Квазиоптимальная система автоматического регулирования натяжения полосы на прокатном стане Советский патент 1977 года по МПК B21B37/54 

i;i 11с,ч;гоя11по.1 токе. OO.VIDTKII управления обоих усилителей соединены последовательно и питаются от схемы сравнения, где сравнивается напряжение силового тиристорного преобразователя и ЭДС тахогенератора клети. В отличие от обычно применяемых астатических регуляторов здесь использованы статические регуляторы ЭДС, не имеющие скользящих контактов и обеспечивающие достаточно высокую точность регулирования. Квазиоитимальность системы характеризуется двумя показателями; измерение и регулирование иатяжения производится не непосредственно, а косвенным методом, путем измерения и регулироваиия тока якорей моталок и величины ЭДС этих двигателей (а ЭДС в свою очередь зависит от магнитного иотока); иа вход регуляторов ЭДС иодаются не просто ЭДС каждого двигагеля, а их разность, зависящая от величины потерь в двигателях и редукторах и от удлинения полосы при прокатке (она также зависит от разности натяжений наматывающей и разматывающей моталок). Регуляторы ЭДС практически не требуют настройки. На пульте управления наносится градуировка потенциометра сравнения (регулятор соотпощения), и онератор устанавливает необходимую разность натяжений передией и задней моталок поворотом ручки в нужное положение. Такая простая система автоматического регулирования натяжения полосы обеспечивает высокую стабильность заданного натяжения, что в свою очередь позволяет иовысить скорость прокатки, производительность стана и качество выпускаемой продукиии. Система работает следующим образом. Реверсивный лентонрокатный стан имеет две моталки. Одна моталка - намытывающая (передняя) - наматывает ленту после клети, и двигатель ее работает в обычном двигательном режиме. Вторая моталка-разматывающая (задняя), и двигатель ее работает в генераторном режиме (тормозном). Обе моталки должны обеспечить строго постоянное натяжение лепты. Натяжение задается с помощью блока 12 задания. Напряжение, пропорциональное заданному натяжению, сравнивается с напряжением, соответствующим фактическому натяжению в блоке 10 сравнения. Разница напряжений подается на вход регулятора тока. Разница натяжений моталок по условиям технологии задается в пределах 0-15%. Натяжение не должно изменяться с изменением диаметра рулона и скорости прокатки. Все эти условия легко выполняются при последовательном включении якорей двигателей 2 и 3 моталок и преобразователя 1, который является регулируемым стабилизатором тока. Но так как вращающий момент двигателя зависит не только от тока якоря, но и от магпитного иотока, то, изменяя магнитный поток (ток 1:юзб ;к;,ения) двигателя г, соответстви) диаметром рулона, можно при неизменном оке якоря поддерживать постоянное натяжение, независимо от диаметра рулона. Регулирование токов возбуждения двигателей 2 и 3 моталок осуществляется регуляторами ЭДС. ЭДС двигателя ироиорциональна магнитному потоку и скорости его вращения. Если стабилизировать величину ЭДС, то будет стабильным И произведение магнитного потока на скорость двигателя, т. е. магнитный поток будет изменяться обратно пропорционально скорости вращения двигателя. При постоянной скорости прокатки скорость вращения двигателя обратно пропорциональна диаметру рулона. Таким образом, стабилизируя величину ЭДС, можно добиться того, что магнитиый поток двигателя будет изменяться прямо пропорционально диаметру рулона, и ири неизменном токе якоря будет поддерживаться постоянное натяжение. Система позволяет получить высокую точиость регулирования (ощибка до 3%). В этой системе тиристорный преобразователь 1 (выпрямитель) используют как стабилизатор тока якорей двигателей моталок. Для этого в нем использована глубокая отрицательная обратная связь по току. Якоря двигателей 2 и 3 обеих моталок соединены встречно-послеодвательно между собой и подключены к преобразователю 1, с помощью которого задается определенный ток якорей и натяжение полосы. На входы регуляторов ЭДС моталок подается не просто ЭДС двигателей 2 и 3, а разность ЭДС, снимаемая с выхода преобразователя 1, и она сравнивается с ЭДС тахогенератора 11 Клети. На преобразователе I устанавливается напряжение, равное сумме потерь в якорной цепи двигателей и некоторого напряжения, соответствующего потерям в редукторах обеих моталок и вытягиванию полосы. Сравнивать разность ЭДС двигателей с ЭДС тахогенератора клети необходимо, так как иотери в редукторах изменяются с изменением скорости прокатки. При выходе стана на номинальную скорость прокатки разность ЭДС стабилизируется, а, следовательно стабилизируется и величина ЭДС каждого двигателя, что крайне необходимо для строгого сохранения постоянства натяжения независимо от диаметра рулона. Формула изобретения Квазиоптимальная система автоматического регулирования натяжения полосы на прокатном стане, состоящая из двух, моталок с двигателями постоянного тока независимого возбуждения, регулятора тока с блоками задания натяжения и сравнения и двух регуляторов ЭДС, отличающаяся тем, что, с целью непосредственного использования энергии торможения двигателя разматывающей моталки для питания двигателя наматывающей, упрощения и удешевления системы, к выходу регулятора тока подсоединены якоря обоих двигателей, соединенные между собой встрешо-последовательно, а их обмотки возбуждения соединены с регуляторами ЭДС, входы которых, соединенные между собой последовательно через регулятор соотношения и выпрямитель, подсоединены к выходу регулятора тока и датчику скорости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Филатов А. С. Электропривод и автоматизация реверсивных станов холодной прокатки, М., «Металлургия, 1973, с. 367.