Изобретение относится к системам автоматического управления электрогидроим- пульсными установками для запрессовки труб в трубные решетки и является усовершенствованием технического решения по авт св. №1327058.
Целью изобретения является повышение точности, надежности и эффективности использования оборудования и снижение затрат электроэнергии.
На чертеже показана схема устройства для управления электроимпульсной установкой для запрессовки труб.
Запрессовка труб в трубную решетку 1 производится устройством, содержащим электровзрывной патрон 2, электрод 3, двигатель 4, датчик 5 перемещения, генератор 6 импульсных токов, зарядный элемент 7, накопитель 8, разрядник 9, блок 10 поджига, счетчик 11 импульсов, группу дешифраторов 12, задатчик 13 масштаба пересчета, первый 14 и второй 15 элементы И, элемент 16 памяти, первый 17 и второй 18 формирователи импульсов, пороговый элемент 19, датчик 20 напряжения, первый 21 и второй 22 коммутаторы и датчик 23 тока, последовательно соединенные генератор 24. третий элемент И 25, счетчик 26 импульсов, цифро- аналоговый преобразователь (ЦАП)27, регулирующее устройство 28, а также четвертый элемент И 29. причем выход генератора 24 подключен также к первому входу четвертого элемента И 29, второй вход котрого подключен к выходу элемента 16 памяти, второй вход третьего элемента И 25 подключен к выходу порогового элемента 19.
Последовательно включенные зарядный элемент 7 и накопитель 8 представляют собой зарядную цепь, а последовательно соединенные накопитель 8, разрядник 9, электрод 3, взрывной патрон 2 и трубная решетка 1 - разрядную цепь электроим- пульсной установки для запрессовки труб.
Генератор 6 импульсных токов состоит из зарядного элемента 7, накопителя 8, разрядника 9 и блока 10 поджига. Блок поджига представляет собой импульсный усилитель,
с
И
0
О
ел со со
v|
го
например тиристорный усилитель с выходным повышающим трансформатором (до 1- 5 кВ). В качества разрядника 9 могут применяться коммутирующие элементы на напряжение 10-50 кВ и токи 10-100 кА.
Генератор прямоугольных импульсов представляет собой стандартное техническое устройство.
В качестве регулятора использовалось серийное изделие, например преобразователь частоты ТПТР-10-230-200 (П), который обеспечивает пропорциональный закон регулирования.
Электрод должен быть выведен в точку обработки к моменту окончания заряда накопителя:
,
где Т3 - время заряда накопителя;
Тдв - время движения электрода от одного патрона к другому.
Время заряда накопителя Т3 - величина, определяемая типом накопителя, равная (0,5-2) с.
Для обеспечения вывода электрода в точку обработки за время Тз электрод должен перемещаться со скоростью VHOM, если за время Тз электрод не будет выведен в точку обработки, то необходимо увеличить скорость электрода на Л V, если за время Т3 электрод пройдет расстояние, большее, чем до точки обработки, то скорость его перемещения необходимо уменьшить на Д V.
Определим ДТ Т3-ТДв, при этом если , то коррекцию скорости необходимо осуществить на величину VHOM. Тогда будет справедливо следующее соотношение: ДТ AV
Т3
Поскольку ДУ
VH
ди
VHOM UMSKC
где Кивке - максимальное напряжение, которое обеспечивает преобразователь частоты ТПТР-10, в нашем случае 1) В;
Д U - напряжение на входе ЦАП 27,
тогда
AU AT
Uмакс Тз
что позволяет установить значение коэффициента передачи регулирующего устройства К:
ДТ ,, . 10
ди
U,
Дт КДТ,
TvsManc , т зарI зар
где К 10/Тзар - коэффициент передачи регулирующего устройства, реализующего пропорциональный закон управления.
Устройство работает следующим образом,
Пороговому элементу 19, изменяя опорное напряжение, задают требуемое напряжение срабатывания, первый 11 и второй 26 счетчики устанавливают в О. С помощьчо
задатчика 13 масштаба пересчета подключают установку к сети и, контролируя визуально, подводят электрод с помощью двигателя 4 к первому взрывному патрону. В момент подвода электрода к патрону,
0 что аналогично выполнению электродом шага, на выходе первого элемента И 14 логическая Г. При этом элемент 16 памяти устанавливается в состояние 1 и с его прямого выхода 1 подается на второй вход
5 второго элемента И 15 и управляющий вход второго коммутатора 22, который отключает цепь питания двигателя 4. В это же время через зарядный элемент 7, подключенный к сети, накопитель 8, например емкостной,
0 начинает заряжаться, поскольку первый коммутатор 21 в отсутствие сигнала на выходе порогового элемента 19 замкнут.
В момент достижения заданного напряжения срабатывает пороговый элемент 19.
5 После появления сигнала на его выходе срабатывает второй элемент И 15, через первый формирователь 17 импульсов сигнал с его выхода проходит на управляющий вход блока 10 поджига и включает разрядник
0 9. Происходит разряд накопителя 8 на электровзрывной патрон 2, который при этом взрывается и запрессовывает трубу. При взрыве протекающий в разрядной цепи ток наводит ЭДС в обмотке датчика 23 тока.
5 Сигнал с выхода датчика тока через второй формирователь 18 импульсов сбрасывает в состояние О элемент 16 памяти. При этом исчезает сигнал Г на втором входе второго элемента И 15, а второй коммутатор 22
0 включает двигатель 4, который перемещает электрод 3 к следующему патрону. Поскольку при разряде накопитель 8 разряжается, сигнал на выходе порогового устойства отсутствует, первый коммутатор 21 подключа5 ет к сети зарядный элемент 7 и начинается новый заряд накопителя 8.
В дальнейшем возможны два случая. В первом случае время заряда накопителя 8 меньше времени движения электрода
0 3 от патрона к патрону, тогда в момент достижения заданного уровня напряжения срабатывает пороговый элемент 19, появляется сигнал на первом входе второго элемента И 15, а первый коммутатор 21 от5 ключает зарядный элемент 7.
Сигнал с выхода порогового элемента 19 поступает также на второй вход третьего элемента И 25, на инверсном входе третьего элемента И 25 - логический О (электрод к патрону еще не подошел, и сигнал на подрыв патрона не подавался), на выходе третьего элемента И 25 - логическая 1. тем самым выход генератора 24 подключается к счетному входу + реверсивного счетчика 26, ведущего счет интервала времени между моментом достижения напряжением заряда накопителя заданной величины и моментом подхода электрода к патрону.
В момент подхода электрода 3 к патрону 2 первый элемент И 14 выдает сигнал на вход установки в 1 элемента 16 памяти, при этом срабатывает второй элемент И 15, что приводит к взрыву патрона 2.
В этот момент времени на инверсном входе третьего элемента И 25 появляется логическая 1, на выходе третьего элемента И 25 - логический О, счет интервала времени завершен, логическая 1 поступает также на инверсный вход четвертого элемента И 29, на его выходе логический О, сигнал на счет интервала времени четвертый элемент И 29 не формирует.
Таким образом, в момент взрыва патрона в счетчике 26 содержится код интервала времени между моментом достижения напряжения заряда накопителя заданной величины и моментом подхода электрода к патрону, который с помощью ЦАП 27 преобразуется к аналоговому виду и поступает на вход регулирующего устройства 28, которое в соответствии с пропорциональным законом управления, определяемым типом регулятора, преобразует его сигнал напряжения, поступающий на обмотку двигателя 4, увеличивая тем самым напряжение, подаваемое на обмотку двигателя, и скорость перемещения электрода, стремясь при следующем разряде окончить заряд накопителя к моменту вывода электрода в следующую точку обработки (к следующему патрону).
После взрыва патрона накопитель 8 разряжается, сигнал на выходе порогового элемента 19, на первом входе первого элемента И 14 и первом коммутаторе 21 исчезает, и первый коммутатор включает зарядную цепь. Начинается новый цикл заряда.
Сигнал с датчика 23 тока через второй формирователь 18 импульсов сбрасывает в О элемент 16 памяти, что разрешает двигателю 4 продолжить перемещение электрода 3. Поскольку в этом случае сигнал 1й на выходе элемента 16 памяти приводит к подаче сигнала на выключение разрядника 9, а в момент протекания тока элемент памяти сбрасывается в О, то продолжительность сигнала на входе второго коммутатора 22 равна задержке срабатывания разрядника 9 и он из-за своей инерционности сработать не сможет, поэтому электрод будет двигаться без остановок.
Во втором случае время заряда накопителя больше времени движения электрода от патрона к патрону. Тогда в момент подхода к очередному патрону при появлении сигнала на втором входе второго элемента И 15 сигнал на первом входе элемента И 15 отсутствует и разрядник 9 не включается.
0 При этом срабатывает второй коммутатор 22, двигатель 4 выключается и электрод 3 останавливается, а заряд накопителя 8 продолжается.
В этом случае логическая 1, поступаю5 щая на второй вход четвертого элемента И. подключает генератор 24 к счетному входу - счетчика 26.
В момент достижения заданного напряжения срабатывает пороговый элемент 19,
0 появляется сигнал на первом входе второго элемента И 15. он срабатывает и происходит взрыв патрона 2.
В момент взрыва патрона в счетчике 26 содержится код интервала времени, но с
5 обратным знаком, который преобразуется ЦАП к аналоговому виду и поступает на вход регулирующего устройства 28, сигнал напряжения, сформированный регулирующим устройством 28, поступает на обмотку дви0 гателя, уменьшая тем самым напряжение, подаваемое на обмотку двигателя, и скорость перемещения электрода, стремясь при следующем разряде вывести электрод в точку обработки к моменту окончания заряда на5 копителя. Сигнал с датчика 23 тока через второй формирователь 18 импульсов сбрасывает элемент 16 памяти, и электрод продолжает движение к следующему патрону. Через несколько разрядов путем ре0 гулирования величины напряжения, подаваемого на обмотку двигателя, заряд накопителя завершается к моменту вывода электрода в точку обработки. Это позволяет повысить эффективность использования
5 оборудования, снизить его износ путем уменьшения случаев останова двигателя; снизить уровень энергозатрат, что обеспечивает повышение производительности электрогидроимпульсных установок для за0 прессовки труб.
Формула изобретения Устройство для управления электроимпульсной установкой для запрессовки труб по авт св. Мг 1327058, отличающееся
5 тем, что, с целью повышения точности, надежности, эффективности использования оборудования, и снижения затрат электроэнергии, в него введены генератор импульсов, третий и четвертый элемент И, второй счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь и регулятор, выход которого подключен к выходу второго коммутатора, а вход- к выходу цифроаналогового преобразователя, группа входов которого подключена к разрядным выходам второго счетчика импульсов, суммирующий вход которого подключен к выходу третьего элемента И,
вычитающий вход - к выходу четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента памяти, а запрещающий вход соединен с запрещающим входом третьего элемента И и с выходом второго элемента И, второй вход третьего элемента И соединен с выходом порогового элемента.
Изобретение относится к системам автоматического управления электрогидроимпульсными установками для запрессовки труб в трубные решетки. Целью изобретения является повышение точности, надежности и эффективности использования оборудования и снижение затрат электроэнергии. Устройство управления обеспечивает вывод электрода в точку обработки к моменту окончания заряда накопителя путем управления напряжением, подаваемым на обмотку двигателя. Через несколько разрядов путем регулирования величины напряжения, подаваемого на обмотку двигателя, заряд накопителя будет завершаться к моменту вывода электрода в точку обработки. Это позволяет снизить износ оборудования путем уменьшения случаев останова двигателя. 1 ил.
г;«
- о
| Устройство для управления электроимпульсной установкой для запрессовки труб | 1984 |
|
SU1327058A1 |
| Кипятильник для воды | 1921 |
|
SU5A1 |
