Устройство для управления скоростным режимом двигателей смежных клетей сортопрокатного стана

 

О П И С А Н И Е iii 535I23

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.04.75 (21) 2126264/02 (51) М, Кл. В 21В 37/00 с присоединением заявки ¹

ГосУдаРственный комитет (2ч) Прио и

Совета Министров СССР по долам изобретений Опубликовано 15.11.76. Бюллетень № 42 (53) УДК 621.771.014:

: 62-59 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 25.11,76 (72) Авторы изобретения

В. И. Стахно, В. С. Егоров, Ф. Н, Розовский, А, Н

М. И. Костюченко, M. П. Пустыльник и Е. Я. По (71) Заявители

Научно-исследовательский и опытно-конструкторстгииинститут„... автоматизации черной металлургии и Институт черной металлургии (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СКОРОСТНЫМ

РЕ)КИМОМ ДВИГАТЕЛЕЙ СМЕ)КНЫХ КЛЕТЕЙ

СОРТОПРОКАТНОГО СТАНА

Изобретение относится к области прокатного производства. Устройство может быть использовано, например, для поддержания заданного режима натяжения или свободной прокатки в межклетевом промежутке на непрерывных сортовых или проволочных станах.

Известно устройство управления скоростным;режимом двигателей смежных клетей сортопрокатного стана с индивидуальной системой управления двигателем каждой клети, включающей датчик скорости двигателя в цепи обратной:связи системы, датчик тока в цепи его якоря,,генератор напряжения на |входе системы управления одного из двигателей, использующей в качестве регулирующего сигнала производную тока двигателя, получаемую в переходном процессе, искусственно создаваемом в якорных цепях отдельных двигателей, либо поочередным воздействием .на их системы управления кратковременных импульсов напряжения генератора до ограничения значений производной тока (1). Такое устройство не обеспечивает высокой точности регулирования скоростного режима из-за технических трудностей определения действительной величины и знака производной тока якоря двигателей клетей вследствие значительных помех, чрисутствующих в статической составляющей тока.

Наиболее близким и описываемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для автоматического регулирования натяжения проката между клетями непрерывного прокатного стана, содержащее датчики скорости в цепях обратной связи систем регулирования скорости двигателей, датчики производных токов двигателей с олоками определения знака производ10 ных токов, блок запоминания скорости, интегратор и цепи запуска (2j. Б этом устройстве в качестве регулирующего сигнала используют сигнал, пропорциональный производной тока двигателя, получаемой в переходном процессе, искусственно создаваемом в якорных цепях двигателей воздействием на системы регулирования скорости двигателей путем изменения напряжения интегратора. Такое устройство не обеспечивает высокой точности ре20 гулирования скоростного режима из-за влияния помех, содержащихся в статической составляющей тока якоря, которые приводят к значительным погрешностям при определении действительных величин производной тока.

25 Кроме того, введение в схему у.стройства сравнительно сложных специализированных блоков выделения производной тока якоря двигателя прокатной клети либо знака производной, использующих узкополосные фильтры, 30 квантователи, амплитудные ограничители, 535123 приводит к усложнению устройства в целом и снижению, надежности его раооты.

Цель изобретения — повышение качества регулирования скоростного режима двигателеи смежных клетей сорто прокат ного стана и повышение надежности устройства в работе.

Для этого предлагаемое устройство дополнительно содержит, генератор переменного напряжения и последовательно соединенные фазовращатель, синхронный детектор и блок сравнения, причем вход фазовращателя соединен с выходом генератора переменного напряжения, выход блока сравнения — с входом интепратора, вход синхроннаго детектора — с датчиком тока двигателя второй клети, вход олока сравнения — с цепью установки заданного скоростного режима прокатки, выход генератора переменного напряжения — с входом системы регулирования скорости двигателя первой клети, а euro вход — с источником запускающего сигнала.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма его работы.

Устройство управления скоростным режимом валков смежных клетей 1 и 2 состоит из систем 3 и 4 регулирования скорости двигателей 5 и 6, датчиков 7 и 8 скорости двигателей в цепи обратной связи систем, датчиков 9 и 10 токов якорей двигателей соответственно. Вход системы 3 управления двигателем 5 соединен с выходом генератора 11 переменного напряжения, а вход системы 4 управления двигателем 6 клети 2 — с выходом интегратора 12, причем генератор и интецратор управляются (включаются) цепью 13 запуска. Между .генератором 11 и интегратором 12 установлены последовательно соединенные фазавращатель

14, синхронный детектор 15 и блок сравнения

16. Вход фазовращателя соединен с выходом генератора, сравнивающий вход 17 синхронного детектора — с датчиком 10 тока якоря двигателя 6 клети 2, а элемент сравнения снабжен цепью 18 уставки заданного скоростного режима прокатки проката 19. К входам систем 3 и 4 подключены выходы 20 и 21 задатчиков скорости д вигателя клетей.

В исходном положении прокат перемещается в направлении, указанном стрелками, заполняет межклетевой промежуток, образованный смежными клетями 1 и 2, и в каждой из них приобретает, например, соответственно линейные скорости Vi u Vg прокатки (V>(Vg), соответствующие уставкам систем 3 и 4 регулирования скорости их д вигателей 5 и 6, заданным на входы 20 и 21 этих систем и отработанным датчиками 7 и 8. При этом ток In (см. фиг. 2б) якоря двигателя клети 2 достигает установи|вшегося значения Iq>, определяемого имеющей место начальной разностью

A Vi скоростей прокатки в смежных клетях, равной V2 — V>. В соответствии с разностью

Л V> скоростей в межклетевом промежутке возникает усилие Т» натяжения проката, эквивалентное току 1 1 двигателя 6 клети 2, так как связь 121(Т 1) с A V определяется

65 известной зависимостью для сортовой прокатки небольших профилеразмеров проката.

Генератор 11 и интегратор l2 отключены, то есть их выходные сигналы, а также выходное напряжение синхронного детектора 15 равны нулю.

После заполнения прокатом межклетевого промежутка в момент времени t> по цепи 13 подается запускающий сигнал на генератор ll и интегратор 12 (раз решение включения), Генератор включается и на вход системы 3 поступает синусоидальное напряжение,,под воздействием которого скорость V> .прокатки изменяется по гармоническому закону относительно своей начальной составляющей. Амплитуда колебаний скорости выбирается с учетом допустимых изменений натяжения проката, не приводящих к утяжке профиля.

Синусоидальное изменение скорости V> прокатки в момент времени 11 при водит .к синусоидальному изменению, разности скоростей

AV (cM. фиг. 2a). Под действием этой раз ности ток якоря двигателя;клети 2 начинает изменяться также по синусоидальному закону относительно уровня 1», соответствующего начальному рассогласованию Л V< скоростей. Синусоида изменения тока I 2 относительно синусоидального изменения напряжения генератора 11 сдвинута по фазе на у гол грр, эквивалентный инерционности электромеханической системы привода клети 2. Учет этой инерционности (см. фиг. 2б) осущеспвляется фазэвращателем 14, соединяющим выход генератора 11 с входом синхронного детектора 15, на сравнивающий вход 17 которого, поступает напряжение, пропорциональное току 12.

В описываемой в момент времени 11 ситуации на,выходе синхронного детектора возникает максимальное отрицательное напряжение, превышающее значение уставки U 8 цепи 18 уставки элемента сравнения 16. Интегратор 12, подготовленный к включению по цепи 13, начинает интегрировать напряжение .на выходе элемента сравнения и полученное напряжение Уд поступает на вход системы 4.

Под действием,возрастающего отрицательного напряжения U g интегратора скорость Vg прокатки в клети 2 уменьшается (см. фиг, 2б), то есть уменьшается и начальная разность ЛР1 скор остей прокатки в смежных клетях.

При разности скоростей:прокатки в соседних клетях, близкой к нулю, амплитуда Iz тока якоря двигателя 6 клети 2 существенно уменьшается (см. фиг. 2а), что приводит к снижению интенсивности изменения выходного напряжения U» интегратора 12 за счет уменьшения выходного на цряжения элемента сравнения 16. В момент времени t2 напряжение на выходе последнего становится равным нулю, так как напряжение, пропорциональное току 12 на входе 17 синхронного детектора 15, становится равным напряжению U» на входе

18 цепи уставки элемента сравнения. Выходное напряжение Уд интегратора перестает изменяться.

535123

Под действием «накопленного» интегратором напряжения сред нее значение разности

AVg скоростей прокатки в смежных клетях 1 и 2 становится равным заданному значению, то есть в межклетевом промежутке устанавливается заданный скоростной режим, близкий, например, к режиму свободной прокатки.

Устройство обеспечивает,поддержание заданного скоростного режима прокатки при действии случайных возмущений.

Формула изобретения

Устройство для управления скоростным режимом двигателей смежных клетей сортопрокатного стана, содержащее датчики скорости в цепях обратной связи индивидуальных систем регулирования скорости двигателя клетей, датчики тока в якорных цепях каждого дви гателя, интегратор, выход которого соединен с входом системы регулирования скорости двигателя второй клети, а вход — с источ ником запускающего сигнала, при этом входы систем регулирования скорости двигателей первой и второй клети соединены с задатчиками скорости, отличающееся тем, что, с целью улучшения регулирования скоростного режима указанных двигателей и повышения надежности работы устройства, оно дополнительно содержит генератор переменного напряжения и последовательно соединенные фазовращатель, синхронный детектор и блок сравнения, причем вход фазовращателя соединен с выходом генератора перемен ного напряжения, выход блока сравнения — с входом интегратора, вход синхронного детектора — с датчиком тока двигателя второй клети, вход блока сравнения — с цепью уставки заданного скоростного режима прокатки, выход генера1 тора переменного напряжения — с входом системы регулирования скорости двигателя первой клети, а его .вход — с источником запускающего сигнала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авт. св. СССР № 134310, Кл. Н 02р 5/00, 1960 r.

2. Авт. св. СССР № 3992б2. М. Кл. В 21Р

25 37/06, 1973 г. рог.2

Составитель А. Абросимов

Техред Е. Петрова Корректор И Позняковская

Редактор Т. Юрчикова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2368/11 Изд. № 1765 Тираж 1077 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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