Патент ссср 334626

 

О П И С А Н И Е 334626

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 12.VI.1969 (№ 1339511/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 30.111.1972. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 28Л .1972

М. Кл. Н 02р 5/ОО

В 21Ь 35, 04

Комитет по делам изобретений и открытий ври Совете Министров

СССР

УДК 621.316.718.5;621..771.2 (088.8) Автор изобретения

Г. В. Бобылев

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГЛАВНЫМ ПРИВОДОМ

КЛЕТИ НЕПРЕРЫВНОГО ПРОКАТНОГО СТАНА

1

Известно устройство для управления главным приводом клети непрерывного прокатного стана с порядковым номером t, содержащее регулятор скорости с узлом токовой отсечки. Однако известное устройство не предотвращает динамического падения скорости двигателя в момент захвата металла, что приводит к ухудшению качества проката при поштучной прокатке.

Целью изобретения является предотвращение динамического падения скорости в момент захвата металла.

Это достигается тем, что устройство снабжено измерителями крутящих моментов в клетях i — 1 и i, используемыми в качестве датчиков наличия металла в клетях и соединенными через формирователи импульсов с логическими блоками «ИЛИ вЂ” НЕ» и «Запрет», у которых выход «ИЛИ вЂ” НЕ» соединен с управляющим входом первого ключа, подключенного входом к выходу первого вычислительного блока, а выход «Запрет» соединен с управляющим входом второго ключа, подключенного входом к выходу второго вычислительного блока, причем выходы первого и второго ключей соединены в первом и втором узлах алгебраического суммирования соответственно с задатчиком скорости и задатчиком тока отсечки i-той клети, а первый и второй вычислительные блоки реализуют соответственно функции:

М; %

Кт — КФт H 1макс

5 t — 1 Cl где К, К вЂ” коэффициенты;

C; — электр омашинная постоянная двигателя;

М; — ожидаемый статический Момент; о; i — уставка скорости (i — 1) -ой клети;

1„„, — уставка тока отсечки.

На фиг. 1 представлена блок-схема пред15 лагаемого устройства; на фиг. 2 — графики, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит регулятор 1 с узлом токовой отсечки. Измерители 2 и 3 в клетях т и i — 1 крутящих моментов (например, маг20 нитоупругие, устанавливаемые на шпинделях стана), используемые в качестве датчиков наличия металла в клетях, через формирователи 4 и 5 импульсов подключены к логическим блокам б и 7 «ИЛИ вЂ” НЕ» и «Запрет», 25 причем сигнал с формирователя 4 поступает через блок 8 выдержки времени. Выход

«ИЛИ вЂ” НЕ» соединен с управляющим входом первого ключа 9, подключенного входом к выходу пепвого вычислительного блока 10, 30 а выход «Запрет» соединен с управляющим

334626

20 (4) (5) 25

1отс t — ь,Cl (6) 30 (7) 35

65 входом второго ключа 11, подключенного входом к выходу второго вычислительного блока 12.

Выходы первого ключа 9 и второго ключа 11 соединены в первом и втором узлах 18 и 14 алгебраического суммирования соответственно с задатчиком скорости и задатчиком тока отсечки i-той клети.

Первый и второй вычислительные блоки 10 и 12 реализуют соответственно функции:

Мг М;

Ка Л4 H 1макс

М вЂ” 1,с, где К>, Ка — коэффициенты;

С; — электромашинный коэффициент

i-той клети;

М, — ожидаемый статический момент; в; 1 — уставка скорости (i — 1) -ой клети;

1макс уставка тока отсечки.

Ф.

Входы,бло фв, фи 12 соединены с элементом 13 запоминания . (например, конденсатором); которь1й подключен к выходу измерителя 2 момента.

Графики на фиг. 2 изображают диаграммы момента М„„р нагрузки (прокатки), скорости в двигателя, статического момента (тока) двигателя М (1) и динамического момента (тока) двигателя М (1 ) в функции времени t. Здесь а; — заданная рабочая скорость двигателя; о; — пониженная скорость двигателя в период технологической паузы; Ло;— снижение скорости в период технологической паузы; 1 ; — время прохождения металлом межклетевого промежутка (время между выходом штуки из клети i — 1 и входом ее в клеть i); t ; — время разгона двигателя; выдержка времени между входом металла в

i — 1 клеть и началом разгона двигателя; / в момент времени вхождения металла в предыдущую клеть; 4 — момент времени начала разгона двигателя; 4,— момент времени . вхождения металла в данную клеть;

1 а„с — максимальный ток отсечки двигателя, определяемый его перегрузочной способностью; I„с,.— ток отсечки двигателя в период. разгона; Л1„,; — разность между максимальной уставкой тока отсечки и током отсечки при ..разгоне.

Принцип управления прокатным двигателем с опережением относительно нагрузки, который реализуется предлагаемым устройством заключается в том, что во время технологической паузы (холостого хода) заданную рабочую скорость о, двигателя понижают до некоторого значения о;, а затем при сближении очередного металла в определенный момент времени t> двигатель клети начинают разгонять с постоянным ускорением, при котором динамический ток (момент) равен статическому с таким расчетом, чтобы в момент 1,„захвата металла скорость вращения двигателя была равна требуемой для данной клети скорости прокатки. Вслед ствие внезапного приложения нагрузки М„„р и при неизменном значении тока двигателя дальнейшее ускорение двигателя прекращается.

При соблюдении условия I ;(М„;) =1;(М;) необходимый пик тока формируется до входа металла в клеть, чем устраняется динамическое падение скорости двигателя при ударной нагрузке. Математическое описание процесса управления следующее:

tzg—

L (1) (VB51x)t — I где L — межклетевое расстояние; (V„„) <— : о, — линейная скорость металла по выходе из предыдущей — 1 клети. h = tLf 1р6 (2)

8, = 1 (3)

hf) где 1 — момент инерции.

®nf = М ®Ь где С; — постоянная двигателя. 1отс. =1макс 1отс. f

Из уравнений (1) — (3) следует, что

М; — з где Ki и K = f (x;) — коэффициенты.

Выдержка времени т; не является принципиально необходимой и служит для уменьшения требуемого снижения скорости двигателя в период технологической паузы до величины 2 — 5%, исключающей аварийный режим электропривода в случае отказа устройства на подачу импульса на разгон. Рациональная величина т; устанавливается отдельно для каждой клети на основании конкретных технологических параметров прокатки.

Управление заданием скорости и уставкой токовой отсечки осуществляется следующим образом, В устройство поступают сигналы, пропорциональные значениям уставок рабочей скорости о; в данной клети, рабочей ско- рости о; < в предыдущей клети, максимального тока отсечки I„„«, а также значениям ожидаемого статического момента прокатки

М;, и текущего коэффициента двигателя С;.

Крутящий момент на шпинделях стана пропорционален фактическому моменту прокатки. Поэтому сигнал с выхода измерителя 2 момента подают в систему через запоминающий элемент 15 в качестве ожидаемого момента прокатки в каждом следующем цикле.

Значение коэффициента С; может подаваться в схему как, например, величина, пропорциональная частному от деления текущих значений э.д.с. и скорости двигателя. Блоком 10 выполняется расчет по уравнению (7), а блоМ462ь

5 ком 12 — по уравнениям (5) и (6). В случае отсутствия металла в клети момент на шпинделе соответствует моменту холостого хода.

При входе металла в клеть момент на шпинделе резко возрастает. На выходе формирователей 4 и 5 импульсов этому соответствует два дискретных сигнала «О» и «1», которые поступают в логические блоки б и 7, причем сигнал с выхода формирователя 4 поступает через выдержку времени т;, реали- N зуемую элементом 8, а исчезает без задержки.

При отсутствии металла в клетях i и — 1 двигателю i-той клети задается пониженная скорость и максимальная уставка токовой от- 15 сечки. Через заданное время т, после входа металла в клеть — 1 устройство подает сигнал на увеличение скорости двигателя и снижение уставки токовой отсечки до расчетного значения. В момент входа металла в клеть i 20 уставка токовой отсечки становится максимальной, а задание рабочей скорости сохраняется. После выхода металла из клети i схема подает сигнал на снижение скорости двигателя, и цикл управления повторяется.

К, — К,М, с и Nl

1макс

25 где К, К вЂ” коэффициенты;

С; — электр омашинная двигателя;

М; — ожидаемый статический момент; в; 1 — уставка скорости (i — 1) -ой клети;

1уаыс — уставка тока отсечки.

Устройство для управления главным приводом клети непрерывного прокатного стана 30 с порядковым номером, содержащее регулятор скорости с узлом токовой отсечки, отПредмет изобретения личающееся тем, что, с целью предотвращения динамического падения скорости в момент захвата металла, оно снабжено измерителями крутящих моментов в клетях с — 1 и, используемыми в качестве датчиков наличия металла в клетях и соединенными через формирователи импульсов с логическими блоками

«ИЛИ вЂ” НЕ» и «Запрет», у которых выход

«ИЛИ вЂ” НЕ» соединен с управляющим входом первого ключа, подключенного входом к выходу первого вычислительного блока, а выход «Запрет» соединен с управляющим входом второго ключа, подключенного входом к выходу второго вычислительного блока, причем выходы первого и второго ключей соединены в первом и втором узлах алгебраическо— го суммирования соответственно с задатчиком скорости и задатчиком тока отсечки

i-той клети, а первый и второй вычислительные блоки реализуют соответственно функции:

334626

Редактор 3. Овчаренко

Заказ 1159/16 Изд. № 487 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

2 Ь л

Риг 7

Составитель P. Давыдов

Техред Л. Богданова

Корректоры: В. 11етрова и E. Ласточкина