Электропривод моталки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О Il И С А Н И Е ()955488

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.05.80 (21) 2923357/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Н 02 P 7/68

Гееудерстненный кемнтет

СССР

1 не денем нзебретеннй н еткрытнй (53) УДК 621.771.

3 415 016 52 (088.8) Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 05.09.82

М. Л. Прудков, Г. Д. Вольхин, В. П. Рудь и А;. М. Kgpp6v4", t

Государственный проектный институт «Электротяжхимпроект» и Старокраматорский машиностроительнь и заврд им. Орджоникидзе 1 (72) Авторы изобретения (7l) Заявители (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД МОТАЛ КИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использована в электроприводах намоточно-размоточных механизмов полосовых станов и отделочных агрегатов.

Известны устройства для автоматического регулирования натяжения полосы в станах холодной прокатки, содержащие электродвигатели, датчики натяжения полосы, систему регулирования (1).

Недостатком таких устройств является низкая точность регулирования натяжения полосы при широком диапазоне. изменения натяжения.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электропривод моталки, содержащий два электродвигателя, один из которых связан с моталкой через редуктор с изменяющимся передаточным отношением, а второй подключен к редуктору через расцепную муфту, блок управления электродвигателями, датчики натяжения материала, ЭДС двигателей и момента инерции, подключенные к блоку управления через соответствующие корректирующие звенья (2)., Недостатком этого электропривода является низкая точность регулирования натяжения сматываемого в рулон материала при большом диапазоне изменения его натяжения.

Цель изобретения — повышение точности регулирования натяжения материала.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство дополнительно введены датчики состояния редуктора и расцепной муфты с прямым и инверсным выходами, подключенную к ним магистраль структуры электропривода, состоящую из шин управления, а корректирующие звенья выполнены управляемыми, причем их управляющие входы подключены к соответствующим шинам магистрали.

На фиг. 1 — 3 приведены примеры выполнения функциональной схемы электропривода моталки; на фиг. 4 — функциональ20 ная схема корректирующего звена.

Электропривод моталки включает в себя собственно моталку 1 с наматываемой по. лосой 2, электродвигатели 3 и 4, причем электродвигатель 3 связан с моталкой 1 через редуктор 5 с изменяющимся переда955488

3 точным отношением, а электродвигатель 4 подключен к редуктору 5 через расцепную муфту 6, блок 7 управления электродвигателями 3 и 4, датчик 8 натяжения материала, выполненного многодиапазонным, датчик 9 ЭДС двигателей 3, 4 и датчик 10 s момента инерции, датчики 8 — 10 подключены к блоку 7 управления электродвигателями 3 и 4, через соответствующие регулируемые корректирующие звенья 11 — 14, а также датчики 15 и 16 состояния редуктора 5 и расцепной муфты 6 соответственно с прямым и инверсным выходами, подключенную к ним магистраль 17 структуры электропривода, состоящую из шин 18—

21 управления. Причем, управляющие входы 22 и 23 корректирующих звеньев 11 — 14 подключены к соответствующим шинам 18—

21 магистрали 17.

Переключение диапазонов датчика 8 осуществляется переключателем 24, а измерение натяжения полосы 2 — измерителем 25

20 натяжения, подключенного к выходу датчика 8 через переключатель 24.

Управление двигателями 3 и 4 осуществляется от блока управления 7 с регулятором 26 натяжения полосы прямого действия, обеспечивающих стабилизацию заданного натяжения полосы 2.

На фиг. 1 показано последовательное питание двигателей 3 и 4, а на фиг. 2— их параллельное питание. При расцеплении двигателя 4 его якорная цепь отключается силовым ключом 27, включенным параллель- з0 но двигателю 4 (фиг. 1), и последовательно с двигателем 4 (фиг. 2).

Задание натяжения полосы 2 осуществляется задатчиком натяжения 28, подключенным к входу регулятора 26 натяжения.

К второму входу регулятора 26 подключается по схеме обратной связи выход датчика 8 натяжения через переключатель

24 диапазонов.

С помощью датчика 10 моментов инерции привода, вход которого подключен к блоку 7 управления, вводится величина моментов инерции привода и механизма через корректирующие звенья соответственно 11 и 12.

С помощью датчика 9 ЭДС, подключен- 4 ного к электродвигателям 3 и 4, в блок 7 вводится величина ЭДС через корректирующее звено 14. С помощью корректирующего звена 13 корректируется коэффициент усиления регулятора 26 натяжения прямого действия соответственно изменению коэффициента передачи обратной связи по натяжению от датчика 8 при переключении его диапазона переключателем 24.

Управляющие входы 22 и 23 корректирующих звеньев 11 — 14 и силового ключа 27 подключены к магистрали 17 структуры привода, к которой присоединены прямые и инверсные выходы датчиков 15 и 16.

Магистраль 17 содержит информацию о структуре привода моталки 1, т. е. передаточном числе редуктора 5 и о сцеплении с приводом двигателя 4.

К магистрали 17 присоединена логическая схема 29, содержащая элементы И 30, к выходам которой присоединено устройство 31 индикации шкал задатчика 28 и измерителя 25 натяжения полосы 2, а также управляющие входы переключателя 24 диапазонов датчика 8 натяжения.

На фиг. 3 приведена функциональная схема электропривода для случая неравенства диапазонов датчика натяжения 8 числу шкал задатчика 28 .и измерителя 25 натяжения полосы 2. При этом управляющий вход переключателя диапазонов 24 подключается к магистрали 17, а в цепь датчика 8 последовательно с переключателем 24 включается корректирующее звено 32, управляющие входы которого подключены к магистрали 17.

Корректирующие звенья 11 — 13 и 32 (фиг. 4) содержат операционный усилитель

33 с резисторами 34 и 35 входа и резисторами 36 и 37 обратной связи. Параллельно резисторам 34 и 37 включены управляемые ключи 38 и 39, управляющие входы 40 и 41 которых соответственно подключаются к магистрал 17. У некоторых корректирующих звеньев — 13, 32 — используются по одному управляемому ключу, например, 38.

Устройство 31 индикации шкал (фиг. 1) содержит индикаторы 42 подключаемые к выходу элементов И 30, соответственно.

Электропривод моталки работает следующим образом.

При уменьшении сечения сматываемой в рулон 1 полосы 2 уменьшается натяжение и соответственно уменьшается требуемая мощность электродвигателей 3 и 4. При этом увеличивается доля мощности привода, расходуемая на покрытие потерь в двигателях 3 и 4 и механизме моталки 1, и, следовательно, снижается точность стабилизации натяжения. Для уменьшения потерь изменяют структуру привода отключением двигателя 4 расцепленной муфтой 6. При дальнейшем уменьшении сечения полосы 2 и соответствующем уменьшении загрузки привода величину потерь снижают, а загрузку привода увеличивают уменьшением передаточного числа редуктора 5 при включенном двигателе 4, а затем отключают и двигатель 4.

Для повышения точности задания и индикации натяжения при малых его значениях необходимо переходить на шкалу более точного отсчета задатчика 28 натяжения и измерителя 25 натяжения, а также на меньший диапазон датчика 8 натяжения. Переход на более точную шкалу задатчика 28 и измерителя 25 при изменениях структуры привода сигнализируется

955488

Формула изобретения устройством индикации шкал 31, а переход на меньший диапазон датчика 8 осуществляется с помощью переключателя 24.

При включении муфты 6 имеется сигнал на прямом выходе и отсутствует сигнал на инверсном выходе датчика 16, а при отключении муфты 6 и двигателя 4 имеется сигнал на инверсном выходе и отсутствует на прямом выходе датчика 16. Аналогично у датчика 15 на прямом выходе сигнал имеется при большем передаточном числе редуктора 5, а на инверсном выходе — при переключении редуктора 5 на меньшее передаточное число.

Выходные сигналы датчиков 15 и 16 передаются на магистраль 17, а с нее — на логическую схему 29, к силовому ключу 27 и к управляющим входам 22, 23 корректирующих звеньев 11 — 13 и 32. При отключении муфты 6 сигналом инверсного выхода датчика 16 включается силовой ключ 27 и шунтирует двигатель 4 при последовательном питании двигателей 3 и 4 (фиг. 1), а при параллельном питании двигателей 3 и 4 (фиг. 2) силовой ключ 27 отключается при отключении муфты 6 и разрывает цепь питания двигателя 4.

На выходе одного из элементов И 30 логической схемы 29 образуется сигнал, соответствующий одному из диапазонов изменения натяжения полосы 2. Этот диапазон сигнализируется одним из индикаторов 42 устройства 31 индикации шкалы задатчика 28 и измерителя 25 натяжения, а переключателем 24 (фиг. 1) на этот же диапазон переключается датчик 8 натяжения.

На фиг. 3 изображен вариант структурной схемы привода, когда число диапазонов датчика 8 соответствует количеству передаточных чисел редуктора 5 и в два раза меньше числа шкал отсчета задатчика 28 измерителя 25. Здесь переключатель 24 диапазонов переключает диапазоны датчика 8 натяжения по сигналам датчика 15 переключения редуктора 5. Корректирующее звено 32, включенное последовательно в цепь датчика 8, приводит в соответствие обратную связь по натяжению полосы 2 на входе регулятора 26 с заданием натяжения от задатчика 15, а также шкалы задатчика 28 и измерителя 25 натяжения при расцеплении муфтой 6 двигателя 4.

Корректирующие звенья 11 и 12, включенные в выходные цепи датчика 10 моментов инерции, корректируют сигналы датчика 10 соответственно изменению моментов инерции, приведенных к валу двигателей 3 и 4 при переключениях редуктора 5 и расцеплениях двигателя 4.

l5

6

Корректирующее звено 14 корректирует выходной сигнал датчика 9 ЭДС соответственно изменению ЭДС при расцеплении двигателя 4 и переключениях редуктора 5 (при последовательном питании двигателей 3 и 4, фиг. 1). При параллельном питании двигателе" 3 и 4 (фиг. 2), корректирующее звено 14 корректирует выходной сигнал датчика 9 ЭДС только при переключениях редуктора 5.

Корректирующее звено 13 корректирует коэффициент усиления регулятора 26 натяжения прямого действия соответственно изменению передаточного коэффициента цепи обратной связи по натяжению от датчика 8 при переключениях диапазонов датчика 8 и шкал отсчета задатчика 28 и измерителя 25 натяжения полосы 2 и обеспечивает неизменно высокое качество регулирования натяжения полосы 2 при любой структуре электропривода.

Предлагаемый электропривод моталки позволяет повысить точность регулирования натяжения сматываемого в рулон материала при большом диапазоне изменения величины натяжения за счет изменения структуры электропривода в зависимости от диапазона регулирования.

Электропривод моталки, содержащий два электродвигателя, один из которых связан с моталкой через редуктор с меняющимся передаточным отношением, а второй подключен к редуктору через расцепную муфту блок управления электродвигателя, датчики натяжения материала, ЭДС двигателей и момента инерции, подключенные к блоку управления электродвигателями через соответствующие корректирующие звенья, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования натяжения материала, в него дополнительно введены датчики состояния редуктора и расцепной муфты с прямым и инверсным выходами, подключенную к ним магистраль структуры электропривода, состоящую из Шин управления, а корректирующие звенья выполнены управляемыми, причем их управляющие входы подключены к соответствующим шинам магистрали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Родин Я. П. Автоматическое регулирование напряжения полосы на моталках станов холодной прокалки. М., «Металлургия»

1970.

2. Филатов А. С. Электропривод автоматизация реверсивных станов холодной прокладки. М., «Металлургия», 1973, с. 113.

955488

1 12,7. 4, фиг. Ц

Редактор Е. Папи

Заказ 6172/75

Составитель А. Иванов

Техред А. Бойкас Корректор Л. Бокшан

Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 .

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4