Электропривод устройства натяжения прессуемого профиля

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (я)5 Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ KHT СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2.1) 4732782/07 (22) 24.08;89 (46) 07.02.92. Бюл. hk 5 (71) Красноярскйй металлургический завод им. В,И.Ленина и Московский институт приборостроения .(72) В.И.Полещук, О.И.Кульбачный, В.В,Дитев и В,Я.Зеленский (53) 62:1.316;718.5 (088.8) (56) Башарин А.В., Новиков В;A., Соколовский Г;Г. Управление электроприводами.Л.: Энергоиздат, 1982, с, 2&3-290. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД УСТРОЙСТВА НАТЯЖЕНИЯ,ПРЕССУЕМОГО ПРОФИЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электропри.водах устройств, тянущих прессуемый профиль из очка матрицы гидравлического экструзионного пресса. Целью изобретения является повышение качества профиля.

Электропривод содержит электродвигатель

8, подключенный к тиристорному преобра.. Ж 1711314 А1 зователю 12. Последовательно соединенные регулятор 20 натяжения и регулятор 10 тока замкнуты цепями соответствующих обратных связей, В электроприводе повышается качество переходных процессов за счет того, что входы задатчика 19 тока натяжения соединены соответственно с датчиком 13 тока, выходом узла 17 потерь и через первое дифференцирующее звено 18 с датчиком 9 скорости двигателя. Выход задатчика 19 тока натяжения подключен"к одному из входов сумматора 21, другие входы которого соединены с выходамиузла 22 динамической компенсации. В прямой канал контура тока включен пропорцйональный усилитель 11, контур тока охвачен дополнительной гибкой обратной связью по току — с датчика 13 ® тока двигателя. через второе дифференцирующее звено 15 на дополнйтельный вход сумматора 14. Введен ПИД-регулятор 16, передающий сигнал от датчика 9 а скорости на дополнительный вход сумматора 14. 1 ил.

50

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в лектроприводах устройств, тянущих прессуемый профиль из очка матрицы гидравлического экструзионного пресса.

Цель изобретения — повышение качества профиля.

На чертеже изображена схема электропривода устройства.

Электропривод содержит гидравлический пресс 1 с матрицей 2 для выхода профиля 3, тяговую тянущую тележку 4, перемещаемую по рельсам 5 транспортной лентой 6, сцепленной с приводным колесом

7, Последнее связано с электродвигателем

8 постоянного тока и датчиком 9 скорости.

Последовательно соединены регулятор 10 тока, пропорциональное звено 11 и усилитель 12 мощности, к выходу которого подключен электродвигатель 8. Выход датчика

13 тока якоря электродвигателя 8 соединен с входом сумматора 14, другие входы которого подключены к выходам дифференцирующего звена 15 и ПИД-регулятора 16. Вход узла 17 потерь соединен с входами ПИД-регулятора 16, дифференцирующего звена 18 и выходом датчика 9.скорости.

Входы датчика 19 тока натяжения соединены с выходами датчика 13 тока, узла 17 натяжения и дифференцирующего звена 18.

Выход регулятора 20 натяжения подключен к входу сумматора 14. Входы сумматора 21 соединены с выходами датчика 19 тока натяжения и узла 22 динамической коррекции, вход которого подключен к выходу датчика

23 скорости прессования. Узел 22 динами ческой компенсации содержит дифферен цирующие звенья 24 и 25, выходы которых вместе с выходом датчика 23 скорости прессования и задатчика 26 натяжения подключены к входам сумматора 21.

Электропривод работает следующим образом. Тянущая тележка 4 должна поддерживать заданную задатчиком 26 силу нэтяжения профиля 3 и перемещаться по рельсам

5 со скоростью, равной скорости профиля

Ч р. Поскольку измерение скорости V<> затруднительно, введен датчик 23 скорости прессования V (скорость пресс-штемпеля V пропорциональнà Vpp).

ПИД-регулятор 16 формирует динамические процессы в упругой системе натяжения; выполняет функции трех отрицательных обратных. связей по скорости двигателя 8 от датчика 9 скорости. Первая жесткая связь уменьшает влияние . постоянных времени контура тока и переменных постоянных упругой системы, а две другие связи — гибкая и связь по интегралу, вводят в систему управления новые фиксированные постоянные времени. Математически система натяжения является динамической системой четвертого порядка при коНтуре тока, имеющем второй пррядок. Постоянные времени контура тока содержатся в основном в членах при степенях р и р характеристического полинома знаменателя передаточной функции системы натяжения. Между тем с помощью ПИД-регулятора можно фиксировать только члены при степенях р и р полинома знаменателя, а его члены при степенях р и р, хотя и уменьшены действием жесткой связи ПИДрегулятора, но их величины не поддаются фиксации должным образом. Поэтому для усиления демпфирующего эффекта ПИД-регулятора путем дополнительного уменьшения коэффициентов при степенях р и р полинома, повышено быстродействие контура тока введением добавочного коэффициента усиления с помощью усилителя 12 в прямой канал контура тока; При этом сохранение оптимальной настройки самого контура тока достигается введением второго дифферснцирующего звена 15.

В итоге такой оптимизации полностью контролируется динамика упругой системы натяжения и ее свойства приближаются к свойствам динамической системы второго порядка.

Выходной датчик 19 тока натяженияимитирует ток натяжения I<» двигателя, пропорциональный действительной силе натяжения профиля. Сигнал!нат в блоке 19 образуется вычитанием из полного тока якоря двигателя 4 тока холостого хода! с двигателя с узла 17 потерь и динамического тока ! дин (звено 18). потребного двигателю 8 для изменения скорости тележки 4 при изменении скоростей прессования V и профиля Чдр в процессе прессования так, чтобы скорость тележки 4 была равна скорости Ч р. Блок 19 фактически является косвенным датчиком натяжения.

В регуляторе 20 натяжения сравниваются сигналы заданного тока натяжения 4 от задатчика 26 тока натяжения и фактического тока натяжения Цала от блока 19, и разность этих сигналов отрабатывается контуром тока.

Однако динамически оптимизированная система натяжения является статической по скорости прессования.V. è сила натяжения зависит от величины скорости прессования V; хотя злектропривод и уравниваетскорость тележки 4 со скоростью Ч р профиля 3. Астатизм системы по скорости Ч можно получить введением в систему регулирования интегрирующих звеньев. но при!

1711314

Составитель В. Трофименко

Редактор Н. Яцола, Техред М..Моргентал Корректор Т. Палий

Заказ 348 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 этом усложняется система регулирования и уменьшается ее быстродействие. Поэтому в устройстве использован узел 22 динамической компенсации. Здесь компенсация проводится по скорости прессования Ч. 5

Отметим, что эта скорость V ÿâëÿeòñÿ главным внешним возмущением, нарушающим точность поддержания силы натяжения профиля. Сигналы по скорости прессования Ч и по ее проиэюдным dV/dt и ОЧИ/от узла 22, 10 заведенные на входы регулятора 20 через .сумматор 21, допблнительно облегчают электроприводу достижение тележкой 4 скорости Члр профиля и тем самым повышают астатиэм системы управления по Члр без 15 перенапряжения динамики системы натяжения, Таким образом, повышение быстродействия электропривода при благоприятном, демпфированном характере протекания пе- 20 реходных процессов, достигнутое с помощью звеньев 11, 15 и 18 и реализация блока 19 наряду с сочетанием узла 22; повышают радиональным образом точность под- . держания силы натяжения в процессе 25 прессования и в конечном счете повышают качество профиля (пщ1держание постоянства его поперечного сечения и сохранение механических свойств).

Формула изобретения

Электропривод устройства натяжения прессуемого профиля, содержащий элект. родвигатель постоянного тока, подключенt ный к выходу усилителя мощности, последовательно соединенные первый сумматор, регулятор натяжения, второй сумматор и регулятор тока, задатчик и датчик тока натяжения, выходы которых соединены с входами первого сумматора, узел потерь, к входу которого подключен выход датчика скорости электродвигателя, датчик тока якоря электродвигателя, выход которого соединен с вторым входом второго сумматора, узел динамической компенсации и пропорциональный усилитель, отличающийся тем, что. с целью повышения качества профиля, в него введены первое дифференцирующее звено, выход которого соединен с первым входом датчика тока натяжения, второй и третий входы которого подключены к выходам соответственно датчика тока и узла потерь, второе дифференцирующее звено, включенное между выходом датчика тока и третьим входом второго сумматора, ПИДрегулятор, выход которого соединен с четвертым входом второго сумматора, а вход подключен к выходу датчика скорости электродвигателя и к входу первого дифференцирующего звена, датчик скорости прессования, выход которого соединен с входом узла динамической компенсации, а выходы его подключены к дополнительным входам первого сумматора, причем выход регулятора тока через пропорциональный усилитель соединен с входом усилителя мощности, а датчик тока натяжения выполнен в виде пропорционального усилителя.