Устройство для регулирования натяжения наматываемой нити Советский патент 1986 года по МПК B65H59/38 

Изобретение относится к устройствам регулирования натяжения, а именно к устройствам для регулирования натяжения наматываемой нити. Цель изобретения - повышение точности регулирования за счет снижения амплитуды колебаний угловой скорости привода. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема включения токоограничивающего сопротивления и коммутирующего элемента; на фиг. 3 - нагрузочная характеристика устройства (кривая а), механическая характеристика приводного электродвигателя без токоограничивающих сопротивлений (кривая Ь), механическая характеристика электродвигателя с токоограничивающими сопротивлениями (кривая с), механическая характеристика электродвигателя с предлагаемой схемой включения токоограничивающих сопротивлений (кривая d). Устройство включает бобину 1 с приводом 2, выполненным в виде асинхронного электродвигателя, в каждой фазе которого установлены токоограничивающие сопротивления 3 и коммутирующие элементы 4, связанные с регулятором 5 натяжения. Прикаточный ролик 6 контактирует с бобиной 1 и воздействует на чувствительный элемент (не показан) регулятора 5 натяжения. Коммутирующий элемент 4 включает транзисторный щунт, который может быть выполнен на базе транзистора 7 и сопротивления 8, усилитель с двумя управляющими входами, который может быть выполнен на базе двух транзисторов 9 и 10 и сопротивления 11, делитель 12 напряжения и выпрямительный мост, выполненный на базе диодов 13- 16, первые входные клеммы выпрямительных мостов (на фиг. 1 и 2 обозначены точками А) соединены с приводом 2, а вторые входные клеммы (на фиг. 1 и 2 обозначены точками Б) - с источником напряжения (не , „ показан). Положительная выходная клемма (точка соединения катодов диодов 14 и 16) каждого выпрямительного моста связана через параллельно включенные токоограничивающее сопротивление 3 и тракзистор 7 и последовательно включенный с ними делитель 12 напряжения с отрицательНОИ выходной клеммой выпрямительного моста (точка соединения анодов диодов 15 и 13). Управляющий вход транзисторного щунта 7 соединен с входом усилителя (коллекторы транзисторов 9 и 10), первый вход усилителя связан с выходом делителя 12 напряжения, а второй вход - с выходом регулятора 5 натяжения. Устройство работает следующим образом. По мере роста диаметра бобины 1 частота вращения ротора электродвигателя 2 снижается, момент сопротивления на валу растет, что приводит к росту потребляемого тока (примерно пропорционально снижению частоты вращения). Если стабилизация падения напряжения на токоограничивающих сопротивлениях 3 отсутствует, то напряжение на электродвигателе при включенных токоограничивающих сопротивлениях 3 в конце намотки оказывается значительно ниже, чем вначале намотки, а поскольку момент на валу асинхронного электродвигателя 2 пропорционален квадрату напряжения питания, то оказывается, что момент на валу при включенных токоограничивающих сопротивлениях 3 на 30-50% меньще, чем вначале намотки. Учитывая возросший момент сопротивления при больщем диаметре бобины 1, последнее приводит к росту амплитуды колебаний угловой скорости бобины 1. По мере роста тока приводного электродвигателя 2 увеличивается падение напряжения на делителе 12 напряжения. Указанное напряжение приложено между базой и эмиттером транзистора 9, который открывается и приоткрывает транзистор 7, начинающий щунтировать токоограничивающее сопротивление 3. Наступает перераспределение тока между токоограничивающим сопротивлением 3 и транзистором 7, приводящее к стабилизации напряжения на токоограничивающем сопротивлении 3 или к его снижению, что зависит от требуемого режима работы, который определяется выходным напряжением делителя 12 напряжения. При превыщении окружной скорости бобины 1 заданного значения регулятор 5 натяжения снимает сигнал управления с базы транзистора 10, он запирается и транзистор 7 переходит в закрытое состояние. Напряжение на приводном электродвигателе 2 снижается, окружная скорость бобины 1 начинает уменьщаться. Далее процесс повторяется. Момент на валу приводного электродвигателя 2 при включенных токоограничитающих сопротивлениях 3 в течение всего цикла намотки бобины 1 близок к нагрузочной характеристике намоточного механизма (но постоянно немного ниже), что обеспечивает малые колебания момента на валу электродвигателя 2 и, как следствие малые колебания угловой скорости бобины. Формула изобретения Устройство для регулирования натяжения наматываемой нити, содержащее бобину с приводом, выполненным в виде асинхронного электродвигателя, в каждой фазе которого установлены токоограничивающие сопротивления и коммутирующие элементы, связанные с регулятором натяжения, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности регулирования за счет снижения

амплитуды колебаний угловой скорости привода, каждый коммутирующий элемент включает транзисторный шунт, усилитель с двумя управляющими входами, делитель напряжения и выпрямительный мост, причем первые входные клеммы выпрямительных мостов соединены с приводом, а вторые входные клеммы - с источником напряжения, положительная выходная клемма каждого выпрямительного моста связана через параллельно включенные токоограничивающее сопротивление и транзисторный щунт и последовательно включенный с ними делитель напряжения с отрицательной выходной клеммой выпрямительного моста, управляющий вход транзисторного шунта соединен с входом усилителя, первый управляющий вход которого связан с выходом делителя напряжения, а второй управляющий вход - с выходом регулятора натяжения.

Изобретение позволяет повысить точность регулирования за счет cHi.-i-ения амплитуды колебаний угловой скорости привода. Привод выполнен в виде асинхронного электродвигателя, в каждой фазе которого установлены токоограничивающее сопротивление 3, коммутирующий элемент, выполненный в виде транзисторного шунта, усилителя с двумя управляющими входами, делителя напряжения и выпрямительного моста. При превышении окружной скорости бобины заданного значения на регулятор натяжения поступает сигнал управления с базы транзистора 10. Это приводит к запиранию транзистора 7 и снижению напряжения на приводе. В случае роста тока привода увеличивается падение напряжения на делителе 12 напряжения, что приводит к приоткрыванию транзистора 7 и росту или стабилизации напряжения на приводе 3 ил. (Л го О5 Oi СХ) N3 СО

пА

,А

сРиг.-f 2ffe ооо

fPue.5 /.//