Устройство для управления намоткой материалов Советский патент 1981 года по МПК B65H23/20 B65H7/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НАМОТКОЙ МАТЕРИАЛОВ

1

Изобретение относится к средствам автоматизации технологических процессов, конкретнее к устройствам для управления намоткой материалов, таких, как пленка, ткань и т.д.

Известен регулятор натяжения ткани, содержащий электродвигатель тянущих валков с тахогенератором и электродвигатель намоточного барабана с тахогенератором, подключенным к первому входу усилителя, второй вход которого связан с датчиком натяжения, а выход через регулируемый преобразователь соединен с электродвигателем намоточного барабана 1.

Основной недостаток известного устройства заключается в том, что оно обеспечивает стабилизацию натяжения, Ир не обеспечивает его изменения в функции от диаметра наматываемого рулона, что необходимо для качествен11б о управления.

Цель изобретения - повышение качества управления.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что устройство имеет дополнительный усилитель, а обмотки возбуждения тахогенераторов включены последовательно и подключены к

.выходу дополнительного усилителя, вход которого связан с тахогенератором тянущих валков.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит электродвигатель 1, соединенный через редуктор 2 с тянущими валками 3, электродви10гатель 4, сочлененный через редуктор 5 с барабаном 6 и связанный с тянущими валкс1ми через обрабатываемый материал 7. На валах электродвигателей насажены техогенератоЕ 8 и 9,

15 измеряющие угловую скорость тянущих валков и барабана.

Замкнутая система стабилизации ЭДС тахогенератора тянущих валков представляет собой усилитель 10,

20 вход которого соединен с якорем тахогенератора 8 и источником (на чертеже не показан) задающего сигнала %. Двигатель 4 барабана питается от регулируемого преобразователя 11,

25 вход которого соединен с выходом промежуточного усилителя 12. Вход усилителя 12 соединен с якорем тахогенератора 9 барабана и датчиком 13 натяжения. Скорость двигателя 1 тя30нущих валков регулируется индивидуальным преобразователем (на чертеже не показан).

Устройство работает следующим образом.

Задается скорость двигателю 1 тянущих валков 3 и двигателю 4 барабана 5. Тянущие валки транспортируют материал 7 к барабану 6. Одновременно вращаются тахогенераторы 6 и 7 .Сигнал от источника эталонного напряжения и сигнал отрицательной обратной связи ЭДС с тахогенератора 8 поступают на вход усилителя 10.

Так как последовательно соединенные обмотки в озбуждения тахогенераторов 8 и 9 подключены на выход усилителя 10, то происходит стабилизация ЭДС тахогенератора 8 тянущих валков. Сигнал от датчика натяжения 13 подается на вход промежуточного усилителя 12, где сравнивается с ЭДС тахогенератора 9 барабана.

Рассогласование поступает на вход преобразователя 11, который управляет скоростью двигателя 4 барабана. Натяжение материала определяется величиной ЭДС тахогенератора 9. Согласование линейной скорюсти тянущих валков и линейной скорости намотки производится системой управления двигателем 4 барабана. При неравенстве подачи материала и намотки его на барабан происходит отклонение петли. Это отклонение преобразовывается датчиком натйжения в электрический сигнал, который через промежуточный усилитель 12 и преобразователь 11 регулируетскорость вращения двигателя 4 таким образом, чтобы поддерживать равенствб скоростей подачи и намотки материала. По мере роста диаметра рулона в процессе намотки уменьшается угловая скорость двигателя 4, а следовательно, уменьшается величина ЭДС тахогенератора 9, закон изменения которгой рассмотрим ниже.

Линейные скорости материгша в зоне тянущих валков и барабана одинаковы и равны,

(1) (2)

где oi угловые скорости тахогенераторов тянущих валков и барабанаг df D - диаметры тянущего валка

и наматываемого на бара. бан рулона. ЭДС тахогенератора 8 тянущих валков

Е С1ггФт Ч KI- где Сет конструктивная постоянная

тахогенератора;

IV - магнитный поток возбужде-ния тахогенератора;

- передаточное число редуктора привода тянущих валков;

К - коэффициент пропорциональности;„ задающий сигнал уровня стаВ

билизации;

Е - ЭДС. тахогенератора тянущих

валков.

Подставив в (3) выражение nJ из (1) и определяя значение магнитного потока/фу/возбуждения тахогенератора тянущих валков, получим:

ф -.

(4)

ЭДС тахогенератора 9 электродвигателя намоточного барабана:

S , 5)

где С г- - конструктивная постоянная тахогенератора 9;

g - магнитный поток возбуждения тахогенератора 9. Поскольку-токи возбуждения тахогенераторов 8 и 9 равны (обмотки возбуждения включены последовательно), Ф пропорционален Ф-f можно записать:

% . (er.2.6 б) где коэффициент пропорциональности между магнитными потоками возбуждения тахогенераторов.

Подставляя в (б) значения «/( выражений (2) и (4) и учитывая, что Удг Уд5 , получим

Чв

Сев- К -Ka-d

(7)

-ет

в силу того, что ЭДС тахогенератора барабана пропорциональна натяжению материала, имеем:

(8)

6 1 «

где Р - натяжение материала в процессе намотки; К- - коэффициент пропорционсшьнрсти.

Подставив в (8) значение Eg- из (7) и определяя Р., получим;

Ceg К Kg- d

(9)

D

Начальное натяжение материала F при диаметре оправки D пропорционально Ч и равно

„о К,.

(10)

4 К„С

3 ет

По мере роста диаметра наматываемого рулона натяжение материала уменьшается в соответствии с выражением (9) .

ИЗ равенства (7) видно, что ЭДС тахогенератора барабана, являясь за