Устройство для управления генератором Советский патент 1980 года по МПК G05B19/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГЕНЕРАТОРОМ

Изобретение относится к области устройств для регулирования вращающегося момента и скорости вращения тормозного генератора, механически соединенного с разматываемым рулоном из ленточного материала, и может быть применено в целлюлозно-бумажной промышленности. Для обеспечения выполнения технологических требований устройство управления тормозным генератором продольно-резательного станка долж но обеспечивать в рабочем режиме необходимое натяжение полотна, а при заправке - стабилизировать скорость вращения генератора, работшощего в двигательном режиме. Известно устройство, содержащее блок сравне ния, входы которого соединены с блоком задания скорости, с датчиком скорости и датчиком момента, а выход через усилитель - с силовым преобразователем тормозного генератора, представляющее собой замкнутую систему автоматического регулирования, в рабочем режиме ко входу усилителя подключается датчик натяжения бумажного полотна (или датчик тока якоря тормозного генератора), а в режиме заправки - датчик скорости вращения тормозного генератора 1. Необходимое переключение осуществляется по специальной команде с помощью командно-релейной аппаратуры. Недостатками таких схем переключения являются необходимость подачи спещ1альных команд на выбор режима, возникновение толчков тока в якорной цепи при переключении режимов на ходу станка (например, при переходе с заправки непосредственно на перемотку без остановки привода, необходимость применения дополнительных реле и командо-аппгфатов, iiiuiJfiHe контактов в цепях обратной связи системы авторегулирования, снижающих надежность работы схемы управления. Цель изобретения - упрощение устройства управления электроприводом раската путем исключения операции задания режима работы и обеспечение планового перехода из заправочного режима в режим рабочего натяжения. Поставленная цель достигается тем, что устройство содержит вентили, стабилитроны и ограничитель тока, вход которого соелинен с датчиком скорости, а выход - с блоком сравнения,) выход-блока задания скорости через вентили и стабилитроны соединены с соответствующими входами усилителя.

На чертеже представлена электрическая схема устройства.

Устройство содержит привод } тормозного генератора , управляемый усдаштелем 3 системы автоматического регулирошния. Входная точка усилителя 3 соединена с датчиком 4 момента натяжения бумаги через резистор 5 ис двумя выходными точками диодного переключателя через резисторы 6 и 7. Указанные выходные точки соединены с траверсой потенциометра 8 задания через вентили 9 и JO. Траверса потенциометра 8 задания соединена также с общей точкой диодов 11 и 12, включенных последовательно в проводящем направлении через два одинаковых резистора 13 и 14 на шины источника питания потенциометра 8 задания. Цепь из элементов 11, 12, 13 и 14 предназначена для ограничения тока, протекающего через стабилизаторы 15 и 16, которые соединяют выходные точки переключателя с соответствующими резисторами 13 и 14. Для того, чтобы напряжение каждой из выходных переключателя по отношению к нулевому проводу О могло изменяться только в пределах одной полярности, указанные точки соединены с нулевым проводом через диоды 17 и 18. Напряжение обратной связи от датчика 19 скорости подводится через ограничитель тока (токоогра ничивающий мост), образованный диодами 20, 21, 22 и 23, к общей точке разделительных диодов 24 и 25.

Токоограничивающий мост 20, 21 22 н 23 подключен в проводящем направлении через два одинаковых по величине резистора 26 и 27 к полюсам источника питающего напряжения Для ограничения напряжения, поступающего от датчика скорости 19 в рабочем режиме, между общей точкой разделительных диодов 24 и 25 включены встречно два стабилитрона 28 и 29, являющиеся стабилизаторами напряжения. Потенциометр задания 8 с диодами 9, 10, И и 12 и резисторами 13 и 14 образуют блок задания скорости, а резисторы 5, 6 и 7 - блок сравнения.

Режим работы элементов зависит от того, совпадает или не совпадает полярность напряжения обратной связи датчика 19 скорости с полярностью напряжения блока задания.

Рассмотрим работу устройства, работающего прн положительной полярности напряжения потенциометра 8 задания (по отношению к нуле. вому проводу).

При заправке бумажного полотна траверса потенциометра 8 задания находится в зоне малых напряжений. Если сумма абсолютных

значений напряжений потенциометра 8 задания и датчика 19 скорости, имеющих различную по- j лярностъ, не превышает опорного напряжения стабилитрона 15, то диоды 11 и 12, вентиль 10 и разделительный диод 24 открыты, а диоды 17 и 25 и вентиль 9 заперты. Благодаря этому напряжение потенциометра 8 задания через, вентиль 10 и резистор 7, а напряжение датчика 19 скорости через диод 24 и резистор 6 подводятся ко входу усилителя 3. Второй сигнал обратной связи, поступающий от датчика момента 4 через резистор 5, при заправке, когда полотно бумаги не натянуто, близок к нулю и на работу схемы не влияет. Таким образом, при малом напряжении задания и не натянутом бумажном полотне система работает в режиме регулирования скорости генератора 2.

При увеличении задающего напряжения потенциометра 8 задания до величины, при которой сумма напряжений потендиометра 8 задания и датчика 19 скорости достигает величины Опорного напряжения стабилитрона 15, последний открывается, и по нему через диод 24 и диоды 20, 21, 22 и 23 от датчика скорости 19 начинает протекать ток. Этот момент характеризует начало работы схемы в режиме переключения, В силу малости динамических сопротивлений всех полупроводниковых элементов схемы по сравнению с величиной используемых резисторов ток, протекающий через стабилитрон 15 и диод 24 при увеличении напряжения потенциометра 8 задания резко возрастает до значения тока насыщения моста токоограничения 20, 21, 22 и 23. Ток насыщения определяется величиной резисторов 26 и 27. При этом излишек напряжения задания прикладывается к диодному мосту 20, 21, 22 и 23 и напряжегие датчика 19 скорости, прикладьгеаемое к резистору 6, по абсолютной величине уменьшается. Дальнейшее увеличение напряжения потенциометра 8 задания вызывает соответствующее уменьшение величины напряжения, подводимого к резистору 6, с последующим изменением его полярности. Увеличение этого напряжения уже с обратной полярностью продолжается до момента отпирания днода 17, после чего оно стабилизируется величиной, равной. падению напряжения на этом диоде 17 в проводящем направлении. Отпирание диода 17 завершает процесс переключения, в результате которого цепь сигнала датчика 19 скорости оказывается зашунтированной диодом 17 (после моста токоограничителя 20,21, 22 и 23), и напряжение датчика скорости 19 в усилитель 3 не поступает. Таким образом, прн больших величинах задающего напряжения потенциометра 8 ко входу усилителя 3 поступает только сигнал от датчика 4 момента, и устройство работает в режиме авторегулирования натяжением бумаги. После отпирания диода 17 ток, протекающий через стабилитрон 15, претерпевает второе рез.кое увеличение до тех пор, пока не запрется диод токоограничИтеля 11. Величина максимального тока, протекающего через стабилитрон 15 и диод 17, в этом случае определяется толь ко резистором 13 независимо от напряжения потенциометра 8 задания. Описанный порядок работы элементов переключателя возможен при условии, что величины сопротивлений резисторов 13 и 14 меньше сопротивлений резисторов 26 и 27. При работе электропривода в рабочем режим перемотки напряжения датчик 19 скорости имеет полярность, совпадающую с полярностью напряжения потенциометра 8 задания. При этом диод 25 оказывается вkлючeнным в проводящем направлении по отношению к напряжению датчика 19 скорости.. Но, так как напряжение потенциометра 8 задания в этом случае намного превосходит напряжение датчика скорости 19 ограничиваемое стабилитронами 28 и 29, то диод 25 остается запертым и напряжение датчика 19 скорости на работу системы авторегулирования не влияет. Таким образом, благодаря применению предлагаемого устройства перевод генератора из режима заправки в рабочий режим и наоборот осуществляется поворотом рукоятки потенциометра 8 задания натяжения бумажного полотна, Это исключает .Применение специальной командной и релейной аппаратуры по выбору режима, упроща ет схему управления электроприводом (отпадают различные блокирующие связи) и способствует повышению надежности привода. При этом упрощается управление станком. Плавность процесса переключения, которая зависит только от скорости перемещения рукоятки потенциометра 8 задания, облегчает заправку бумаги на станке, способствуя снижению количества обрывов. Формула изобретения Устройство, для управления генератором, содержащее блок сравнения, входы которого соединены с блоком задания скорости, с датчиком скорости и датчиком момента, а выход через усилитель с силовым преобразователем тормозного генератора, отличающ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, ойо содержит вентили, стабилитроны и ограничитель тока, вход которого соединен с датчиком скорости, а выход - с блоком сравнения, выход блока задания скорости через вентили и стабилитроны соединен с соответствующими входами усилителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Электропривод продольно-резательного станка С-5-15. Технический проект ВНИИЭлектропривод, раздел 4, лист 27 (прототип).

744458