СИСТЕМА ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОРИСТОСТИ БУМАГОМАССНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ГРУППЫ ПРОВОДОВ Российский патент 1994 года по МПК G05D11/13 

Изобретение относится к автоматике и может быть применено при регулировании пористости изоляции проводов.

Целью изобретения является повышение точности регулирования пористости проводов.

На фиг. 1 приведена структурная схема системы для регулирования пористости изоляции группы проводов; на фиг. 2 функциональная схема блока вычисления пористости; на фиг. 3 - функциональная схема электропривода; на фиг. 4 - функциональная схема регулятора расхода воды; на фиг. 5 - функциональная схема нелинейного элемента; на фиг. 6, 7, 8 и 9 - графики зависимостей веса воды от температуры, веса бумаги, всей бумаги от скорости и концентрации и расхода.

Система содержит печь 1 для сушки изоляции, тянущий механизм 2, регулятор 3 пористости, датчик 4 скорости протягивания проводов, нелинейный элемент 5, датчик 6 числа проводов, блок 7 вычисления пористости, в каждом канале регулятор 8 расхода воды, электропривод 9, редуктор 10, исполнительный механизм 11, датчик 12 расхода, а также датчик температуры, датчик расхода массы, датчик концентрации массы, датчик расхода воды и датчик скорости проводов (не показаны).

Блок 7 вычисления пористости содержит умножители 13-19, делители 20, 21 и сумматоры 22, 23.

Электропривод 9 содержит реверсивное реле 24, мотор 25 постоянного тока, резистор 26 задания, сумматор 27, модулятор 28, усилитель 29 постоянного тока, усилитель 30 напряжения, усилитель 31 мощности, конденсаторный мотор 32, редуктор 33, резистор 34 обратной связи.

Регулятор 8 расхода воды содержит узел 35 суммирования, например, на резисторах, узел 36 ограничения входного сигнала, например, на диодах, операционный усилитель 37, цепь 38 обратной связи, например, на резисторе и конденсаторе, цепь 39 управления коэффициентом усиления, например, на потенциометре, узел 40 ограничения выходного сигнала на резисторе и эмиттерный повторитель 41 на транзисторе и резисторах.

Нелинейный элемент 5 содержит входную линейную цепь на резисторе 42, нелинейные цепи на резисторах 43, 44, 45 и диодах 46, 47, 48, цепь начального смещения на резисторе 49, цепь обратной связи на резисторе 50 и операционный усилитель 51.

Печь 1 для сушки изоляции предназначена для бурного испарения влаги из изоляции проводов, которые протягиваются тянущим механизмом 2. Печь имеет более высокую температуру при регулировании пористости, чем при регулировании влажности изоляции жил. Перед печью на эти провода разбрызгивается вода на каждый провод в отдельности. В печи 1 под действием высокой температуры происходит бурное испарение воды, которая фактически заменяется воздухом, что приводит к быстрому образованию пор в изоляции проводов. Провода с требуемой пористостью выходам подаются к тянущему механизму 2. Этот механизм вместе с подающим механизмом (не показан) протягивает через печь 1 провода и подает их затем к наматывающим устройствам с заданной скоростью движения.

Исполнительные механизмы 11 подают воду на движущиеся провода с бумагомассной изоляцией. Они представляют собой трубопроводы с насадкой - рассекателями воды, в которые вмонтированы задвижки. Под рассеивателями воды движутся провода, под которыми находятся ванны для сбора использованной воды. В эти же трубопроводы вмонтированы датчики 12 расхода воды. Редукторы 10 предназначены для согласования частоты вращения электродвигателей в электроприводах 9 и задвижек в механизмах 11. Эти электроприводы предназначены для открывания задвижек в автоматическом режиме по первым входам и в ручном режиме (по вторым входам - начальное задание). На фиг. 3 показана функциональная схема таких приводов, которые при работе в ручном режиме имеют реверсивные реле 24 с двумя входами, через которые от кнопок "больше-меньше" включаются реле и подается напряжение на мотор 25 постоянного тока. Этот сервомотор вращает резистор 26 начального задания, сигнал от которого по второму входу подается на сумматор 27, выполненный на двух переменных резисторах, один из которых получает питание по первому входу от регулятора расхода, а другой - от резистора обратной связи. Сигналы суммируются и затем сигнал суммы модулируется в модуляторе 28, усиливается по току усилителем 29, затем усиливается по напряжению и по мощности в усилителях 30 и 31 и подается на управляющую обмотку двухфазного асинхронного электродвигателя 32. Выход электродвигателя является выходом электропривода. Для отработки возмущения по моменту, углу задания на валу мотора через редуктор 33 установлен резистор 34 обратной связи. Таким образом, электроприводы 9 представляют собой следящие системы на потенциометрах.

Регуляторы 8 расхода воды предназначены для отработки возмущений по расходу воды (первый вход), по скорости движения проводов (второй вход) и по пористости (третий вход). Причем в эти регуляторы сигналы поступают со следующими знаками: от датчиков расхода со знаком "-", от нелинейного элемента 5 со знаком "-", от регулятора 3 со знаком "+" как задающий сигнал. Регуляторы расхода осуществляют ПИ-закон регулирования.

Система для регулирования пористости работает следующим образом.

Через разогретую печь 1 протягиваются провода тянущим механизмом 2. Перед этим с помощью реверсивных реле 24 в каждом канале устанавливают начальное задание приводам, с помощью которых через исполнительные механизмы 11 подается вода на провода 1.1-1.n. При этом регулятор 3 пористости выдает на третьи входы регуляторов 8 расхода воды требуемые сигналы задания по пористости изоляции проводов. На первые входы регуляторов расхода поступают сигналы обратных связей от датчиков 12 расхода воды, с помощью которых производится отработка возмущений по расходу воды. С помощью блока 7 вычисления пористости изоляции производится измерение средней пористости изоляции каждого провода, а сигнал измерения подается на первый вход регулятора 3 пористости в виде сигнала обратной связи, что позволяет обеспечить стабилизацию величины пористости при действии разных возмущающих факторов: колебания температуры печи 1, концентрации и расхода массы, числа проводов и расхода воды. Отработка нестабильности угла открывания задвижек в исполнительных механизмах 11 осуществляется с помощью электроприводов 9, выполненных в виде систем авторегулирования угла. Возмущение по числу проводов в печи 1 для сушки изоляции отрабатывается с помощью датчика 6 числа проводов. При изменении скорости протягивания проводов, например, оператором изменяется сигнал блока 7 через датчик 4 скорости протягивания проводов. Однако для повышения быстродействия системы сигнал изменения скорости от датчика 4 через нелинейный элемент 5 непосредственно воздействует на вторые входы регуляторов 8 расхода воды в каждом канале регулирования. Таким образом производится отслеживание расхода воды за изменением скорости движения проводов.

Такое построение системы для регулирования пористости бумагомассной изоляции группы проводов приводит к повышению ее точности и быстродействия.

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано при регулировании пористости изоляции проводов. Цель изобретения - повышение точности регулирования. Для этого система для регулирования пористости бумагомассной изоляции группы проводов содержит по числу проводов каналы регулирования расхода воды из последовательно соединенных регулятора 8 расхода, электропривода 9, редуктора 10, исполнительного механизма 11 и датчика 12 расхода, с помощью которых обеспечивается начальная влажность изоляции проводов. В печи 1 происходит бурное испарение влаги из изоляции проводов, которые протягиваются тянущим механизмом 2. С помощью датчика 4 скорости и нелинейного элемента 5, а также датчика 6 числа проводов и блока 7 вычисления пористости формируются сигналы обратных связей. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. СИСТЕМА ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПОРИСТОСТИ БУМАГОМАССНОЙ ИЗОЛЯЦИИ ГРУППЫ ПРОВОДОВ, содержащая печь для сушки изоляции, связанную с тянущим механизмом, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности регулирования, в нее введены по числу проводов каналы регулирования расхода воды, каждый из которых содержит последовательно соединенные регулятор расхода, электропривод, редуктор, исполнительный механизм и датчик расхода, подключенный к первому входу регулятора расхода своего канала, последовательно соединенные датчик скорости протягивания проводов и нелинейный элемент, подключенный выходом к вторым входам регулятора расхода каждого канала, последовательно соединенные датчик числа проводов, блок вычисления пористости, связанный вторым - шестым входами с выходами датчиков соответственно температуры, расхода массы, концентрации, расхода воды и скорости протягивания проводов, и регулятор пористости, соединенный вторым входом с выходом задатчика пористости, а выходом - с третьими входами регуляторов расхода каждого канала. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок вычисления пористости содержит последовательно соединенные первый, второй и третий умножители, первый и второй делители, последовательно соединенные четвертый и пятый умножители и первый сумматор, соединенный выходом с вторым входом первого делителя, и последовательно соединенные шестой умножитель, второй сумматор и седьмой умножитель, соединенный выходом с вторым входом первого сумматора, а вторым входом - с входом второго умножителя, подключенного вторым входом к входу шестого умножителя, причем второй вход второго делителя, второй вход второго умножителя, первый и второй входы первого умножителя, первый и второй входы четвертого умножителя являются соответственно первым - шестым входами блока, а выход второго делителя - выходом блока.