Устройство для управления прокатными электродвигателями при сдвиговой прокатке металла
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социапистическик
Респубики
В 21 В 37/00 1вву4арстккккык камкткт CCCP ав далем кзабретеник к открытки (53) УДК621 ° 316. ° 718. 5 (088. 8) (опубликовано 15 . 07. 82 . Бюллетень М 26 Дата опубликования описания 15.07. 82 (72) Автор. изобретения Ф -" M.Þ. Фай нбер г (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОКАТНЫМИ. ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ ПРИ СДВИГОВОЙ ПРОКАТКЕ МЕТАЛЛА Изобретение относится к металлургии, к прокатке металла, преимущест венно к поперечно- винтовой прокатке в трехвалковых станах. При этом прокатные валки в no" добных станах современной конструкции, как правило, приводятся индивидуальным электродвигателем постоянного тока непосредственно или через редуктор. С целью снижения величи" ны давления металла на валки, применяют так намываемую прокатку со сдвигом, основой" которой является создание разности частот вращения валков, в результате чего в очаге де-,5 формации возникает деформация сдвига, снижается деформация сжатия и, как следствие,, снижается усилие прокатки по сравнению с требуемым при обычной прокатке. го Сдвиговая прокатка характеризуется также и тем, что наряду с уменьшением давления на валки нагрузка элек т род ви г ат ел я с более высокой ча2 стотой вращения превышает таковую для двигателя, имеющего меньшую ча" стоту вращения. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления прокатными электродвигателями при поперечно-винтовой прокатке, осуществляемой частоты вращения, снабженное тремя электродвигателями постоянного тока с системами регулирования, системой редукторов для обеспечения переменной и постоянной окружных скоростей вращения верхнего и нижнего рабочих валков (1). Недостатком известного устройства является то, что изменение соотношения постоянной и переменной окружных скоростей валков в нем осуществляется набором редукторов, исключающимм. не э а в и с имое ре гули рован ие и настройку амплитуд и частот перемен3 94 ных составляющих окружных скоростей валков., Цел ь изоб рет ения - повышение надежности, уменьшение давления металла на валки, повышение равяомерности нагрузки электродвигателей и механооборудования и улучшение качества проката металла. Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления прокатными электродвигателями при сдвиговой прокатке металла, преимущественно при поперечно-винтовой ïðîкатке, осуществляемой тремя электродвигателями постоянного тока, каждый из которых приводит so вращение отдельный валок непосредственно или через редуктор, содержащее источники индивидуального питания и системы автоматического регулирования частоты вращения электродвигателей, в него дополнительно введены распределитель сигналов задания среднеI ro значения частоты вращения электродвигателя каждого валка, задатчик колебаний частоты вращения, состоящий из механически сочлененных серводвигателя и сельсина, возбуждаемого постоянным током, а также задатчики синусоидальных колебаний частоты вращения, электродвигателей, причем выход задатчика среднего значения частоты вращения электродвигателей соединен со входом распределителя сигналов задания среднего значения частоты вращения задатчика колебания частоты вращения и с якорной обмоткой серводвигателя, а выходы сельсина соединены со входами задатчиков сииусоидальных колебаний частоты вращения электродвигателей, выходы ко торых соединены с одним из входов систем автоматического регулирования частоты вращения соответствующих элек тродвигателей, с другими входами которых соединены выходы распределителя сигналов задания -среднего значения частоты вращения электродвигателей и датчиков скорости соответствующих электродвигателей. На чертеже представлено предлагаемое уст рой ст во. Заготовка 1 посредством валков 2-4 обжимается и совершается вращательное и поступательное движение. Валки 2-4 приводятся в движение прокатными электродвигателями 5-7, имеоцими индивидуальные регулируемые 2832 ф М 3$ ао 4$ $S источники 8-10 питания и системы 11- 13 автоматического регулирования частоты вращения, один из входов каждой системы соединен с соответствующим выходом распределителя 14 сигналов задания среднего значения частоты вращения (у электродвигателей 5-7. Другие входы каждой системы 11- 13 соединены с выходами задатчиков 15-17 синусоидальных колебаний частоты вращения электродвигателей соответственно, входы задатчиков 15- 17 соединены с соответствующими выходами трехфазного задатчика 18 колебаний, причем выходные однофазные синусоидальные напряжения последнего, поступающие на входы задатчиков 15- 17, смещены между собой по фазе на 120 Вход задатчика 18 соединен с одним из выходов задатчика 19 среднего значения частоты вращения электродвигателей 5-7. Задатчик 18 состоит из механически сочлененных серводвигателя 20 постоянного тока и сельсина 21, имеющего трехфазную выходную обмотку, с выведенным нулем и возбуждаемого постоянным током (серводвигатель, например типа СЛ621, а сельсин типа СС195-135). Серводвигатель 20 соединен с одним из выходов задатчика 19 среднего значения частоФЪ вращения электродвигателей. Благодаря этому частота вращения серводвигателя 20, а, следовательно, амплитуда и частота трехфазного выходного напряжения сельсина 21 пропорциональны среднему значению частоты вращения электродвигателей 5-7, причем, при фиксированной частоте вращения серводвигателя 20, амплитуда выходного напряжения сельсина 21 определяется величиной его тока возбуждения (как в синхронном генераторе).. Таким образом, с выхода задатчика 18, т.е. с фаз А, В и С и нулевого провода 0 сельсина 21, ко входам задатчиков 15- 17 поступают сдвинутые по фазе на 1200 синусоидаль" ные напряжения. Среднее значение частоты вращения электродвигателей 5-7 задается командоконтроллером 22, выход которого соединен со входом задатчика 19. Устройство работает следующим образом. 5 9428 При прокатке заготовки 1 в валках 2-4 средние значения частот вращения Ф электродвигателей 5-7 равны между собой. Однако частота вращения каждого из электродвигателей 5-7 содержит принудительно создаваемую переменную (синусоидальную) составляющую с амплитудой + ДЩ причем фазы указанных переменных составляющих частот10 вращения сдвинуты между собой на 120 ° Период каждого однофазного колебания выбран равным времени одного оборота прокатываемой заготовки 1. Соотношение периодов колебаний и времени одного оборота .заготовки может вариантно изменяться посредством воздействия на частоту вращения серводвигателя 20. Таким образом, за время одного оборота заготовки происходит поочередное, со сдвигом фаз в 120, превышение частоты вращения одного валка относительно другого. В результате при прокатке заготов- 25 ки происходит, кроме обычных обжатий, дополнительное смещение слоев металла за счет деформации сдвига, .связанной с чередующимся взаимным изменением соотношения частот враще- 30 ния валков, однако в наличие от известной сдвиговой прокатки, происходит равномерный износ оборудования, Амплитуда + pcs однофазных колебаний частот вращения валков выбирается такой, чтобы относительное изменение частоты вращения, т.е. отношение размаха колебаний, равного удвоенному значению амплитуды колебаний, к среднему значению частоты вращения при изменении скорости прокатки оставалось неизмененным, и например, равным или пропорциональным относительному обжатию заготовки в данном пропуске. Указанное соотношение взаимного отклонения частот вращения валков и обжатия применяют при известной плоской двухвалковой сдвиговой прокатке. В предлагаемом устройстве указанное постоянство относительного изменения частот вращения валков обеспечивается за счет того, что одновременно с изменением среднего значения частоты вращения, задаваемым 55 командоконтроллером 22, выходы задатчика 19 подключены как на вход распределителя 14 сигналов задания, так и ко входу сер водви гателя 20, 32 6 вращающего сельсин 21 задатчика 18. При этом регулировка амплитуды колебаний осуществляется изменением тока возбуждения сельсина 21. Таким образом, предложенное изобретение позволяет уменьшить давление металла на валки, повысить равномерность нагрузки электродвигателей механооборудования и улучшить качество проката. Формула изобретения Устройство для управления прокатными электродвигателями при сдвиговой прокатке металла, преимущественно при поперечно-винтовой прокат" ке, содержащее три электродвигателя постоянного тока, источники индивидуального питания и системы автоматического регулирования частоты вращения электродвигателей, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения давления металла на валки, повышения равномерности нагрузки электродвигателей и механооборудоваУ ния и улучшения качества проката,. в него дополнительно введены распределитель сигналов задания среднего значения частоты вращения электродвигателя каждого валка, задатчик колебаний частоты вращения, состоящий из механически сочлененных серводвигателя и сельсина, возбуждаемого постоянным током, а также задатчики синусоидальных колебаний частоты вращения электродвигателей, причем выход задатчика среднего значения частоты вращения электродвигателей соединен со входом распределителя сигналов задания среднего значения частоты вращения задатчика колебания частоты вращения и с якорной обмоткой серводвигателя, а выходы сельсина соединены со входами задатчиков синусоидальных колебаний частоты вращения электродвигателей, выходы которых соединены с одним из входов систем автоматического регулирования частоты вращения соответствующих электродвигателей, с другими входами которых соединены выходы распределителя сигналов задания сред" него значения частоты вращения электродвигателей и датчиков скорости соответствующих электродвигателей ° Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии по заявке N 54 -110952, кл. В 21 8 1/30, опублик. 30. 08. 79.
