Устройство для задания скорости главного привода реверсивного стана горячей прокатки Советский патент 1982 года по МПК H02P5/00 

действию скоростных режимов главног привода реверсивного стана горячей прокатки и тем самым, получение максимальной производительности ста на при заданном нагреве электродвигателя. Цель изобретения - повышение производительности стана при заданном нагреве электродвигателя за счет обеспечения оптимальных скоростных режимов. Поставленная цель достигается тем что в устройство введены ключевой элемент и,функциональный преобразователь, а также последовательно соединенные блок задания начальной скорости и блок cy tмиpoвaния, блок возведения в квадрат и блок перемножения, при этом второй вход блока суммирующего усилителя, а выход - к управляющему входу ключевого элемента включенного между выходом опер.ационного усилителя и входом первого интегратора, выход которого соединен со входом блока возведения в квгщрат второй вход блока перемножения через функциональный преобразователь подключен к блоку задания начальной ско рости , а его выход - ко входу сугФтрующего усилителя, причем функциональный преобразователь обеспечивает преобразование г- {4-v«c.) где 6-2 коэффициент, зависящий от ускорения -привода , и начал ной скорости перехода к пар болическому закону )ttQ5. На фиг. 1 приведена функциональн схема устройства; на фиг.2 - графики изменения тока и скорости. Устройство содержит операционный усилитель 1, имеющий релейную характеристику, выход которого соединен со входом интегратора 2, задакадего темп изменения скорости по линейному закону, выход которого соединяется со входом усилителя 3 для обеспечения главной обратной связн с выхода устройства на вход. Кроме этого, в устройстве имеются ключ 4, соединянлаий выход усилителя 1 со входом интегратора 5, выход которого подключен к входу функционального преобразователя - квадратора 6, выдающего сигНсШ, пропорциональный квадрату времени, блок 7 перемножения, два входа которого соединяются с выходом квадратора 6 и функционал ного преобразователя 8, выполненного например, в виде иoднoгo функционального преобразователя. Выход бло ка 7 перемножения подключается ко второму входу суммирующего усилителя 3. Операционный усилитель 1 имеет блок 9 ограничения в цепи ной связн. атематическее описание изобретеможно привести с помощью фиг.2, показаны графики изменения тока орости при прямолинейном законе нения скорости (сплошная линия) и переходе от прямолинейного на измененияскорости к параческому {пунктирная линия). а параболических участках она н торможения справедливы ующие уравнения для тока электроателя, записанные в относительных ицах, если скорость захвата Vg а скорости выброса Ve , а уское а равно замедлению тп - -о 1г,Т2У ipn - ток двигателя при разгоне на параболическом участке; то.к дви ателя при торможенни на параболическом участке; время разгона (торможения) на параболическом участке; -.базовая единица времени; базовая единица ускорения (замедления) ; ускорение (зс1медленне) в относительных единицах. акон изменения скорости прокатри разгоне и торможении на параческих участках определяют с щью уравнений W)-. 0 ..n(t)-J(V™-U.) . -скорость прокатки прн разгоне на параболическом участке; -скорость прокатки торможении на параболическом участке. одставляя (1) и (2) в (3) и (4) ветственно, после преобразоваполучаютC«bM« ttntt)-ei:t. v начальная скорость перехода к парабо«,. ле; 5j -gi - постоянная величичгшо отсчета времени t в управле(5) Определяется началом перехода к параболе, а в уравнении (( - началом торможения. Время и и tj находят из гранич ,ных условий. При 1 согласно (5) имеют у Л -г 2 -jf с другой стороны t,. г,1:,. , - ef. откуда 4() Таким обраэом, сигнал задания скорости при прокатке по параболич скому закону должен меняться в соответствии с уравнениями (5) и ( Рассмотрим принцип действия устройства. При подаче на вход усилителя 1 сигнала Овос., и при значении начальной скорости А)«а2 равном номиналь ному значению скорости Он , устройство обеспечивает линейное нараста ние сигнала задания скорости U до заданного значения, так как в этом случае ключ 4 разо1 кнут и всту пает в действие обычный задатчик интенсивности, состоящий из усилителей 1 - 3. Допустим, что начальная скорост перехода к параболамАьгИмеет зна4ение ff Уцо-г )„, то в этом случае сигнал задания скорости Озс растет по линейному закону, пока При скорости прокатки V , равной начальной скорости Vnocif ключ 4 замыкается и соединяет выход усилителя 1 со входом интегратора 5 . Выходной сигнал интегратора 5 возводится в квадрат с помощью квадратора 6. %|Ходной сигнал квадратора б умножа ется на величину 2 г получаемую с выхода функционального преобразователя 8, реализирующего зависимость (8)при постоянном значении ц .Таким образом, на входы суммирующего усилителя 3 подаются два сигнала: - выхода интегратора 2 и cy-t - с выхода блока 7 перемножения. Кроме этих двух сигналов на входе суммирующего усилителя 3 икается еще начальный сигнал «агг соответст вующий выходному сигналу интегратора 2 при t О . Следовательно, сиг нал задания скорости DSC при разгоне меняется согласно уравнению. (5) По окончании разгона при /V - г 2(1-2нл 1 С - Сл - Сг g; jимеется сигнал задания скорости 1, что соответствует разгону до номинальной скорости ч 1. При это должно выполняться условие, вытекающее из условия отсутствия скачки тока i при скорости , равной номинальной OH JO- I а .Vцa1 Продеффиренцировав (5) и приравняв к нулю при .1, имеют (tX,tz)-0 (9) Рассмотрим процесс торможения (Uftx 0) . Выходной сигнал интегратора 2 состоит из трех членов ,1. 1. На выходе блока 7 перемножения имеют (t/i t-tj-t)-бг V этом выходной сигнал суммирующего урилителя 3 определяется равенством иге -VHOfe«- i/t,-C,)-a4t. -CU -ts-t) «J(10) После некоторых преобразований в (10) и с учетом (9), находится Use. 1 -e-2:t Таким образом, торможение происходит по требуемому закону, согласно (б) . При t tf+Zi скорость V равна начальной скорости Vtiaa. В этот момент времени ключ 4 размыкается. В момент размыкания ключа 4 на выходе интегратора 5 присутствует нулевой сигнал. Дальнейшее торможение происходит по линейному закону, т.е. так как работает обычный задатчик интенсивности. При скорости , равной нулю, на выходе усилителя 1 находится нулевой сигнал и привод останавливается. Меняя входной сигнал функционального преобразователя 8, осуществляют переход к параболическому закону изменения скорости, начиная с любого значения начальной скорости наг. . Таким образом, предлагаемое уст-ройство обеспечивает получение, оптиг: мальных по быстродействию скоростных режимов главног( привода реверсивного стана горячей прокатки, в результате чего обеспечивается повьниение производительности прокатного стана при заданном нагреве электродвигателя. Формула изобретения Устройство для задания скорости главного привода реверсивного стана горячей прокатки, содержащее интегратор и последовательно включенные операционный усилитель с блоке ограничения в цепи обратной связи, второй интегратор и суммируклцнй усилитель, выхол которого соединен со входом операционного усилителя, отличаю,щееся тем, что, с целью повышен14н производительности стана при заданном нагреве электро-