Устройство для регулирования скорости намотки нити Советский патент 1977 года по МПК B65H59/38 

воств толкателя 11, перпендикулярной его оощ перемешевня, пружиной 13 прижат роявк 14, установленный на рычаге 15. Последний установлен на валу ротора сельсина) 16, Обмотка возбуждения сельсина 16 подк- лючена к выходу тахогенератора 17, кинематически связанного с двигателем 8. Обмотка возбуждення тахогенератора 17 подклю чена к источнику стабилнаярсванного напряжения (на чертеже не показан). Выход сель- 16 включен на вход регулируемого источника питания 18 встречно входу залатчика 19 намотки. Выход задатчика 19 включен на вход тиристорного преобразователя 2О частоты, который, имея лннейнук характеристику вход-выход; преобразует входной сигнал в напряжение переменного то ка на выходе, амплитуда которого и частота прямо пропорциональны входному сигналу. Нагрузкой преобразователя 20 включен двигатель 5 вытяжных цилиндров 4. Работает устройство следующим образом. Управляющий сигнал Uy от задатчика . ,19 преобразуется в напряжение переменного с амплитудой U и частотой f преобразоеателем частоты 20. На это напряжение включен двигатель 5, который врашает вьнгяжные цилиндры 4 со скоростью, стро(го пропорциональной частоте j и, следотвательно, пропорциональной сигналу Uc,, . . Таким образом скорость нити У на выпуск из последней пары вытяжных цилиндр(Ж 4 строго пропорциональна величине управляющего сигнала; и,где. DU - диаметр вытяжного цилиндра; ц - скорость вращения вытяжного цилиндра;K,Kj--- коэффициент пропорциональности, определяемсй коэффициентом Кf с которым преобразователь 20 преобразует величину напряжения входного игналаи р в частоту |, и числом ар полюсов р двигате- ля 5. Очевидно, что ш стабилизации скорост YH необходим о, 41 «5ы выполнялось условие К,:, const

ycHOBHe-K eConst выполняется, поскольку тиристорные преобразователи частоты имеют згщающие генераторы с высокостабиль- ной характеристикой вхо -выход. Так, например, выпускаемые серийно-тиристорные преобразователи типда ТПЧ-125 (22О и ТПЧ-16О) 38О имеют при управлении от общего задатчика взаимный уход частоты выходного напряжения не более ± 0,15%.

т.е. напряжение на выходе сельсина .U,

ее пропорционально величине диаметра паковки D и напряжению UPJ,,обмотки возбуждения сельсина.

Обмотка возбуждения сельсина 16 подключена к выходу тахогенератора 17. Известно, что выходное напряжение тахогенератора с большой -точностью пропорционально скорости вращения его роторал, так как посС другой стороны скорость приемки олокна в паковку определяется выражеиемгде Ъ„ щ - jifieMeTp и скорость вращения паковки; jb 3-5 - угол подъема витков нити. Поскольку величина угла. мала, то при изменении угла в указанных пределах величина COS изменяется от среднего значения меньше, чем на 0,O009|L Ввиду столь малых изменений в дальнейшем рассмотренни предлагаемого устройства влиянием величины угла (Ь на стабильность скорости намотки можно пренебречь. Для стабилизации скоростЕ намотпси, т.е. для выполнения условна Vj, const необходимо вьтолннть условие ILn., const , т.е. поддерживать стабильно на заданном уровне произведение величин D и И В рассматриваемом устройстве по мере увеличения диаметра.D паксшкн 6 укатывающий ролик 1О перемещается влево, перемещая толкатель 11 и прижатый к нему ролик 14. При этом еодолеваетсяусилие пружины 13 и П1 орачивается рычаг 15, вызывая поворот ротора сельсина 16 на yгoлj(. Кинематическая передача перемещения оси укатывающего ролика 10 в поворот ротора сельсина 16 подобрана таким образом, что вьшолняется соотношением: где К - длина рычага, укрепленного на валу ротора сельсина. Если коэффициент трансформации между обмоткой возбуждения сельсина и его выходной обмоткой равен еденнце, то в этом случае справедливо выражение U,,-U,,,, ледний соединен непсхзредственно с бобино держателем 7 и приводным двигателем 8. Такиь образом ,, рде К - коэффициент передачи тахогенератора, величина постоянная. Учитьшая (8), выражение (7) можно записать в следующем виде: . (9) гда ,-7 -const постоянный коэффициент пропорциональности. Из выражения (9) следует, что выходной сигнал сельсина 16 пропорционален прсжзведению диаметра паковки на скорость ее вращения. Поскольку выход сельсина 16 включен на вход регулятора 18 встречно выходу задатчика 19, то напряжение U вычитывается из напряжения управляющего сигнала и и на вход регулятора напряжения 18 прикладьшается их разность:g V ccРегулятор 18 усиливает величину SU до вел личины напряжения питания якорной цепи ,Ua двигателя 8 с независимым возбужде(Ю

U, K,5U, - коэффициент усиления.

где К.

Напряжение якорной цепи Ug преобразуется при постоянном момента на валу двигателем 8 в пропорциональную величину ско рости вращения я„ «nV. Учитьшая выражение (9,10 и 12),можно записать J ., (3) тлфт; Далее учитываем, что в реальных сиотемах величину коэффициента усиления

ф

ормула изобретения

Устройство для регулирования скорости достигает нескольких сотен или даже тысяч, вследствие чего в выражении (14) «KgKnKuTlinH не допуская существенной ошибки, можно записать, пренебрегая еди- ницей по сравнению с величиной k ik K-ytD „- ,jD n Const (15) Так как в процессе намотки U и Kg величины постоянные, то из проведеввого анализа следует вьшод: скорость вращения паковки в данном устройстве изменяется обратно пропорционально, по гипербоянчеокий зависимости, при увеличении диаметра паковки: произведение диаметра паковки на скорость ее вращения в данном устройстве поддерживается постоянным на заданном уровне. В качестве регулируемого источника питания приводного электродвигателя бобинодержателя может быть применен тиристорный выпрямитель, тиристорный регулятор переменного напряжения, тиристорный преобразователь частоты,магнитный усилитель и тому подобные устройства. Данное устройство может найти применение в агрегатах, где требуется стабилизация линейной скорости нитей, жгутов, лент и подобных материатов при намотке на их вращающееся бобины. Намотки нити, содержащее электродвигатель, кинематически связанный посредством бобинодержателя с бобиной и на валу которого установлен тахогенератор, а также датчик диаметра бобины и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, оно снабжено сельсином, обмотка возбуждения которого соединена с выходом тахогенератора, выходная обмотка подключена к блоку управления, а ротор кинематически связан с датчиком диаметра бобины. Источники информации, принятые во внимание экспертизой: 1.Патент США, 242-42, KJ 3792821, 1974. 2.Патент США, 242-45, № 3598329, 1971г.

dD