Система автоматического регулирования натяжения ленточного материала, наматываемого в рулон Советский патент 1982 года по МПК B21C47/00 

(5) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ЛЕНТОЧНОГО МАТЕРИАЛА, НАМАТЫВАЕМОГО В РУЛОН

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для прокатки ленты с регулируемым натяжением. Известна система привода подающего и наматывающего устройств, в кото рой подающее и наматывающее устройства оснащены двигателями постоянного тока независимого возбуждения, якоря которых с целью использования энергии торможения подающего устройства соединены встречно-последовательно между собой и получают питание от одного тиристорного регулятора тока til. Однако серийно выпускаемые тиристорные преобразователи имеют жесткие внешние характеристики и для превращения их в источники тока требуется введение глубокой отрицательной обратной связи по току, что не всегда удобно и требует высокой квалификации обслуживающего персонала. Известна также система автоматического регулирования натяжения ленточного материала, наматываемого в рулон, содер) подающее и наматывающее устройства с двигателями постоянного тока независимого возбуждения, имеющими якоря и обмотки возбуждения, соединенными между собой встречно-последовательно, однофазный индуктивно-емкостный источник тока с дросселем, связанный с якорями двигателей, и два регулятора ЭДС С23. Недостатком индуктивно-емкостных преобразователей является то, что они не допускают изменения тока задания, чем сильно сокращается область их применения. Использование такого источника тока на универса Г1ьных станках намотки и резки привело бы к необходимости создания ряда источников, настроенных на фиксированные значения стабилизируемого тока. Целью изобретения является повышение качества наматываемого материа ла и расширение эксплуатационных воз можностей. Указанная цель достигается тем, что система автоматического регулирования натяжения ленточного материа ла , наматываемого в рулон, содержащая подающее и наматывающее устройства с двигателями постоянного тока независимого возбуждения, имеющими якоря и обмотки возбуждения, соединенными между собой встречно-последовательно, однофазный индуктивноемкостный источник тока с дросселем связанный с якорями двигателей, и два регулятора ЭДС, снабжена регулируемым автотрансформатором, связанным с однофазным индуктивно-емкостным источником тока, обмотка возбуждения двигателя подающего устройства соединена с одним регулятором ЭДС и якоря двигателя наматывающего устройства, а обмотка возбуждения двигателя наматывающего устройства соединена с выходом второго регулято ра ЭДС. Система Автоматического регулирования снабжена подключенной параллел но дросселю цепью, состоящей из посл довательно соединенных газового разрядника и катушки реле времени с размыкающими контактами, связанными с однофазным индуктивно-емкостным источником тока. Параллельно дросселю подключен ре зистор., На чертеже изображена схема систе мы автоматического регулирования нат жения ленточного материала, наматываемого в . От сети через контакты 1 магнитно го пускателя 2 получает питание авто трансформатор 3, нагрузкой которого является однофазный индуктивно-емкостный источник тока Ц с дроссе;1ем 5 с выходом на постоянном токе. От него питаются два включенные встречно-последовательно якоря электродвигателей: 6 - подающего устройства и 7 наматывающего. Для защиты однофазного индуктивно-емкостного источника тока с дросселем 5 от перенапря жения, которой может быть вызвано обрывом в якорной цепи или значитель ным превышением скорости при холостом ходе двигателей, параллельно дросселю 5 однофазного индуктивноемкостного источника тока включена цепь, состоящая из последовательновключенных газового разрядника 8 и катушки реле времени 9 с размыкающими контактами 10, которые включены в цепь питания магнитного пускателя 2. Для получения низкой заправочной скорости выход однофазного индуктивно-емкостного источника тока Ц параллельно дросселю 5 подключен резистор 11, включаемым переключателем режима работы 12, Обмотка возбужде.ния 13 двигателя подающего устройства включена на разность между напряжением на выходе регулятора ЭДС 1 и напряжением на якоре двигателя наматывающего устройства 7. Обмотка возбуждения 15 двигателя наматывающего устройства питается от регулятора ЭДС 16. При подаче напряжения включением магнитного пускателя 2 в якорной цепи двигателей будет протекать ток , определяемый выражинием: т - -i - -тг модуль сопротивления реактивного элемента (конденсатора или дросселя) индуктивно-емкостного источника тока,л Величину тока можно менять, изменяя перемещением ползунка автотрансформатора 3 напряжение на входе однофазного индуктивно-емкостного источника тока 4. Момент, развиваемый двигателем наматывающего устройства, при неизменном потоке возбуждения Ф, , определяемом уровнем выхода регулятора ЭДС 16, неизменном в процессе намотки одного рулона, равен Ме, . где С/ - постоянная двигателя наматывающего устройства. Момент, развиваемый дви га гелем подающего устройства уравен М5 С5Ф51я С5Ф5. , где С с - постоянная двигателя подающего устройства; 5 поток возбуждения двигателя подающего устройства. Поток возбуждения Фс в данной схеме включения обмотки возбуждения

13 двигателя подающего устройства пропорционален величине

где Ю - угловая скорость вращения

вала двигателя наматывающего устройства;

R - сопротивление якорной цепи двигателя наматывающего устройства,

напряжение на выходе регулятора ЭДС 1А.

Напряжение на выходе регулятора ЭДС Н Щ выбирается так, чтобы оно скомпенсировало падение напряжения на якоре двигателя наматывающего устройства 7 В этом случае можно считать, что момент, развивае-. мый двигателем подающего устройства, пропорционален скорости вращения двигателя наматывающего устройства и напряжению LLi на выходе однофазного индуктивно-емкостного источника тока

ЬЬ.

ТГ р

Угловая скорость вращения двигателя наматыва1С:1:(его устройства пропорциональна диаметру рулона материала, находящегося на валу подающего устройства. Поэтому момент на валу поIдающего устройства пропорционален диаметру разматывающего рулона и напряжению на входе однофазного индуктивно-емкостного источника тока . Следовательно/в процессе перемотки материала усКяие его натяжения на участке между подающим и стабилизирующим устройствами будет неизменным

Для перехода на заправочную, пониженную скорость переключателем 12 параллельно якорям двигателей подающего 6 и наматывающего 7 устройств включается резистор 11.В этом случае максимальная скорость, развиваемая двигателями, будет ограничиваться величиной напряжения, подводимого к якорям двигателей подающего 6 и наматывающего 7 устройств и .равного падению напряккения на резисторе П.

При исчезновении нагрузки на валах двигателей, вызванном, например, обрывом перематываемого материала, или при обрыве в цепи якорей, например, при разрушении щеток, на реакти ных элементах индуктивно-емкостного источника тока возникают перенапряжения, приводящие к пробою этих элементов. с целью предотвращения такого пробоя и повышения надежности системы параллельно дросселю 5 однофазного индуктивно-емкостного источника тотока k включен газовый разрядник 8, напряжение пробоя KOTOfioro выбирается равным максимально допустимому напряжению на якорях двигателей подающего 6 и наматывающего 7 устройств. Последовательно с разрядником включена катушка реле времени 9. При повышении напряжения на выходе однофаз ного индуктивно-емкостного источника тока k выше допустимого предела в течение промежутка времени, определяемого установкой реле времени 9, последнее своим контактом 10 размыкает цепь магнитного пускателя 2, который отключает установку от сети. Реле времени употреблено с тем, чтобы исключить срабатывание схемы защиты при кратковременных превышениях напряжения, например, при пуске системы.

Преимуществом данной системы автоматического регулирования натяжения ленточного материала в сравнении с известным является возможность плавного регулирования натяжения в широком диапазоне, упрощение конструкции привода и расширение техно- . логических возможностей.

Формула изобретения

9 707в

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

г «. свидетельство СССР 5 №57813, кл. В 21 С Ц7/00, 08.06,76 2. Гуттерман К.Д. и др. Электропривод со свойствами источника момента. - Труды V-ой Всесоюзной конференции по автоматизированному электро 0 приводу. Автоматизированный электропривод в народном хозяйстве М Энергия-. 1971. с. 190-192 (протоТtinj «