Устройство для автоматического контроля буксования валков обжимного прокатного стана Советский патент 1978 года по МПК B21B38/00 

катых двигателей, по;у лючениые к шунтам якорных цепей двигателей, два дифференцирующих трансформатора, подключенные к компенсационным обмоткам и дополнительным полюсам прокатных двигателей, причем выходы датчиков тока подключены к соответствующим входам блока контроля буксовки по разности токов прокатных двигателей и блока многослитковой прокатки, выход дифференцирующего Т|рансформатора подключен к блоку контроля буксоВКИ по частоте колебаний тока прокатного двигателя и блоку контроля буксовки по скачкообразному уменьшению тока нагрузки двигателей, к которому также подключен второй дифференцирующий грансформатор, вход блока контроля буксовки по производной разности ЭДС прокатных двигателей подключен к источнику сигнала разности ЭДС прокатных двигателей, в частности к диагонали мостовой схемы, образованной генераторами и прокатными двигателями при последовательном включении двигателей, а выходы всех блоков контроля буксовки подключены к выходному блоку.

На чертеже представлена структурная схсма устройства для автоматического контроля буксования валков обжимного прокатного стана.

Устройство содержит блок 1 контроля буксовки по разности производных ЭДС прокатных двигателей, блок 2 контроля буксовки по частоте колебаний тока прокатного двигателя, блок 3 контроля буксовки по скачкообразному уменынению токов прокатных двигателей, блок 4 многослитковой прокатки, блок 5 контроля буксовки но разности токов прокатных двигателей, блок 6 выходной, дифференцирующие трансформаторы 7 и 8, связанные с компенсационными обмотками и дополнительными полюсами прокатных двигателей, блок 9 контроля сигнала управления главным приводом, блок 10 направления прокатки, подключенный к датчику скорости главного привода, и датчики 11, 12, тока, подключенные к щунтам якорных цепей прокатных двигателей.

Блок 1 состоит из дифференцирующего трансформатора 13, к которому подключена цепь сигнала разности ЭДС прокатных двигателей и порогового элемента 14, вход которого подключен к выходному блоку. Блок peaлизует способ контроля буксовки по производным разности ЭДС прокатных двигателей.

Блок 2 контроля буксовки по частоте колебаний тока прокатного двигателя состоит из двух аналогичных цепей, состоящих из пороговых элементов 15 и 16, инверторов 17, 18 и 19, 20, одновибраторов 21 и 22, схем совпадения 23 и 24 сборки 25, выход которой подключен к выходному блоку. Входы пороговых элементов 15 и 16 подключены к дифференцирующему трансформатору 7, а их выходы через инверторы 17 и 19 подсоединены соответственно к инвертору 18 и одновибратору 21, инвертору 20 и одновибратору 22. Выходы инвертора 18 и одновибратора 21 подключены к схеме 23 совпадения, выход которой подключен на вход схемы 25 сборки. Соответственно на второй вход схемы 25 сборки подключен выход схемы 24 совпадения, к входам которой подключены выходы инвертора 20 и одновибратора 22. Выход схемы 25 сборки подключен к выходному блоку.

Блок 3 контроля буксовки по скачкообразному уменьщению токов нагрузки двигателей состоит из пороговых элементов 26, 27 и 28, 29, подсоединенных соответственно к дифференцирующим трансформаторам 7 и 8, схем совпадения 30-33 и сборки 34. Выходы элементов 26-29 падсоединены соответственно к входам схем 30-33, выходы которых подсоединены к схеме 34 сборки. Вторые входы схем 30-33 подключены к выходу блока 9 контроля спгнала управления. Третьи входы схем 30 и 32 подключены к первому выходу блока 10 направления прокатки, а схем 31 и 33 - к второму выходу блока 10. Четвертые входы схем 30-33 подключены к выходу узла 35 формирования запрещающего сигнала блока 4. Выход схемы 34 сборки подключен к входу блока 6.

Блок 4 многослитковой прокатки состоит из узла 36 измерения длины полосы, узла 37 управления, узла 38 запоминания и коррекци, узла 39 сравнения и узла 35 форлтирования запрещающего сигнала. Блок 4 вырабатывает запрещающий сигнал, по которому запрещается выработка блоком 3 ложного сигнала «буксовка на выбросе полосы. Для этой цели блоко.м 4 производится измерепие текущей длины прокатываемой полосы и ее сравнение со скорректированной (уменьшенной) на AL длиной предыдущей полосы и при их сравнении вырабатывается запрещающий сигнал. Величина AZ- учитывает отклонения по длине слитков в пределах технологических допусков. Запрепл,ающкй сигнал снимается автоматически после выброса полосы прокатными валками, когда заканчивается уменьшение тока прокатных двигателей, вызванное выбросом полосы.

Узел 36 блока 4 подключеп к цепи сигнала скорости главного привода (ГП) и одному из выходов узла 37 управления, выход узла 36 подключен к узлам 38 и 39. Узел 37 подключен к цепи сигнала скорости ГП и одному из выходов узла 37 управления, выход узла 36 подключен к узлам 38 и 39. Узел 37 подключен к датчикам И и 12 тока, подсоединенным к шунтам якорных цепей прокатных двигателей. Два выхода узла 37 подключены соответственно к узлам 38 и 35.

Блок 5 контроля буксовки по разности токов прокатных двигателей состоит из элемента 40 выделения модуля разности сигналов токов прокатных двигателей и порогового элемента 41. Входы элемента 40 подключены к датчикам И и 12, а выход подсоединен к входу элемента 41, выход которого подключен к блоку 6.

Блок 6 состоит из схемы 42 сборки, одновибратора 43, элемента 44 гальванической развязки и усилителя 45. Входы схемы 42 сборки соединены с выходами блоков 1, 2, 3, 5, выход - с одновибратором 43, выход которого соединен с элементом 44, выход которого в свою очередь соединен с усилителем 45, выход последнего подсоединен к системе управления главным приводом.

Блок контроля управляющего сигнала состоит из эмиттерного повторителя, подключенного к сигналу управления приводом, конденсатора, соединенного с эмиттерным повторителем, раЗ|ряжающегося на формирователь при уменьшении сигнала управления, и инвертора, выход которого подключен к схемам 30-33 совпадения.

Блок 10 направления прокатки состоит из двух пороговых элементов, входы которых подключены к сигналу скорости ГП, а выходы подключены к схемам 30-33 совпадения.

Дифференцирующие трансформаторы 7 и 8 обеспечивают возможность контроля пробуксовок блоком 3 по скачкообразному уменьшению токов обоих прокатных двигателей.

Устройство работает следующим образодм.

При поступлении на вход диф(|)еренцирующего трансформатора 13 сигнала разности ЭДС, соответствующего буксовке, в момент ее возникновения срабатывает пороговый элемент 14 и его сигнал поступает в блок 6, который выдает сигнал «а снижение скорости прокатки.

При наличии на входе сигнала, полярность и амплитуда которого соответствуют, например, срабатыванию порогового элемента 15, открывается инвертор 17, инвертор 18 закрывается и на соответствующем входе схемы 28 совпадения появляется сигнал. При исчезновении сигнала на входе порогового элемента 15 инвертор 17 закрывается и его сигналом запускается одновибратор 21, длительность импульса которого равна 50 мс.

При поступлении с выхода трансформатора 7 в течение этого отрезка времени сигнала той же полярности и достаточной амплитуды срабатывает пороговый элемент 15, при этом инвертор 17 открывается, а инвертор 18 закрывается, т. е. и на втором входе схемы 23 совпадения появляется сигнал. Выходной сигнал схемы 23 совпадения через схему 25 сбо|рки выдается в блок 6. образом блок 2 зафиксировал буксовку, при которой частота колебаний тока прокатного двигателя выше 20 Гп.

Уровень срабатывания пороговых элементов 15 и 16 выбирается исходя из условий поступления на вход трансформатора 7 сигнала, интенсивность изменения которого равна 100-200 В/с. Длительность импульса одновибраторов 21 и 22 может регулироваться в пределах 30-100 мс.

Вторая половина блока 2 работает аналогично при другой полярности входного сигнала.

При захвате слитка ток нагрузки двигателей резко увеличивается и на выходе трансформатора 7 появляется импульс напряжения, амплитуда и полярность которого могут быть достаточными для срабатывания порогового элемента 26, но на выходе схемы 30 совпадения сигнал не появляется, так как она заблокирована сигналом с блока 10. При уменьшении тока нагрузки на выходе трансформатора 7 появляется напряжения, амплитуда которого достаточна для срабатывания, например, порогового элемента 27. На выходе схемы 31 совпадения сигнал появляется в случае отсутствия блокировки с блока 4 и трансформатора 8, т. е. если это уменьшение тока нагрузки вызвано буксовкой, а не выбросом слитка или уменьшением сигнала управления. Выходные сигналы схем 30 и 31 совпадения че,рез схему 34 сборки выдаются в блок 6. Необходимость блокировки схем 30 и 31 совпадения от блока 4 и трансформатора 8 вызвана тем, что в момент выброса раската или при подаче команды на снижение скорости прокатки ток нагрузки уменьшается и на вход трансформатора 7 может прийти сигнал, интенсивность которого равна интенсивности уменьшения тока нагрузки щи буксовке.

Уровень срабатывания пороговых элементов 26 и 27 выбирается таким образом, чтобы блок 3 срабатывал при минимальном буксовании.

Вторая половина схемы блока с трансформатором 9 работает аналогично.

При захвате металла по сигналу с датчиков 11 и 12 тока узел 37 вырабатывает сигнал, по которому узел 36 производит измерение текущей длины прокатываемой полосы.

С выхода узла 36 сиганал, пропорциональный текущей длине прокатываемой полосы Li, постзпает на узле 39, где сравнивается с сигналом, поступающим с узла 38 запоминания И коррекции. В узле 38 хранится скорректированная информация о длине предыдущей прокатанной полосы Lj-i-AL. При Li(Li-i- -AL) с выхода узла 39 выдается сигнал, по которому элемент 40 формирует и выдает в блок 3 запрещающий сигнал. После выброса, ПО окончании спада тока прокатных двигателей, с узла 37 управления выдаются сигналы, по которым в элементе 40 снимается запрещающий сигнал, сбрасывается информация в узле 38, затем в узел 38 из узла 36 заносится информация о длине прокатанной полосы, после чего информация в узле 36 сбрасывается. В узле 38 производится коррекция информации о длине прокатанной полосы путем вычитания величины AL.

На вход элемента 40 с датчиков 11 и 12 тока поступают сигналы токов прокатных двигателей и с выхода элемента 40 выдается сигнал, пропарциональный модулю разности токов двигателей.

При буксовке, характе,ризующейся такой разностью токов прокатных двигателей, при которой выходной сигнал элемента 40 превы