Регулятор линейной плотности ленты

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< и981471 (51)М. Кл.

Э01 Н 5/42 . .001 Н 5/38 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 05.06.81 (21) 3299699/28-12 с присоединением заявки рй (23) Приоритет

Всударстеаниий каинтет

СССР ае делам нзабретеннй н открытей

Опубликовано 15.12.82. Бюллетень РЬ 46

Дата опубликования описания 15.12.82 (>>) Д К 677.051. . 198: 62-53 1 (088.8) (72) Авторы нз обретения

Др@пшов

10. В. Закорюкин, А. И Терехов, К. И. Паве ч!! ". . " .; j

Ивановский энергетический институт им. В И. иааф (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ЛИНЕЙНОЙ ПЛОТНОСТИ ЛЕНТЫ

Изобретение относится к текстильной промышленности, конкретно к устройствам для регулирования линейной плотнос;ти (развеса) на ленточных и чесальных машинах.

Известен регулятор линейной плотности ленты, содержащий датчик неровноты ленты, датчики частоты вращения приемной н выпускной пар вытяжного прибора, силовой преобразователь, подключенный к электродвигателю, вал которого кинематически связан с выпускной парой вытяжного прибора, и блок управления (1 ) .

Недостаток известного устройстваневысокая точность регулирования, обуоловленная малым быстродействием и нестабильностью характеристик аналоговых элементов, используемых в регуляторе.

Цель изобретения — повышением точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе, содержащем датчик, неровноты ленты, датчики частоты вращения приемный и выпускной пар вытяжного прибора, силовой преобразователь, подключенный к электродвигателю, вал которого кинематически связан с выпускной парой вытяжного при- бора, и блок управления, блок управления состоит из последовательно соединенных задающего генератора и делители частоты, регулируемого делителя частоты, последовательно включенных вычитателя,. и делителя сумматора и компаратора, а датчики частоты вращения приемной и выпускной пар вытяжного прибора выполнены в виде сельсинов, входы которых связаны с выходом делителя частоты, при этом выходы сельсина приемной пары вытяжного прибора и датчика неровноты ленты через регулируемый делитель частощ ты связаны с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу сумматора, а выход - к силовому преобразователю, причем выход сельсина выпускной пары соединен с ется.

3 " 98147 первым входом вычитателя, а выход делителя частоты дополнительно подключен к второму входу вычитателя и первому входу сумматора, второй вход которого связан с выходом делителя %

На чертеже представлена блок-схема регулятора.

Регулятор линейной плотности ленты состоит из высокостабильного (например, кварцевого) задаюшего генератора 1, 10 выход которого через делитель 2 частоты соединен с входом (первичными обмотками) сельсинов 3 и 4 приемной 5 и выпускной 6 пар. Роторы сельсинов

3: и 4 жестко соединены с приемным 5 и выпускным 6 цилиндрами вытяжного прибора, Врашение приемному цилиндру

5 передается механически от технологической машины. (на чертеже не покажна). Датчйк 7 неровноты ленты установлен на входе вытяжного прибора (разом- . кнутая система регулирования).

Выход (вторичная обмотка) сельсина

3 приемной пары подключена ко входу регулируемого делителя 8 частоты, к управляющему входу которого подключен датчик 7 неровноты ленты.

Выход (вторичная обмотка) сельсина

4 выпускной пары соединена с первым входом вычитателя 9, на второй вход ко- З> торого поступает сигнал с делителя 2 частоты. Выход вычитателя 9 через делитель lO соединен с первым входом сумматора 11. Ко второму входу сумматора подключен выход делителя 2 частоты. Выход сумматора 11 через делитель

33

12 подключен к первому входу компаратора 13, на второй вход которого подключен выход регулируемого делителя 8.

Выход компаратора 13 через корректирующее устройство 14 и силовой преобразователь 15 соединен с электродвигателем l6, приводяшим во вращение выпускные цилиндры 6 вытяжного прибора.

Цифрой 17 обозначена вытягиваемая лен45

Устройство работает следуюшим образом.

При построении регуляторов линейной плотности текстильной ленты с использованием регулируемого электроцривода в качестве регулятора скорости выпускных цилиндров 6, возникает проблема согласования скоростей приемной 5 и выпускной 6 пар и переходных режимов пуска, торможения, сброса и наброса нагрузки технологической машины, поскольку скорость приемной пары 5 в этом случае определяется скоростью spa1 ф шения двигателей механизма. Вместе с тем, построение разомкнутых регуляторов требует жесткого соблюдения corn ношения .

Q 21 ul1, (1) (Э где Ц вЂ” плотность ленты на входе вытяжного прибора;

Q — плотность ленты на выходе выz тяжного прибора

CU — скорость приемной napbt; скорость выпускной пары.

Из уравнения (1) видно, что для стабилизации Q требуется изменить UJ< как с изменением g так и с изменением

Щ . При этом точность стабилизации

4 плотности ленты на выходе не измеряРассмотрим работу устройства для двух возможных случаев.

1. Допустим, линейная плотность ленты 17 на входе (Qq) равна номинальной. В атом случае соотношение скоростей ® и 0У должно быть таким ., ®, = Е Ю„, (2.) где Е - номийальная вытяжка на вытяжном приборе без регулирования плотности.

Следовательно, требуется поддерживать строгое соответствие скоростей М< и Ф .

При питании первичной обмотки сельсина синусоидальным напряжением с частотой 10 на вторичной обмотке его ноявляется напряжение с частотой

< о, ®

ЩР где gl- скорость врашения ротора сельсина;

Р- число его пар покосов;

3,14;

Следовательно, частота на выходе (на вторичной обмотке) однозначно связана со скоростью врашения, при стабильной частоте . Точность сельсина составляет несколько угловых минут и значи-. тельно больше точности аналоговых; датчиков скорости (тахогенераторов).

В рассматриваемом случае система должна обеспечить соблюдение соотнош ния. (2) .. При этом частота генератора

1 (f.t. ) поступает на делитель 2 частоты, где доводится до требуемой частоты (о ). Поступая на первичные обмотки сельсинов 3 и 4, эта частота преоб®Ð; разуется в частоту =1+-1 — на втоо

981471 6 но для случаев изменения скорости 4Hg

Если происходит пуск технологической машины (например, чесальной), скорость

М меняется по экспоненциальному закону с большой постоянной. времени, обуо ловленной большими инерционными мао» сами главного барабана. При появлении на вторичной обмотке сельсина 3 нацря» ження с частотой f. на.первом входе

М компаратора 13 через регулируемый делитель 8 появляется напряжение с частотой g . Поскольку электродвигатель у- 16 до сих пор стоял, то, на вторичной обмотке сельсииа 4 выпускной пары о 1Б равна «0» и иа выходе компаратора 13 имеет сигнал единица . Преобразователь

15 подключает двигатель 16 на цолиое напряжение сети, и скорость Щ возрао тает до тех пор, пока не достигнется ра20 венство«Э - Q Q)» . Это происходит тем быстрее, чем больше разница в динамических моментах двигателя главного привода машины и электродвигателя 15, Работа устройства при случайном иэ2З менении скорости OJ» и цри торможении технологической машины происходит аналогично и объяснения не требует.

Релейный характер работы компаратора 13 обеспечивает максимальное быстра

30 родействие регулятора. Корректирующее устройство 14 обеспечивает качественное протекание переходных процессов. Бифровая обработка сигналов увеличивает точность регулирования.

2. Теперь рассмотрим случай, когда меняется плотность ленты на входе Я» (выражение 1). При этом коэффициент деления управляемого делителя 8, определяемый напряжением,,снимаемым с

»0 датчика не ровнскгы ленты, отличается от коэффициента деления делителя 12. При положительном отклонении Ц от Ян«у (лента плотнее) делитель 8 дает коэффициент деления меньше К, а при менее

41 плотной ленте Q (Ц вЂ” коэффициент деления увеличивается по сравнению с К.

Допустим, «О "QlO. Тогда выражение (4) преобразуется к виду о о ЖР а&% -Г - — "- — — - — + —— К К1 М К

5 ричной обмотке сельсина 3 приемной пары и в частоту 1 = + на вторич Р о та ной обмотке сельсина 4 выпускной пары.

Поступая на вычитатель 9, частота

g< преобразуется в частоту, причем

= Ф - f . На делителе 10 с коэффи-с а циентом деления Е, равным значению номинальной вытяжки (формула 2), частота 1я. преобразуется в частоту

f I 4.- о — На выходе сумматора 11 пол

4 Ь б чается частота, равная g $ = -й — й-+

Б E

Делитель 12 доводит ее до значения % ) к,; гае к-соиМ. я- 0

Частота . поступает на частотный компаратор 13, на первый вход которого . через регулируемый делитель 8 от сельсина 3 приемной пары поступает частот у », причем поскольку для первого случ

Q " "Q,,то коэффициент деления регу

1 лируемого делителя 8 равен коэффициt ,енту деления делителя 12, » = }«

Следовательно, на вход частотного компаратора 13 поступают два сигнала и f.>. Работа компаратора заключается в следуюшем. Он определяет знак разности х - f и в случае положительного ее

1 знака вырабатывает на своем выходе сигнал единичного уровня, а в случае отрицательного — нулевого. Обозначим разность |»-)(за 5) и раскроем ее".

Д = -, - » Я. хо О а Ж»Р

К К к 2%K ( о ", %0 1. р 1 К ЕК <К K г.жИ 1 Е/

Следовательно, сигнал 1" на выходе компаратора 13 появится тогда, когд скорость «Ю будет меньше EUJ» . В этом случае требуется разогнать выпускные цилиндры 6 до большей скорости. Снгна 1 проходя. через корректирующее уст ройство 14, включает силовой преобразователь 15, и он подает напряжение на электродвигатель 16. Это приводит к ув личению скорости И до тех пор, пока разиостьЦФ -«Ю не сменит знак. Тогда на выходе компаратора 13 появится нулевой сигнал и через корректирующее устройство и преобразователь 15 отключит двигатель 16 от сети. Скорость Фу

SS упадет. Тем самым достигается стабилизация соотношения скоростей, 4+<.и И х. в переходных режимах. Это хорошо вид- где Q - коэффициент деления регулируемого делителя 8 в случае@»f Ядор

Поскольку второй аомножитель выражения (5) постоянен, то знак g, f onpeВНИИПИ Заказ 9645/42 Тираж 465 Подписное

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

7 9814 деляется по отклонению К от К. Если

К, < К (лента плотна), то положительно, что приводит к появлению "1» на выходе частотного компаратора 13 и к увеличению скорости.И . Тем самым лен- s та вытягивается, и уплотнение исчезает.

В случае, К„у К (лента разреженней номинального значения плотности) Ь&0, и скорость C& снизится.

Более сложный случай получается, so 0 да вместе с изменением скорости Щ< меняется плотность ленты на входе g . В

I этом случае частота х определяется по значению частоты f» йа вторичной обмотке сельсина 3 приемной пары 5 и коэф- 15 фициенту деления К+ регулируемого делителя 8, который в свою очередь определяется значением плотности ленты на входе в вытяжной прибор. При этом предлагаемый регулятор обеспечивает строгое I20 соответствие скорости (Dg. значению 4р и

4 согласно выражению (1) для-поддержания Qg сопЫ °

Экономический эффект от использования данного регулятора определяется его высокой точностью.

Формула изобретения

Регулятор линейной плотности ленты, содержащий датчик неровноты ленты, датчик частоты вращения приемной и выпускной пар вытяжного прибора, силовой преобразователь, подключенный к элек- зз тродвигателю, вал которого кинематически связан с выпускной парой вытяж-ного прибора, и блок управления, о т » л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, блок управления состоит из последовательно соединенных. задающего генератора и делителя частоты, регулируемого делите— ля частоты, последовательно включенных вычитателя и делителя, сумматора и компаратора, а датчики частоты вращения приемной и выпускной пар вытяжного прибора выполнены в виде сельсинов, входы которых связаны с выходом делителя частоты, при этом выходы сельсина приемной пары вытяжного прибора и датчика неровноты ленты через регулируемый делитель частоты связан с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к выходу сумматора, а выход - к силовому преобразователю, причем выход сельсина выпускной пары соединен с первым входом вычитателя, а выход делителя частоты дополнительно подключен к второму входу вычитателя и первому входу сумматора, второй вход которого связан с выходом делителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. В. П. Хавкин и др., Автоматический контроль и регулирование развеса текстильных материалов, М., "Легкая индустрия, 1975, с. 211-213, рис.)Ч

1.4.б.