Электропривод для нереверсивнойНЕРЕгулиРуЕМОй пРОКАТНОй КлЕТи Советский патент 1981 года по МПК H02P5/46 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано преимущественно в приводах прокатных станов. По основному авт.св. 736200 известен электропривод для нереверсивной нерегулируемой прокатной клети, содержащий два электродвигателя, один из которых постоянного тока, а другой - синхронный, редуктор, механически связанный с э-лектродвигателями, источники питания постоянного тока, например тиристорные преобразователи со схемой управления, один из которых включен в цепь якоря электродвигателя постоянного тока,а два других - в цепи возбуждения указанных электродвигателей, датчики активного и полного тока электродвигaтeл эй, датчик наличия металла-в клети, установленный на выходном валу редуктора, делительное устройство элемент сравнения, задатчик соотноше ний токов, причем вход делительного устройства соединен с выходом датчн ка тока электродвигателя постоянного тока и датчиком активного тока синхронного электродвигателя,вход элемен та сравнения соединен с выходом дели тельного устройства и выходом эадатчика соотношения токов,а выход элемента сравнения соединен со схемой управления тиристорного преобразователя, включенного в цепь якоря электродвигателя постоянного тока, замыкгиощие контакты датчика наличия металла включены между входами и выходами делительного устройства и. задатчика соотношения токов, а размыкающие контакты - между входами элемента сравнения и выходами датчика активного тока синхронного электродвигателя ij. Однако известный электропривод имеет нескомпенсированную составляющую динамического крутятего момента на участке валопровода синхронный электродвигатель-редуктор, что уменьшает долговечность работы элементов редуктора. Цель изобретения - повышение долговечности оборудования за счет уменьшения динамических крутящих моментов. Поставленная цель достигается тем, что в электропривод для нереверсивной нерегулируемой прокатной клети введены последовательно соединенные датчик крутящего момента на валу синхронного электродвигателя, дифференцирующий элемент и однополупериодный выпрямитель, выход которого соединен со схемой управления тирйсторного преобразователя цепи якоря. Датчик крутящего момента регистрирует упругий момент на валу синхронного двигателя, который воспринимает основную нагрузку в приводе. Сигнал датчика, пропорциональный диналлическому крутящему моменту на валу синхронного двигателя, необходим для создания двигателем постоянного тока такого дополнительного эле ктромагнита момента, приложенного к зубчатому .колесу редуктора, который бы существенно уменьшил крутильные .колебания зубчатого колеса и динамический крутящий момент на валу синхр ного двигателя. Дифференцирующий элемент, соединенный с датчиком крутящего момента, выдает сигнал, пропорциональный скорости изменения крутящего момента на валу синхронно двигателя и опережающий на 90 сигнал с выхода датчика крутящего момента; это необходимо для того, чтобыуправляющий сигнал на схему управления тиристорным преобразователем цепи питания двигателя постоянного тока достигал максимгшьных значений раньше, чем этих значений достигнет крутящий момент на валу синхронного двигателя. Однополупериодный выпрямитель необходим для пропускания от дифференцирующего устройства на схему управдения цепи питания двигателя постоян ного тока только положительных полуволн управляющего напряжения, так ка .отрицательные полуволны уменьшаю,т статическую составляющую электромагнитного -момента двигателя постоянног тока. На чертеже, изображена структурная схема электропривода. Электропривод содержит синхронный электродвигатель 1 и электродвигател 2 .постоянного тока, механически связанные редукторы 3 с двухсторонним зацеплением, источники 4 IP 5 питания якорной цепи и цепи возбуждения эле родвигателя 2 постоянного тока, источник 6 питания цепи возбуждения синхронного электродвигателя, датчи / наличия металла в клети, установленный на тихоходном валу редуктора датчик 8 полного тока синхронного электродвигателя 1, датчик 9 тока электродвигателя постоянного тока и датчик 10 активного тока синхронног электродвигателя 1, подключенные ко входам делительного устройства 11, соединенного через замыкающий конта датчика 7 наличия металла со входом элемента 12 сравнения, к другому вх ду которого через замыкающий контак датчика 7 наличия металла подключен задатчик 13 соотношения токов, а че рез размыкающий контакт датчика наличия металла подключен выход датчи ка активного тока холостого хода инхронного электродвигателя 1. Выход лемента 12 сравнения через усилитель 4 соединен со схемой 15 управления сточника 4 питания. Датчик крутящего источника 4 питания. Д.тчик 16 крутящего момента, установленный на валу синхронного двигателя, соединен с выходом датчика 16 дифференцирующий элемент 17 и однополупериодний выпрямитель 18, вход которого подключен к дифференцирующему элементу, а выход через усилитель 14 - к схеме 15 управления тирйсторного преобразователя, включенного в цепь якоря электродвигателя 2 постоянного тока. Уменьшение динамического крутящего момента на участке валопровода синхронный двигатель - редуктор достигается за счет пропорционального указанному динамическому крутящему моменту увеличения электромагнитного момента двигателя постоянного тока, приложенного к зубчатому колесу редуктора 19 через вал-шестерню 20. Электропривод работает следующим образом. При отсутствии металла в клети синхронный электродвигатель 1 работает с заданной небольшой величиной активного тока за счет перевода электродвигателя 2 постоянного тока в генераторный режим. При этом размыкающие контакты датчика 7 наличия металла соединяют входы элемента 12 сравнения с выходами задатчика активного тока холостого хода синхррнного электродвигателя 1 и-датчика активного-тока этого электродвигателя. Замыкающие контакты датчика 7 наличия металла размыкают входы элемента 12 сравнения с выходом делительного устройства 11 и задатчик 13 соотношения токов. Такой режим работы обеспечивает ликвидацию зазора в ветви синхронный электродвигатель-ти- . хоходный вал редуктора. После входа металла в клеть заивлкающие контакты датчика 7 наличия металла соединяют выход делительного устройства 11 и выход задатчика 13 соотношения токов со входами элемента 12 сравнений. Пропорциональность активной нагрузки обоих электродвигателей устанавливается задатчиком 13 соотношения токов. Во время захвата металла валкги ш прокатного стана инерционная масса зубчатого колеса редуктора 19 и ротора синхронного двигателя совершаюткрутильные колебания. Из-за различного характера крутильных колебаний этих инерционных масс происходит периодическое закручивание участка валопровода между синхронным двигателем и редуктором. Датчик 16 крутящего момента передает на дифференцирующий элемент 17 напряжение, пропорциональное значению :рутящего момента. Выходной сигнал

ифференцирующего элемента, сдвинутый о фазе на 90, подается на однополупёриодный выпрямитель 18. Выпрямитель пропускает только положительные полуволны напряжения, пропорционального производной крутящего момента, которые проходят через усилитель 14 на схему 15 управления тиристорного преобразователя цепи якоря двигателя постоянного тока. При этом происходит увеличение напряжения и тока якор-,.

ной цепи на величину л Uji/л я а также пропорциональное этим величинам увеличение электромагнитного момента Мэц двигателя постоянного тока на . Так как этот дополнительный момент дМзц прикладывается через вал-tS шестерню 21 к зубчатому колесу, .редуктора 19 с периодом колебаний угла (f , то происходит уменьшение крутящего момента М,р. на участке валопровода между синхронным двигателем и редук- 20 тором.

За счет своевременного повышения электромагнитного момента двигателя постоянного тока до максимгшьной величины обеспечивается уменьшение амплитуды первого и последующих колебаний динамического крутящегб момента, что повышает долговечность работы электропривода.

Формула изобретения

Электропривод для нереверсивной нерегулируемой прокатной клети по авт. св. If 736200, отличающийся тем, что, с целью повьоления долговечности оборудования за счет уменьшения динамических крутящих моментов, в него введены последовательно соединенный датчик крутящего момента на валу синхронного электродви1 ателя, дифференцирующий элемент и однополупериодный выпрямитель, выход которого соединен со схемой управления тиристорного преобразователя цепи якоря электродвигателя постоянного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 736200, кл. Н 02 Р 5/46, 1977.