Электропривод нажимных винтов прокатной клети

 

О П И С А Н И Е " 492027

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕЛЬСТВУ (6I) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.11.71 (21) 1718928/24-7 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.11.75. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 03.01 77 (51) Ч.Кл. Н 02р 5/46

В 21b 37!14

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК Г)21.313.

2 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Л. Анхимюк и П. П. Гагарин (71) Заявитель

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД НА)КИМНЫХ BHHIOB

ПРОКАТНОИ КЛЕТИ

Изобретение относится к системам управления приводами и может быть использовано в двухмерных системах автоматического регулирования.

Известны электроприводы нажимных винтов прокатной клети, обеспечивающие независимое регулирование зазора между валками и перекоса валков, в которых параллельное перемещение винтов осуществляется от одних двигателей, а симметричный перекос винтов — от других двигателей. К недостаткам таких электроприводов относятся необходимость установки дополнительной мощности для осуществления перекоса винтов, громоздкие кинематические передачи и большие габариты. Установка этих приводов на существующих станах связана со значительной, а в ряде случаев и невозможной реконструкцией прокатных клетей.

Известны также электроприводы нажимных винтов прокатной клети, содержащие два электродвигателя, питающихся от индивидуальных регулируемых преобразователей, синхронизированные задатчики перемещения со ступенчатым преобразованием сигнала и датчики положения, подключенные через блоки сравнения к регуляторам положения, выходы которых соединены с управляющими входами преобразователей, и датчики скорости, используемые для скоростных обратных

2 связей. Эти электроприводы обеспечивают неполную (статическую) автономность двухмерного регулирования, но не обеспечивают полной автономности ввиду различия динами5 ки позиционных систем, обусловленного неравенством коэффициентов усиления прямы" каналов, несоответствием нагрузок, неодинаковой реакцией якоря двигателя, несоответствием ограничений (уставок) по скорости. д Предлагаемый электропривод позволяет обеспечить полную автономность суммарного перемещения винтов и их перекоса. Это достигается тем, что в него введено корректирующее устройство, состоящее из двух умножите.

15 лей, узла сравнения и знакораспределител,-;ного устройспва, при этом на входы каждого из умножителей подключены выходы одного из регуляторов положения и датчика скорости второго двигателя, а выходы умножизелей через узел сравнения и знакораспределительное устройство связаны со входам. преобразователей.

Для обеспечения полной автономности суммарного перемещения нажимных винто.и их перекоса при насыщении регуляторов положения в электропривод введено дополнительное корректирующее устройство, состоящее из двух выпрямителей, двух блоков делния и двух ограничителей, при этом входы

Зр выпрямителей подключены к выходам узлов

492027

3 сравнения, делимый вход каждого блока деления подсоединен к выходу своего выпрямителя, второй вход этого блока подключен и выходу другого выпрямителя, а выходы делительных устройств через соответствующие ограничители подсоединены к цепям отсечек регуляторов положения.

На чертеже дана блок-схема описываемого электропривода.

Электропривод состоит из двух позиционных следящих систем, содержащих электродвигатели 1 и 2 постоянного тока, сочлененные через редукторы 3 и 4 с нажимными винтами 5 и 6, индивидуальные регулируемые преобразователи 7 и 8, выходы которых подключены к зажимам электродвигателей, следящие сельсины 9 и 10, сочлененные с валом нажимного винта, фазочувствительные выпрямители 11 и 12, входы которых подключены к статорам следящих сельсинов, узлы 13 и 14 сравнения, соединенные обратной связью с выходами фазочувствительных устройств, регуляторы 15 и 16 положения с управляемой отсечкой, входы которых подключены к выхо,1ам узлов сравнения, а выходы соединены с управляющими входами преобразователей, датчики 17 и 18 скорости, используемые в цепях обратной связи по скорости, синхронизированные задатчики 19 и 20 перемещения со ступенчатым преобразованием сигнала, выходы которых подключены к задающим входам узлов 13 и 14 сравнения. Кроме того, в электропривод дополнительно введены два умножителя 21 и 22, одни входы которых подключены к выходам регуляторов 15 и 16 положения, а другие — к выходам датчиков скорости так, чтобы на выходе каждого умножителя получался результат умножения заданной скорости движения одного нажимного винта на текущую скорость другого нажимного винта; узел 23 сравнения, входы которого подключены к выходам умножителей, и знакораспределительное устройство, состоящее, например, из инвертора 24, вход которго подключен к выходу узла 23 сравнения, и двух поляризованных реле 25 и 26. Обмотка реле 25 подключена к выходу регулятора 16, а переключающий контакт 27 реле 25 — ко второму входу преобразователя 7, Переключающий контакт 28 реле 26 подключен ко второму входу преобразователя 8, а неподвижные одноименные контакты обоих реле объединены и подключены попарно ко входу и выходу инвертора 24 так, чтобы при параллельном движении обеспечивалась синхронизация электроприводов.

Дополнительное корректирующее устройство состоит из двух выпрямителей 29 и 30Ä двух блоков 31 и 32 деления и двух ограничителей 33 и 34. Входы выпрямителей 29 и 30 подключены к выходам узлов 13 и 14 сравнения, соответственно. Выход выпрямителя 29 подключен к блоку 31 как делимое и к блоку 32 как делитель. Выход выпрямителя 30 подключен к блоку 31 как делитель и к бло4 ку 32 как делимое. Выходы блоков 31 и 32 деления через соответствующие ограничители 33 и 34 подключены к цепям регулирования отсечек в регуляторах 15 и 16 положе5 11и Я.

Сущность изобретения заключается в соблюдении условия подобия переходных процессов двух позиционных следящих систем при ступенчатых задающих воздействиях и нуt0 левых начальных условиях

Я зад Si

7 2 зад 2 где 51,„, и S- „, — ступенчатые задания по

15 перемещению нажимных винтов;

S u Sq — текущие рассогласования в моменты времени t> О.

При равенстве передаточных чисел редукторов это условие может быть записано

20 в виде Г)зад к 2 к 2зад 1 1>

AS> к 1з iz макс 2 1 2за д малс

25 где V1„., и Vq„, — выходные сигналы регуляторов положения, являющиеся заданными скоростями перемещения нажимных винтов;

V1 и V2 — текущие скорости перемещения;

30 AS1 и ASq — текущие рассогласования нажимных винтов;

AS = S„,— S;

35 рости.

Принцип действия электропривода основан на выравнивании перекрестных произведений заданных скоростей перемещения нажимных винтов на текущие скорости переме40 щения и регулирования отсечек по скорости в пропорции с текущими рассогласованиями пажимных винтов.

Электропривод работает следующим образом.

45 Сигнал а на суммарное перемещение нажимных винтов и сигнал б на перекос винтов подаются на входы задатчиков 19 и 20 перемещения, причем, если в задатчике 19 этл сигналы суммируются, то в задатчике 20 они

50 вычитаются. Длительность одного такта ступенчатого преобразования сигнала достаточна для того, чтобы за его время свободные движения в индивидуальных следящих системах электроприводов успевали закончиться.

55 Полученные ступенчатые задания в и г отрабатываются следящими системами.

В умножителях 21 и 22 вычисляются произведения заданных скоростей перемещения д и е пажимных винтов на текущие скорости

50 перемещения ж и з противоположных винтов. Произведения и, к сравнигаются в узле

23, и полученная разность л через переключающие контакты 27 и 28 знакораспределительного устройства, состоящего из инверто55 ра 24 и поляризованных реле 25 и 26, пода492027 ется па дополнительные управляющие входы преобразователей 7 и 8 так, по происходи выравнивание сравниваемых произведений.

Текущие рассогласования я и н нажимных винтов выпрямляются выпрямителями 29 и

30, и полученные модули о и и подаются на входы блоков 31 и 32 деления так, чтобы на выходе блока 31 получалось частное от деления модуля о на модуль гг,, а на выходе блока 32 — обратное частное. Сигналы с блоков деления поступают через ограничители 33 и

34 в регуляторы 15 и 1б перемещения, и ограничивают задания по скорости так, что максимально допустимая скорость перемещения пажимного винта, имеющего большее отклонение оТ заданного положения, равна HOминальной скорости, а максимально допустимая скорость перемещения другого нажимного винта меньше номинальной скорости; при этом соблюдается прямая пропорция между максимально допустимыми скоростями перемещения и текущими рассогласованиями.

Результатом функционирования всей схемы является подобие траекторий движения нажимных винтов в конечном интервале времени, равном такту ступенчатого преобразования заданий на перемещение.

Формула изобретения !. Электропривод нажимных винтов прокатной клети, содержащий два электродвигателя, питающихся от индивидуальных регулируемых преобразователей, синхронизированItLlc задатчики пс1)емещснггя со сту пенчатым преобразованием cnritH.за Ii,датчики положения, подключенные через блоки сравнения к регуляторам положения, выходы которых соединены с управляющими входами преобразователей, и датчики скорости, от.гггчагои1пйся тем, что, с целью обеспечения полной автономности суммарного перемещения винтов и их перекоса, в него введено корректи1О рующее устройство, состоящее пз двух умножителей, узла сравнения и знакораспределительного устройства, при этом на вход каждого из умножителей подключены выходы одного пз регуляторов положения и датчика скорости BToporо двигателя, и выходы умножителей через узел сравнения и знакораспределптельное устройство связаны со входамп преобразователей.

2. Электропривод по и. 1, от.гичаюи1ийся ,о тем, что, с целью обеспечения полной автономности суммарного перемещения нажимных винтов и их перекоса при насыщении регуляторов положения, в него введено дополнительное корректирующее уст ройство, состоящее из двух выпрямителей, двух блоков деления и двух ограничителей, при этом входы выпрямителей подключены к выходам узлов сравнения, делимый вход каждого блока деления подсоединен к выходу своего выпрямителя, второй вход этого блока подключен к выходу другого выпрямителя, а выходы делительных устройств через соответствующие ограничители подсоединены к цепям отсечек регуляторов положения.

4Ы027

Составитель В. Кузнецов

?екрсд T. Миронова

1;орректор О. Тюрина

Редактор А. Пейсоченко

МОТ, Загорский филиал

Заказ 3810 Изд. № 1058 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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