинность заднего конца заготовки.

Формула из обре те ния

Нереверсивный электропривод постоянного тока непрерывного прокатного стана, содержащий электродвигатель, клети, якорная обмотка которого под1288877 5 ключена к тиристорному преобразовате-. лю, в цепь управления которого включены последовательно соециненные блок задания, первый узел сравнения, регу- . лятор частоты врашения, второй узел сравнения, регулятор тока и систему импульсно-фазового управления, при этом вычитающий вход первого узла сравнения соединен с выходом датчика частоты вращения и через ключевой .элемент — с выходом аналогового за,поминающего устройства, вход которого связан с выходом третьего блока сравнения, соединенного своими входами с выходами блока задания и датчика частоты вращения, а управляющие входы

l ключевого элемента и аналогового запоминающего устройства через релейный элемент с гистерезисной характеристикой подключены к выходу датчика тока, который связан также с вычитающим входом второго узла сравнения, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества прокатываемого металла путем автома25 тической корректировки скоростного режима клетей при прокатке выходной части заготовки, в него введены второе и третье аналоговые запоминающие устройства, четвертый узел- сравнения, масштабный усилитель, второй ключевой элемент, задатчик интенсивности, R-S-триггер, блок задержки, формирователь импульсов, а также два логических элемента ИЛИ-НЕ, входы которых соединены с выходами рэлейных элементов с гистереэисной характеристикой данной и предшествующей прокатных клетей соответственно, выход первого логического элемента

ИЛИ-НЕ подключен к первому входу

R-S-триггера и через блок задержки связан с управляющим входом второго аналогового запоминающего устройства, при этом второй вход триггера через формирователь импульсов соединен с выходом второго логического элемента ИЛИ-НЕ, вход которого связан с управляющим входом третьего аналогового запоминающего устройства, входы второго и третьего аналоговых запоминающих устройств подключены к выходу датчика тока, а их выходы — к входам четвертого узла сравнения, выход которого через последовательно соединенные масштабный усилитель, второй ключевой элемент и задатчик интенсивности подключен ко входам первого и третьего узлов сравнения, а управляющий вход второго ключевого элемента связан с выходом R-S-триггера. (1288877 г Щ л4

Составитель В.Кузнецова

Редактор Н.Егорова Техред А.Кравчук Корректор Г.Решетник

Заказ 7822/56

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

® их и-и

Ю р (и-fb .г д у Uzi

Тираж 683 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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