ЭЛЕКТРОПРИВОД НАМАТЫВАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА Советский патент 1973 года по МПК H02P5/06 B65H23/198 

1

Известен электропривод наматывающего устройства, преимущественно текстильного, с большой кратностью изменения диаметра рулона, для установки, содержащей подающий механизм и наматывающий механизм, выполненный по системе постоянного тока «управляемый преобразователь--двигатель, и содержащий цепь обратной связи по натяжению перематываемого материала и цепь обратной связи по току двигателя, подключенные ко входу преобразователя.

Однако известный электропривод не обеспечивает удовлетворительных переходных процессов при пусках, остановках и особенно в режимах автоматической заправки, ввиду критичности характера зависимости натяжения наматываемого материала от рассогласования скоростей подаю цего и наматывающего механизмов.

С целью улучшения динамики привода вход преобразователя шунтирован последовательной цепочкой RC, параллельно конденсатору которой через параллельную цепочку RC подключена цепь обратной связи по току, причем цепь обратной связн по натяжению подключена ко входу преобразонатрля через передаточное зпено с коэффициентом передачи, зависящим от времени и содержащим в цепи управления контакт пускового коммутационного аппарата.

Кроме того, при выполнении датчика натян ения в виде нетлевого комненсатора с поворотным трансформатором на выходе в цепь обратной связи но натяжению включен пороговый элемент, например, стабилитрон.

На фиг. 1 показана кинематическая схема установки, (кинематическая схема текстильной накатной машины сагрегированной с механизмом подачи материала); на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема одного из вариантов предлол ;енного устройства.

Установка содержит датчик / натяжения, выполненный в виде петлевого KOMneiicaTOpa, взвойку 2, на которую наматывается рулон 3 (справа показана сменная пустая взвойка, используемая для автоматической заправки после наработки рулона на левой взвоГи-се), приводной двигатель 4 взвойки и подаюнип механизм 5.

Якорь 6 электродвигателя привода наката подключен :к тиристорному преобразователю 7. В цепь якоря включен сглаживающий дроссель 8. Входным элементом тиристорного нреобразователя является обмотка фазосмещающего устройства, выполненного на магнитном усилителе с прямоугольной петлей гистерезиса.

Подвижной ролик датчика натяжения - компенсатора (см. фиг. 1) кинематически связан с ротором поворотного трансформатора,

наприи1ер, бесконтактного сельсина 9. Вторичная обмотка сельсина подключена к выпрямителю 10, на выход которого подключено передаточное звено tc коэффициентом передачи, зависящим от времени. Это звено состоит из транзистора 11, диода 12, резисторов 13-16, конденсатора 17, контакта 18.

Последовательно с входом тиристорного преобразователя и передаточным звеном с переменным коэффициентом передачи включены рези1стор 19 и стабилитрон 20. Вход тиристорного преобразователя в виде обмотки 21 магнитного усилителя фазосмещающего устройства шунтирован последовательно С цепочкой, состоящей из резистора 22 и конденсатора 23, а параллельно конденсатору 23 через параллельную цепочку RC, состоящую из резистора 24 и конденсатора 25, подключена цепь обратной связи по току, состоящая из трансформатора 26 тока и выпрямителя 27.

Обмотка 28 возбуждения двигателя подключена к магнитному усилителю 29, а обмотка 30 управления усилителя через резисторы 31 и 32 и стабилитрон 33 подключена к якорю в двигателя. К этим же цепям подключены фильтрующие конденсаторы 34 к 35 и стабилитрон 36 для ограничения тока в обмотке 30 магнитного усилителя.

В цепь питания тиристорного преобразователя включены контакты 37 контактора 38. Контакт 39 реле 40 времени включен в пусковую цепь механизма подачи наматываемого материала к на.матывающему устройству, а контакт 41 щунтирует контакт 42 нижнего предельного положения ролика компенсатора, верхнее предельное положение которого контролируется контактом 43.

Перед пуском мащины подается напряжение на обмотку возбуждения сельсина 9, схемы управления и магнитный усилитель 29, при этом под действием обмотки смещения усилителя (на схеме не показана) устанавливается ток возбуждения двигателя, равный номинальному. Напряжение, возникающее на вторичной обмотке сельсина 9--датчика положения компенсатора, выпрямленное диодами 10, поступает на вход передаточного звена с коэффициентом, передачи, зависящим от времени. Поскольку контакт 18 контактора 38 замкнут, конденсатор 17 заряжен, транзистор // находится в режиме насыщения, а напряжение на выходе устройства практически равно нулю.

Для пуска мащины нажимается кнопка «Пуск. Включается контактор 55 и катущка реле 40 времени. Если ролик компенсатора находится в нижнем положении, и контакт нижнего предельного положения 42 разомкнут, это не препятствует включению контактора 38, гак как контакт 42 щунтирован н. з. контактом 41 реле 40. Контактор 38 своими контактами 39 включает силовую цепь тиристорного преобразователя 7, но поскольку управляющий сигнал в обмотке магнитного усилителя фазосдвигающего устройства, управляющего тиристорным преобразователем, отсутствует, ток якоря двигателя будет равен нулю. Одновременно с замыканием контактов 37 размыкается контакт 18, и конденсатор 17 начинает разряжаться через резистор 15 и переход эмиттер-база транзистора //. По мере разряда конденсатора ток базы транзистора уменьшается, транзистор выходит из режима насыщения и -входит в активную область, а на выходе

передаточного звена с коэффициентом передачи, зависящим от времени, появляется плавно нарастающее напряжение.

Когда это напряжение достигает напряжения пробоя стабилитрона 20, в обмотке 21

появляется ток, начинает открываться тиристорный преобразователь 7, и ток якоря плавно нарастает. В результате выбирается слабина наматываемого материала, и подвижный ролик компенсатора 1 начинает плавно перемещаться вверх. По мере подъема компенсатора напряжение на выходе диодов 10 уменьшается, в то же время конденсатор 17 продолжает разряжаться, пока транзистор не закроется полностью. Полному запиранию транзистора способствует диод 12, по которому протекает ток управляющего сигнала.

Делитель 14 предназначен для первоначальной регулировки устройства в зависимости

от коэффициента усиления но току транзистора //. К моменту запирания транзистора 11 подвижный ролик компенсатора / устанавливается в положение равновесия между его собственным усилием и силами, создаваемыми

натяжением наматываемого материала. С выдержкой времени, достаточной для полного запирания транзистора // (1,5-3 сек), размыкается контакт 41 реле 40, чем вводится в работу контакт 42 нижнего предельного положения компенсатора. Одновременно замыкается другой контакт 39 этого реле, выдающий команду на пуск привода подающего механизма. Начинается наматывание материала. Во время работы привод управляется компенсатором с помо:дью сельсина 9, создающего управляющий сигнал в обмотке 21. Составляющая жесткой отрицательной обратной связи по току, подаваемая на вход преобразователя через

резисторы 22 и 24, способствует уменьшению статического хода компенсатора по мере наработки рулона, так как напряжение на преобразователе 7 изменяется не только за счет перемещения компенсатора / и изменения напряжения сельсина 9, но и за счет отрицательной обратной связи по току якоря. Вход тиристор:юго преобразователя шунтирован последовательной / С-цепочкой (22, 23) параллельно конденсатору которой через параллельную С-цепочку (25, 24) подключен выпрямитель 27 обратной связи по току, что обеспечивает хорошие динамические качества привода и устойчивость.

Благодаря хорошим динамическим качествам привод допЗскает толчком на скорость до - максимальной, а также быстрый

J

разгон xJ,o максимальной скорости. При этом происходит незначительное перемещение компенсатора вниз с последующим возвратом в положение, соответствующее новому режиму работы {динамический провал 10-12 см при статическом ходе комненсатора 3 см).

Система регулирования возбуждения выполнена двухзонно с пвреходом от регулирования скорости напряжением на регулирование возбуждение.м посредством парового устройства, например, стабилитрона 33. Регулирование скорости возбуждением начинается при ьаприжении на якоре, близком к иоми1;алы1ому.

По мере намотки рулона линейная скорость материала у наката увеличивается, ролик компенсатора начинает перемещаться вверх, напряжение на выходе преобразователя 7 уменьшается, что вызывает значительное возрастание тока возбуждения. Скорость двигателя снижается. Так продолжается до тех пор, пока напряжение на выходе двигателя не станет меньше напряжения пробоя стабилитронов 33, после чего двигатель все время работает с номинальным нотоком. Стабилитрон 36 ограничивает ток в обмотке 30, чтобы поток не мог уменьшиться ниже допустимого предела, устанавливаемого потенциометром 32. Конденсаторы 34 и 35 -уменьщают пульса пни напряжепия для обеспечения правильной работы стабилитронов 33 и 36. Для согласования скоростей в режиме автоматической смены взвоек полный ход ролика компенсатора значительно превыщает ход, соответствующий изменению напряжения на якорь от нуля до максимального.

Если во время переходного процесса ролик компенсатора будет перемещаться в паправлении, соответствующем уменьщению напряжения па вторичной обмотке сельсина 9, то в каком-то положении ролика напряжение становится равным нулю, а затем вновь возрастает, т. е. получается участок ложного сигнала.

В этом случае нривод теряет унравляемость, TiiK K.-JK ларак Ч|) изменения управляющего снгпала не соответствует требуемому. Для исключения этого явления служит стабилитрон 20.

Ролик компенсатора соединен с ротором сельспна так, что напряжение на его вторичной обмотке на участке ложного сигнала меньще напряжения пробоя стабилитрона 20 и не пропускается к обмотке 21 управления.

Бели из-за неисправности машины или приг.ода ролик компенсатора выходит за пределы рабочей зоны, размыкается контакт 41 или 42, и arpcja г останавливается.

Предмет изобретения

1.Электропривод наматывающего устройства, преимущественно текстильиого, с большой кратностью изменения диаметра наматываемого рулона, для установки, содержащей подающий механизм и наматывающий механизм, выполнеииый по системе постоянного тока «управляемый преобразователь-двигатель, и содержащий цепь обратной связи по натяжению перематываемого материала и цепь обратной связи по току двигателя, подключенные ко входу преобразователя, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамики привода, вход преобразователя шунтирован последовательной / С-цепочкой, параллельно конденсатору которой через параллельпую / С-цепочку подключена цепь обратной связи по току, причем цепь обратной связи по натяжению подключена ко входу преобразователя через передаточное звено с коэффициентом передачи, зависящим от времепи и содержаи им в цепи управления контакт пускового коммутационного аппарата.

2.Электропривод по п. 1, отличающийся тем, что при выполнении датчика натяжения в виде петлевого компенсатора с поворотным трансформатором на выходе, в цепь обратной связи по натяжению включен пороговый элемент, например стабилитрон.

2

ГЛ

37