Многодвигательный электропривод Советский патент 1991 года по МПК H02P7/68 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления процессом волочения в прямоточных волочильных станах.

Цель изобретения -снижение обрывности проволоки в процессе волочения путем стабилизации статических противонатяже- ний.

На чертеже представлена схема электропривода.

Электропривод содержит электродвигатели 1 постоянного тока по числу блоков стана, якорные обмотки которых подключены к регулируемым усилителям мощности 2,. регулируемый усилитель мощности обмоток возбуждения 3, выход которого подключен к обмоткам возбуждения 4 всех электродвигателей 1, задающий потенциометр 5, движок которого механически соединен с электродвигателем задающего потенциометра 6 и подключен к входу усилителя 7, последнего через потенциометр 8 соединен с входом регулируемого усилителя мощности 2. подключенного к якорной обмотке электродвигателя 1 первого блока стана. Кроме того, электропривод дополнительно содержит за датчик момента 9 на валу электродвигателя 1 первого блока стана, блок деления 10, нелинейный преобразователь 11 для воспроизведения нелинейной зависимости, обратной к кривой намагничивания электродвигателя 1, а также задатчики противонатяжений 12, датчики усилия волочения 13 и первые функциональные преобразователи 14 по числу блоков стана, реализующие следующую зависимость: M(c-Rkjk(Fk + Tic-Tk+i),(1)

4V О О СО

ю

где Mk - момент нагрузки на валу k-ro электродвигателя, Н-м;

Rk - радиус барабана k-ro электродвигателя, м;

jk - передаточное число редуктора k-ro блока волочения;

Fk - усилие волочения в k-ом блоке, измеряемое зад тчиком, Н;

Tk усилие, заданное задатчиком про- тивонатяжения перед k-м блоком волоче- ния, Н;

Tk-н - усилие, заданное задатчиком про- тивонатяжения после k-го блока волочения, Н, вторые функциональные преобразователи 15, реализующие следующую зависи- мость:

Hi

-#

а -.. (2)

П Mi (

где rk - активное сопротивление обмотки якоря k-ro электродвигателя. Ом; Е.- задаваемая константа;

гтRljl

Ok - П ,Щ -2 Jk

коэффициент обжатия проволоки в волоке;

ak Mi - Mk

Јk 8k -Ok

ate Mi 4- Mk

d r,

Cirk v 1 §1

Ck - электрическая постоянная двигателя, и блоки умножения 16, количество которых на единицу меньше, чем число блоков стана. Причем выход задатчика момента 9 подключен на вход делимого блока деления 10, вход делителя блока деления 10 соеди- мен с выходом регулируемого усилителя мощности 2 якорной обмотки электродвига- теля 1 первого блока стана. Выход блока деления 10 соединен с входом нелинейного преобразователя 11, выход которого подключен к входу регулируемого усилителя мощности обмоток возбуждения 3. Первые входы первых функциональных преобразователей 14, кроме первого функционального преобразователя 14 электродвигателя 1 первого блока стана, подключаются к выходу задатчиков противонатяжений 12 право- локи предыдущего блока стана, вторые входы соединены с выходами датчиков усилия волочений 13, а третьи входы - с выходами эадатчикое противонатяжений 12 проволоки последующих блоков стана.

Выход первого функционального преобразователи 14 электродвигателя 1 первого блока стана подключается к первому аходу всех вторых функциональных преоб- разоэателей 15. Выходы первых функцмо

0

5

0

5

0

5

( 0 5 0

5

нальных преобразователей 14 остальных электродвигателей 1 подключается к второму входу соответствующих вторых функциональных преобразователей 15. Выход второго функционального преобразователя 15 соединен с первым входом соответствующего блока умножения 16, к второму входу каждого блока умножения 16 подключен выход регулируемого усилителя мощности 2 якорной обмотки электродвигателя 1 первого блока стана.

Выход каждого блока умножения 16 подключен к сходу соответствующего регулируемого усилителя, мощности 2 якорных обмоток электродвигателей 1 блоков стана, начиная со второго.

Электропривод работает следующим образом.

Перед заправкой проволоки в стан выход задающего потенциометра 5 устанавли- вается на 10- 20% от максимального своего значения. При этом задатчик момента 9 установлен таким образом, что магнитные потоки всех электродвигателей 1 максимальны и определяются выражением O 2nMiCi(1 -fi)Ui, Вб(3). Процесс заправки начинается с накопления 5-6 витков проволоки на первом барабане, устанзвли- оая с помощ ю потенциометра 8 момент электродвигателя 1 первого блока стана.

За время заправки второго барабана устанавливают заданное противонатяжение проволоки между первым и вторым блоками стана первым задатчиком противонатяже-. ния 12. Аналогично во время заправки каждого последующего барабана получают заданное противонапряжение между предыду- щим блоком стана, устанавливая движок предыдущего задатчика прртивонатяжения 12. Наконец, когда заправлены все барабаны, включается электродвигатель задающего потенциометра 6, который обеспечивает плавное нарастание ео времени напряжения на якорях электродвигателя 1 по линейному закону в соответствии с выражением (2).

При этом волочильный стэн разгоняется до заданной скорости. Одновременно с линейным состой напряжения в цепи якоря электродвигателей 1 в обратно пропорциональной завнс5 адости уменьшаются их магнитные потоки в соответствии с выражением (3), обеспечивая постоянство вращающих моментов при постоянных усилиях волочения. При изменении по каким-либо причинам усилий волочения, измеряемых датчиками усилия волочения 13. изменяются сигналы на выходах первых функциональных преобразователей в соответствии выражением (1) в результате изменится сигнал на выходе второго функционального преобразователя 15 и с учетом блока умножения 16 на выходе регулируемого усилителя мощности 2 появится такое напряжение якорной обмотки электродвигателя 1, что значения противонатяжений проволоки остаются неизменными, равными первоначально заданным.

Формула изобретения

Многодвигательный электропривод прямоточного волочильного стана, содержащий электродвигатели постоянного тока по числу блоков стана, якорные обмотки которых подключены к регулируемым усилителям мощности, регулируемый усилитель мощности обмоток возбуждения, выход которого подключен к обмоткам возбуждения всех электродвигателей, задающий потенциометр, движок которого механически соединен с электродвигателем задающего потенциометра и подключен к входу усилителя, выход последнего через потенциометр соединен с входом регулируемого усилителя мощности, подключенного к якорной обмотке электродвигателя первого блока стана, отличающийся тем, что, с целью снижения обрывности проволоки в процессе волочения путем стабилизации статических противонатяжений, он дополнительно содержит задатчик момента на валу электродвигателя первого блока стана, блок деления, нелинейный преобразователь для воспроизведения нелинейной зависимости, обратной к кривой намагничивания электродвигателя, а также задатчики противонатяжений, датчики усилия волочения и первые функциональные преобразователи, реализующие зависимость Mk Rkjk(Fk +. + Tk-Tic+i), по числу блоков стана, вторые функциональные преобразователи, реализующие зависимость

Г

Ok

п

nMi(1 -$

где Mk - момент нагрузки на валу к-го двигателя, Н;

Rk - радиус барабана, м;

jk - передаточное число редуктора;

Fk - усилие волочения, Н;

Tk, Tk-м заданное противонатяжение проволоки в k-м и k+1-м блоках волочения, Н;

rk - активное сопротивление обмотки якоря, Ом;

Јi задаваемая константа;

-2 jk

коэффициент обжатия проволоки в волоке;

5

0

5

0

5

0

5

0

5

0

&

ak Mi - Mk

3k MI + Mk

3k Ok

cin , 1 +Јi

1 -fi Ck -электрическая постоянная двигателя, и блоки умножения, количество которых на единицу меньше, чем число блоков стана, причем выход задатника момента на валу электродвигателя первого блока стана подключен на вход делимого блока деления, вход делителя блока депения соединен с выходом регулируемого усилителя мощности якорной обмотки электродвигателя первого блока стана, выход блока деления соединен с входом нелинейного преобразователя, выход которого подключен входу регулируемого усилителя мощности обмоток возбуждения, первые входы первых функциональных преобразователей, кроме первого функционального преобразователя электродвигателя первого блока стана, подключаются к выходу задатчиков противонатяжений проволоки предыдущих блоков стана, вторые входы соединены с выходами датчиков усилия волочения, а третьи входы -с выходами задатчиков противонатяжений проволоки последующих блоков стана, выход первого функционального преобразователя электродвигателя первого блока стана подключается к первому входу всех вторых функциональных преобразователей, выходы первых функциональных преобразователей остальных электродвигателей подключаются к второму входу соответствующих вторых функциональных преобразователей, выход каждого второго функционального преобразователя соединен с первым входом соответствующего блока умножения, к второму входу каждого блока умножения подключен выход регулируемого усилителя мощности якорной обмотки электродвигателя первого блока стана, выход каждого блока умножения подключен к входу соответствующего регулируемого усилителя мощности якорных обмоток электродвигателей блоков стана, начиная с второго.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления процессом волочения в прямоточных волочильных станах. Цель изобретения - снижение обрывности проволоки в процессе волочения. Электропривод содержит электродвигатели 1 постоянного тока, регулируемые усилители мощности 2, блок деления 10, нелинейный преобразователь 11, датчики усилия волочения 13, первые 14 и вторые 15 функциональные преобразователи, блоки умножения 16. В данном электроприводе обеспечивается снижение обрывности проволоки в процессе волочения за счет стабилизации статических противонатяжений между блоками многократного прямоточного волочильного стана независимо от изменения скорости и усилий волочения. 1 ил.