Устройство для регулирования влажности глиняного бруса однодвигательного пресса Советский патент 1982 года по МПК G05D22/02 

1

Изобретение относится к автоматизации производственных процессов, а именно к устройствам для автоматического регулирования процесса формования изделий грубой керамики на прессах с однодв.игательным приводом.

Известно устройство для регулирования влажности глиняного бруса, содержащее размещенный перед формующей головкой датчик, тахогенератор, кинематически связанный с движущимся брусом, усилитель, на входы которо го подаются сигналы датчика и тахогенератора,. управляемый усилителем исполнительный механизм, связанный с регулирующим органом подачи увлажняющей жидкости 1.

Недостатком этого устройства является низкая надежность датчика, работающего в движущемся потоке абразивной массы. Хотя динамические качества системы регулирования несколько улучшены за счет наличия коррекции по расходу массы, но.при этом необходим повышающий редуктор, наличие в контуре регулирования вращающейся машины снижает надежность и коррекция по расходу массы на выходе (а не на входе) дает улучшение динамических параметров системы регулирования лишь при ограниченном в узких пределах изменении расхода формовочной массы.

Наиболее близким к предлагаемому

5 по своей технической сущности.является устройство для регулирования пластичности глинистой массы. В нем сигнал датчика давления формовочной массы преобразуется и подается на

10 вход корректирующего прибора, формирующего пропорционально-интегральный закон регулирования, на вход корректирующего прибора подается и сигнал задания. Выходной сигналкор15 ректирующего прибора суммируется на входе пропорционального регулятора с сигналом задания и корректирующим сигналом, пропорциональным полному току двигателя смесителя. Выходной

20 сигнал регулятора подается на вход дозирующего устройства воды или пара (при повышенной влажности - сухого порошка). Коррекция по току двигателя смесителя является опережающей, что позволяет значительно

улучшить динамику системы регулирования в сравнении с приведенными выше аналогами 2. Однако это устройство обладает серьезными недостатками:

30 низкая надежность датчика, нелинейная зависимость полного тока двигателя смесителя от влажности (или .от пластичности) и производительности и невелик диапазон его изменения при изменений нагрузки, снижаюци: точность регулирования. Кроме того, при однодвигательном приводе,пресса доля опережающего сигнала, определяемого нагрузкой, создаваемой смесителем, не превышает 30% от общего сигнала, что также снижает, точность регулирования и ухудшает динамические характеристики.

Цель изобретения - повышение на дежности и точности устройства.

Поставленная цель достигается тем что устройство для регулирования влажности глиняного бруса однодвигательного пресса, содержащее датчик веса шихты, установленный на питателе, первый-элемент сравнения, к одному из входовкоторого подключен первый задатчик а к выходу через регулятор и исполнительный механизмрегулирующий орган увлажнителя, а также подключенный к цепи питания электропривода однодвигательного пресса трансформатор тока и второй задатчик, подключенный ко второму входу первого элемента сравнения через последовательно соединенные усилитель и второй элемент сравнения, содержит соединенные последовательно трансформатор напряжения вход которого подключен к цепи питания электропривода однодвигательного пресса, и датчик активного тока, а также подключенные ко второму входу второго элемента сравнения последовательно соединенные измерительный преобразователь и динамический корректор, причем выход измерительного преобразователя подключен также к третьему входу первого элемента сравнения, а вход - к выходу датчика веса шихты

На чертеже приведена схема осуществления предлагаемого устройства.

Устройство содержит однодвигательный пресс 1 с редуктором 2 и электроприводом 3, в цепи питания которого включены первичные обмотки трансформатора 4 тока в одну из фаз и трансформатора 5 напряжения между двумя другими фазами,- Вторичные обмотки трансформатора 4 тока и трансформатора напряжения 5 подключены ко входам датчика 6 активного тока. Выход датчика 6 активного тока вместе с выходом второго задатчика 7 и динамического корректора 8 подключены ко входу усилителя 9, выход которого вместе с выходами первого задатчика

10и измерительного преобразователя

11подключены ко входу регулятора 12 Ковходу измерительного преобразователя 11 подключен выход датчика 13 веса шихты, установленного на питателе 14, а выход регулятора 12 подключен к исполнительному механизму

15, соединенному с регулирующим органом увлажнителя 16.

В устройстве используется опережающий корректирующий сигнгш от датчика 13 веса шихты на питателе 14, преобразованный измерительным преобразователем 11. При постоянной скорости движения ленты питателя 14 это сигнал пропорционален производительности пресса (количеству перерабатываемой шихты). Основным сигналом, пропорциональным производительности и вязкости мadcы, является сигнал с выхода датчика б активного тока, на входы которого подключены вторичные обмотки трансформатора 4 тока и трансформатора 5 напряжения электропривода 3. Здесь применен известный датчик активного тока, принцип работы которого основан на том, что индуктиное сопротивление контура намагничивания двигат.еля не зависит от нагрузки. В связи с этим трансформатор 5 напряжения включен таким образом, что вектор напряжения вторичной обмотки направлен встречно вектору реактивной составляющей тока вторичной обмотки трансформатора 4 тока и компенсирует ее, а выходное напряжение датчика 6 активного тока пропорционально только активной составляющей тока двигателя 3. В этом случае при изменении нагрузки сигнал с выхода датчика б изменяется в значительно более широких пределах, чем ток вторичной обмотки трансформатора 4 тока, что позволяет увеличить чувствительность схемы и, следователно, точность регулирования.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии рассогласования между сигналами с датчика 6, задатчика 7 и динамического корректора 8 сигнал на выходе усилителя 9 отсутствует. Если при этом производительность пресса соответствует заданной, то отсутствует рассогласование между сигналами задатчика 10, измерителного преобразователя 11, датчика 13 веса. На выходе регулятора 12 сигнал отсутствует, и регулирующий орган 16 остается в исходном положении. Подача увлажнителя (пара или воды) постоянна.

Если увеличивать подачу шихты, появляется сигнал рассогласования между сигналами измерительного преобразователя 11 и задатчика 10, при этом сразу увеличится подача увлажнителя. По нагрузке электропривода 3 затем будет скорректирована степен подачи увлажнителя усилителем 9, одновременно изменяется задание усилителю 9 динамическим корректором 8, передаточная характеристика которого эквивалентна передаточной характеристике объекта, т.е. пресса 1 с однодвигательным приводом.

Необходимость динамического корректора 8 вытекает из следующих соображений. При изменении подачи шихты даже при оптимальной ее влажности нагрузка на электроприводе 3 изменяется, характер ее изменения не совпадает с характером изменения подачи шихты, так как и смеситель, и прессовая камера пресса 1 по отношению к электроприводу 3 при возмущениях по загрузке представляют собой инерционные звенья с запаздыванием. Очевидно, что эадаюшй сигнал для сравнения с сигнало пропорциональным активной составляющей тока, на входе корректирукицего прибора 9 должен изменяться также, как и сигнал с выхода датчика б активного тока при оптимальной влажности шихты.

I

Второй задатчик 7 необходим для компенсации активной составляющей тока холостого хода. Естественно, чт при этих условиях для постоянного сравнения нагрузки электропривода 3 с необходимой динамический корректор 8 должен иметь передаточную функ цию совг адаюадую с переменной частью передаточной функции пресса. Аналогично устройство отрабатывает уменьшение подачи шихты. При изменении влажности шихты оно отработает рассогласование с некоторым запаздыванием.

Использование предлагаемого устройства улучшает качество продукции, повышает производительность оборудования, сокращает непроизводительные материальные потери.

Формула изобретения

Устройство для регулирования влажности глиняного бруса однодвигательного пресса, содержащее датчик веса шихты, установленный на питателе, первый элемент сравнения, к одному из входов которого подключен первый задатчик, а к выходу через регулятор и исполнительный механизм - регулирующий орган увлажнителя, а также подключенный к цепи питания электропривода однодвигательного пресса трансформатор тока и второй задатчик, подключенный ко второму входу первого элемента сравнения через последовательно соединенные усилитель и второй элемент сравнения, отличающееся тем, что, с-целью повышения надежности и точности устройства, оно содержит соединенные последователно трансформатор напряжения, вход которого подключен к цепи питания электропривода однодвигательного пресса, и датчик активного тока, а также подключенные ко второму входу второго элемента сравнения последовательно соединенные измерительный преобразователь и динамический корректор, причем выход измерительного преобразователя подключен также к третьему входу первого элемента с внения, а вход - к выходу датчика веса шихты.

Источники информации, принятые во внимание ири экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР W 265771, кл, G 05 D 22/02, 1960.

2.Патент Великобритании № 1459822 кл. G 05 D 11/13, опублик. 1976 (прототип).