Устройство для частотного управления асинхронным электродвигателем рольганга прокатного стана Советский патент 1984 года по МПК H02P7/42 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в частотно-регулируемом электроприводе рольгангов прокатных станов, который выполняется на основе вентильного, в частности тиристорного, преобразователя частоты с автономным инвертором.

Известно устройство для частотного управления асинхронным электродвигателем рольгангов, содержащее преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения, блок управления напряжением, состоящий из блоков регулирования напряжения и астатического регулирования входног тока преобразователя частоты, подсоединенный выходом к первому управляющему входу преобразователя частоты, а также последовательно включенные блок задания и блок упрйвления частотой, причем выход последнего подсоединен к второму управляющему входу преобразователя частоты С 1 .

При управлении электроприводом подводящих или отводящих рольгангов прокатного стана, расположенных возле механизмов, которые имеют частот вращения, отличную от рольганговой, наблюдается буксование роликов рольганга о металл при захвате металла механизмом. Это происходит при подводе рольгангом металла, например, к клети после захвата металла ее валками, когда полоса металла приводится в движение клетью, а также при захвате металла правильной машиной.Результатом этого является низкая экономичность работы рольганга, обусловленная повышенным износом дорогостоящих хромо-никелевых роликов и увеличенным расходом электроэнергии;

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для частот«ого управления асинхронным электродвигателем, содержащее преобразователь частоты, выполненньш на основе автономного инвертора напряжения и регулятора напряжения, выход которого предназначен для подключения к электродвигателю, блок управления частотой преобразователя и блок управления напряжением, состоящий из последовательно соединенных блоков регулирования напряжения и блока астатического регулирования тока, выход

которого подсоединен к регулятору напряжения преобразователя, блок задания и блок коррекции. Выход блока коррекции через блок.суммирования 5 подсоединен к входам блоков управления напряжением и управления частотой, вход блока коррекции подсоединен к выходу блока регулирования напряжения, а вход блока задания

0 подсоединен к второму входу блока суммирования, блок коррекции выполнен в виде последовательной RC-цепи, шунтированной стабилитроном C2J. При рольганговой нагрузке, в мо5 мент, когда металл, транспортируемый рольгангом, захватывается механизмом, увеличивается нагрузка преобразователя частоты в двигательном или в генераторном режиме работы

0 двигателя в зависимости от знака рассогласования частот вращения рольганга и механизма. Сигнал нагрузки с выхода блока регулирования напряжения, действующий через RC5 цепь блока коррекции на вход блока управления ЧАСТОТОЙ, лишь кратковременно в момент захвата металла уменьшает указанное рассогласование частот вращения. Затем рассогласование

0 частот вращения восстанавливается. Возникает буксование роликов, в результате чего наблюдается износ и повышаются потери электроэнергии.

Цель изобретения - повышение экономичности .

5

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для частотного управления асинхронным электродвигателем рольганга прокатного стана, содержащее преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения у выход которого предназначен для подключения к электродвигателю, блок управления напряжением, состоящий

из блока астатического регулирования входного тока преобразователя, вход которого подключен к регулятору напряжения, а выход подсоединен к первому управляющему входу преобразователя, последовательно соединенные блок задания и блок управления частотой, выход последнего подсоединен к второму управляющему входу преобразователя, прЪпорциональньй блок коррекции, связанный с входом блока задания частоты, выход которого связан с входом регулятора напряжения, введены датчик сигнала о захвате металла механизмом и ключ, соединенный последовательно с пропорциональным блоком коррекции между выходом блока управления напряжение и входом блока задания частоты, а управляющий вход ключа подсоединен к выходу датчика сигнала о захвате.

На чертеже приведена блок-схема устройства для частотного управления асинхронным электроприводом рольганга прокатного стана.

Устройство содержит блок 1 уп-. равления напряжением, состоящий из регулятора 2 напряжения с подчиненным астатическим регулятором 3 входного тока преобразователя 4 частот с автономным инвертором напряжения. Выход блока 1 управления напряжение подсоединен к первому управляющему входу преобразователя 4. Второй управляющий вход преобразователя А подсоединен через блок 5 управления частотой к блоку 6 задания частоты. Трехфазный выход преобразователя 4 подсоединен к одному или группе параллельно включенных рольганговых двигателей 7, во входной цепи преобразователя 4 установлен датчик 8 входного тока. Выход датчика 8 подсоединен по цепи отрицательной обратной связи к входу астатического регулятора 3. На выходе преобразователя 4 установлен датчик 9 напряжения. Выход датчика 9 подсоединен по цепи отрицательной обратно связи к входу регулятора 2 напряжения. Йеяоду выходом 10 для задания тока блока 1 управления напряжением и входом блока 6 задания частоты включены последовательно соединенные ключ 11 и блок 12 коррекции. Управляющий вход ключа 11 подсоединен к выходу датчика 13, сигнала о захвате металла механизмом. Задающий вход блока 1 управления напряжением подсоединен к выходу блока-6 задания частоты. Преобразователь 4 частоты содержит управляемый выпрямитель 14 LC-фильтр 15 и автономный инвертор 16 напряжения. При этом управляемый выпрямитель 14 по первому управляющему входу преобразователя 4 имеет линейную характеристику управления. Блок 5, управления, частото также имеет линейную характеристику управления.

В основу работы устройства поло- жен следуклций принцип.

Дпя преобразователя 4 частоты с автономным инвертором 16 напряжения

знак электромагнитной мощности двигателя, подключенного к его выходу, определяется направлением тока на входе инвертора 16 или тока дросселя фильтра 15, поскольку входное напряжение инвертора 16 не изменяет полярности. Входной ток преобразователя 4 пропорционален току дросселя фильтра 15. Это означает, что знак электромагнитной мощности в нагрузке определяется знаком задания на входе астатического регулятора 3 входного тока преобразователя 4. Нулевое задание тока соответствует нулевому зна.чению электромагнитного момента двигателя ().

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии устройство обеспечивает заданную частоту и амплитуду напряжения двигателей 7 рольганга, который транспортирует металл к механизму, например к клети или правильной машине. Задание частоты определяется блоком 6 задания частоты, который выполняется по схеме задатчика интенсивности, через блок 5 управления частотой. Амплитуда напряжения формируется блоком 1 управления напряжением в функции задания частоты с выхода . блока 6. За счет этого на зажимах двигателей вьтолняется известная зависимость постоянного отношения напряжения к частоте. Датчик 13 сигнал о захвате металла не вьщает сигнала, и ключ 11 разомкнут.

При захвате металла механизмом, о например валками клети, движение металла начинает определяться преимущественно вращающим моментом механизма, и возникают условия для буксования роликов. Датчик 13 вьщает сигнал о захвате, который замыкает ключ 11. Сигнал задания входного тока астатического регулятора 3 через блок 12 коррекции воздействует на вход блока 6 задания частоты. Если частота BJJJщения механизма превышает рольганговую, т.е. электропривод работает в генераторном режиме, под действием корректирующего сигнгша частота увеличивается. Если исх:одная разность частот вращения противоположного знака, т.е. электропривод - в двигательном режиме, частота уменьшается. При достаточно высоком коэффициенте передачи блока 12 можно получить уменьшение электромагнитного момента двигателей до . При этом условии частота вращения рольганга и механизма близки по величине, буксования роликов нет и потери активной мощности в электроприводе рольгангов минимальные.

При выходе металла из механизма датчик 13 сигнала о захвате металла .размыкает ключ 11 и блок 6 задания частоты восстанавливает исходную.

величину частоты и напряжения на выходных зажимах преобразователя 4 частоты.

Предлагаемое устройство позволяет повысить экономичность работы рольганга за счёт уменьшения износа роликов благодаря согласованию частот вращения механизма и рольганга и уменьшению потерь электроэнергии.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ РОЛЬГАНГА ПРОКАТНОГО СТАНА, содержащее преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения, выход которого предназначен для подключения к электродвигателю, блок управления напряжением, состоящий из блока астатического регулироваIния входного тока преобразователя, вход которого подключен к регулятору напряжения, а выход подсоединен к первому управляющему входу преобразователя, последовательно соединенные блок задания и блок управления частотой, выход последнего подсоединен к второму управляющему входу преобразователя, пропорциональный блок коррекции, связанный с входом блока задания частоты, выход которого связан с входом регулятора напряжения, отличающееся тем, ЧТО, с целью повышения экономичности работы, введены датчик сигнала о захвате ме(П талла механизмом и ключ, соединенный последовательно с пропорциональным блоком коррекции между выходом блока управления напряжением и входом блока задания частоты, а управляю1ций вход ключа подсоединен к выходу датчика сигнала о захвате.