УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОММОТАЛКИ Советский патент 1972 года по МПК B21B35/08 H02P5/00 

Известны устройства для управления электроприводом моталки, предназначенной для наматывания тел круглого сечения при укладке слоями в плоскости, перпендикулярной оси вращения моталки, содержащие датчики линейной и угловой скоростей намотки и программатор, подключенный к входу управления электроприводо.м. Однако программатор таки.х устройств выполнен в виде большого числа потенциометров, подключаемых к входу управления электроприводом при помощи дискретной програм.мной системы, что требует при смене сортамента материала задания переключателями величины диаметра и закона изменения скорости вращения приводного двигателя.

В предлагаемом устройстве с целью повышения производительности труда оператора путем упрощения операций по настройке устройства программатор выполнен в виде соедиli HHbix последовательно квадратора сигнала датчика линейной скорости намотки, потенциометра, задающего диаметр проката, и реверсивного интегратора, орган задания знака которого по-дключеи к релей но.му выходу нульоргана. Входы нуль-органа соединены порознь с выходами датчиков линейной и угловой скоростей намотки. Выход датчика линейной скорости подключен к входу у- ь-органа через потенциометр с двумя элементами установки

передаточного коэффиц 1ента, относящегося соответственно к начальному и конечному значениям диаметра наматываемого слоя, подключаемый к входу нуль-органа через элементы релейного выхода нуль-органа.

Таким образом, в нредлягаемол устройстве при переходе па другой сортамент смап.шлемого материала необходимо при помощи потенциометра задать только диаметр п юклтл.

На фиг. 1 приведена структурная описываемого устройства; на фиг, 2-графики lisменепия скорости upauieniiH барг.бана моталки. ,

В качестве п)1 водного двигателя / ота.чк1 применен двигатель иостояииого тока, питаемый от сети перемеипого тока через тр;;исфо)матор 2 и ртутные выпрямители ,. В якорную цепь Приводного двигателя включелы урлпш тельные II сглаживающие реакторы /. Йз.;орсние скорости вращения двигателя .-IKJI и скорости движения П11оката осу.честв.-1яется при помощи тахогеиераторон 5 ;, 0. связанных соответственно с приводным ди))г;1теле.м -V.Gталки и двигателем выдающей клети прокатного стана.

Система управления уст|) . нключаст систему 7 сеточного регулирования ртутных выпрямителей, регулятор тока 5, регулятор скорости 9, инерцион)1ое звено 10 и программатор, состоящий из последовательно соедпценных реверсивного интегратора 11, потенциометра 12, при помощи которого вводится СНГнал, пропорциональный диаметру сматываемого проката, и блока 13 возведения в квадрат напряжения тахогенератора 6, измеряющего скорость проката. Кроме того, устройство содержит потенциометр 14, блок 15 сравнении сигналов (нуль-орган) с релейн)гми выходными элементами 16 и 17, датчики напряжения 18 и 19 и датчик тока 20.

Величина ускорения моталки в системе регулирования определяется законом на выходе программатора. При осуществлении плотной намотки бунта укладку витков ведут по зако1-.у спирали Архимеда. Графики 21-24 (см. фиг. 2) показывают изменение скорости вращения барабана моталки. Если в процессе намотки одного слоя требуемый нелинейный закон изменения скорости заменить линейным (графики 25-28), то величина ощибки не превыщает 5%.

При точной укладке по закону спирали Архимеда общая длила проката в одном слое равна

-Ш - Г- +тП- )

где (/ - диаметр наматываемого проката;

RI - наружный диаметр бунта (барабана);

2 - внутренний диаметр бунта (барабана).

Так как в моталках такого типа и (/. то

Л(/,)

(2)

Тогда, зная скорость движения проката и принимая ее с достаточной степенью точности неизменной, получают, что время наматывания одного слоя равно

4--()

(3)

где V - скорость движения проката.

Скорость вращения барабана в конце намотки слоя (для случая, когда первым наматывается внутренний виток) равна

,t,(4)

ти

где «1 -g- - скорость вращения моталки

Л/ I

при намотке наружного слоя; 30

скорость вращения моталки при

-

намотке внут)енпего слоя; у - угловое ускорение моталки.

1осле подстановки значений т и т игпие (4) получают

30t/ ,

иметь моталка при намотке одного (каждого) слоя, равно

30 ич

()

Илие ЛиЧ,(7)

где Л const.

Таки.м образом, ускорение моталки в процессе намотки слоя пропорционально произг.едению квадрата скорости движения на диаметр проката. При намотке от наружного внтка к внутреннему эта зависимость сохраняется, только меняется зпак ускорения. В связи с этим напряжение питания И1ггегратора задается пропорциональным произведению квадрата скорости движения U на диаметр проката d. Для этого напряжение тахогенератора 6, определяющего скорость движения проката, возводится в квадрат при

помощи блока 13, а умножение производится на потенциометре 12. Устройство работает следующи.м образом. При пуске системы первоначально вклюи1ется релейный элемент 16, что соответствует

разгону двигателя до максимальной рабочей скорости вращения. Когда двигатель достш-ает этой скорости, то при блока 15 сравнения сигналов отключается элемент /6 ц включается эле.мент 17. При этом меняется

знак напряжения f/.., и скорость двигателя моталки начинает уменьшаться. При достижении нижнего предела рабочей скорости отключается элемент /7 и включается элемент 16, скорость двигателя начинает возрастать и

т. д.

В связи с тем, что отношение максималыюй и .минимальной скоростей определяется отношением минимального и максимального диа.метра барабана моталки и является постоянным, выбор точек подключения релейных элементов 16 п 17 к потенциометру // осуществляется один раз только при наладке. Поэтому при изменении скорости и сортамента сматываемого проката необходи.мо при помощи

потенциометра 12 задавать только диаметр проката, дальнейшая работа происходит автоматически.

Предмет п з о б р е т f и н я

Устройство для управления элсктроирпиодом моталки, пред)азначенноЛ для наматыг ания тел круглого сеченмя при укладкь- слоям) в плоскости, перпендикулярной oci гфащения

моталки, содержащее датчики линейной и угловой скоростей намотк) и программатор, подключенный к входу управления электроприподом, отличающееся тем, что, с целью попышеиия пpoизFsoдитeльнocтlI труда опсрато путем уироп1ения операций по iuK-Tj)oi;Ke ycTpoiiства, программатор пьпюлнен в виде сое.яинсиных пос.тедовательно квадрато гигна.та датчика линейной скорости ламотки. потециометра, задающего диаметр проката, и .ролерсиг,