Устройство для частотного управления асинхронным электродвигателем рольганга прокатного стана

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ РОЛЬГАНГА ПРОКАТНОГО СТАНА, содержащее преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения, выход которого предназначен для подключения к электродвигателю, блок управления напряжением, состоящий из блока астатического регулироваIния входного тока преобразователя, вход которого подключен к регулятору напряжения, а выход подсоединен к первому управляющему входу преобразователя , последовательно соединенные блок задания и блок управления частотой, выход последнего подсоединен к второму управляющему входу преобразователя, пропорциональный блок коррекции, связанный с входом блока задания частоты, выход которого связан с входом регулятора напряжения, отличающееся тем, ЧТО, с целью повышения экономичности работы, введены датчик сигнала о захвате ме (П талла механизмом и ключ, соединенный последовательно с пропорциональным блоком коррекции между выходом блока управления напряжением и входом блока задания частоты , а управляю1ций вход ключа подсоединен к выходу датчика сигнала о захвате.

СООЗ СОВЕТСКИХ

Э%К

РЕСПУБЛИК

ОВ (И>

ЗИР Н 02 P 7/42

3ЪСУДАРСТЙЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЗФ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ (21) 3530569/24-07 (22) 03.01.83 (46) 30.06.84. Бюл. N - 24 (72) И.А.Альтшулер и И.И.Эпштейн (71) Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного объединения "ХЭМЗ" (53) 62.83:621.313.333.072.9 (088.8) (56) i. Альтшулер И.А., Богатырев В.П. и др. Комплектный тиристорный электропривод на основе автономного инвертора напряжения.-"Электротехническая промышленность". Серия

"Электропривод", 1976, вып. 1 (55), с. 23-25.

2. Авторское свидетельство СССР.

Н - 811476, кл. Н 02 P 7/42, 1980. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЧАСТОТНОГО

УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГА

ТЕЛЕМ РОЛЬГАНГА ПРОКАТНОГО СТАНА, содержащее преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения, выход которого предназначен для подключения к электродвигателю, блок управления напряжением, состоящий из блока астатического регулирова; ния входного тока преобразователя,,вход которого подключен к регулятору напряжения, а выход подсоединен к. первому управляющему входу преобра- зователя, последовательно соединенные блок задания и блок управления частотой, выход последнего подсоединен к второму управляющему входу преобразователя, пропорциональный блок коррекции, связанный с входом блока задания частоты, выход которого связан с входом регулятора напряжения, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности работы, введены датчик сигнала о захвате металла механизмом и ключ, соединенный последовательно с пропорциональным блоком коррекции между выходом блока управления напряжением и входом блока задания частоты, а управляющий вход ключа подсоединен к вьмоду датчика сигнала о захвате.

1100701

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в частотно-регулируемом электроприводе рольгангов прокатных станов, который выполняется на основе вентильного, в частности тиристорного, преобразователя частоты с автономным инвертором.

Известно устройство для частотного управления асинхронным электродвигателем рольгангов, содержащее преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения, блок управления напряжением, состоящий из блоков регулирования напряжения и астатического регулирования входного тока преобразователя частоты, подсоединенный выходом к первому управляющему входу преобразователя частоты, а также последовательно включенные блок задания и блок управления частотой, причем выход последнего подсоединен к второму управляющему входу преобразователя частоты (1 3.

При управлении электроприводом подводящих или отводящих. рольгангов прокатного стана, расположенных возле механизмов, которые имеют частоту вращения, отличную от рольганговой, наблюдается буксование роликов рольганга о металл при захвате металла механизмом. Это происходит при подводе рольгангом металла, например, к клети после захвата металла ее валками, когда полоса металла при— водится в движение клетью, а также при захвате металла правильной машиной."Результатом этого является низкая экономичность работы рольганга, обусловленная повышенным износом дорогостоящих хромо-никелевых роликов и увеличенным расходом электроэнергии:

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для частотного управления асинхронным электродвигателем, содержащее преобразователь частоты, выполненный на основе автономного инвертора напряжения и регулятора напряжения, выход которого предназначен для подключения к электродвигателю, блок управления частотой преобразователя и блок управле-. ния напряжением, состоящий из последовательно соединенных блоков регулирования напряжения и блока астатического регулирования тока, выход которого подсоединен к регулятору напряжения преобразователя, блок задания и блок коррекции. Выход блока коррекции через блок суммирования

5 подсоединен к входам блоков управления напряжением и управления частотой, вход блока коррекции подсоединен к выходу блока регулирования напряжения, а вход блока задания

10 подсоединен к второму входу блока суммирования, блок коррекции выполнен в виде последовательной RC-цепи, шунтированной стабилитроном (2 .

При рольганговой нагрузке, в мо15 мент, когда металл, транспортируемый рольгангом, захватывается механизмом, увеличивается нагрузка преобразователя частоты в двигательном или в генераторном режиме работы двигателя в зависимости от знака рассогласования частот вращения рольганга и механизма. Сигнал нагрузки с выхода блока регулирования напряжения, действующий через RC25 цепь блока коррекции на вход блока управления частотой, лишь кратковременно в момент захвата металла уменьшает указанное рассогласование частот вращения. Затем рассогласование

3п частот вращения восстанавливается.

Возникает буксование роликов, в результате чего наблюдается износ и повышаются потери электроэнергии.

Цель изобретения — повышение эко35 номичностис

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для частотного управления асинхронным электродвигателем рольганга прокатного стана, со4О держащее преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения .

l выход которого предназначен для подключения к электродвигателю, блок управления напряжением, состоящий

45 из блока астатического регулирования входного тока преобразователя, вход которого подключен к регулятору напряжения, а выход подсоединен к первому управляющему входу преобразователя, последовательно соединенные блок задания и блок управления частотой, выход последнего подсоединен к второму управляющему входу преобразователя, пропорциональный блок коррекции, связанный с входом блока задания частоты, выход которого связан с входом регулятора напряжения, введены датчик сигнала о захвате металла механизмом и ключ, сое20

Э 11007 диненный последовательно с пропорциональным блоком коррекции между выходом блока управления напряжением и входом блока задания частоты, а управляющий вход ключа подсоединен к выходу датчика сигнала о захвате.

На чертеже приведена блок-схема устройства для частотного управления асинхронным электроприводом рольганга прокатного стана. 10

Устройство содержит блок 1 управления напряжением, состоящий из регулятора 2 напряжения с подчиненным астатическим регулятором 3 входного тока преобразователя 4 частоты с автономным инвертором напряжения.

Выход блока 1 управления напряжением подсоединен к первому управляющему входу преобразователя 4. Второй управляющий вход преобразователя 4 подсоединен через блок 5 управления частотой к блоку 6 задания частоты.

Трехфазный выход преобразователя 4 подсоединЕн к одному или группе параллельно включенных рольганговых двигателей 7, во входной цепи преобразователя 4 установлен датчик 8 входного тока. Выход датчика 8 под- соединен по цепи отрицательной обратной связи к входу астатического регулятора 3. На выходе преобразователя 4 установлен датчик 9 напряжения. Выход датчика 9 подсоединен по цепи отрицательной обратной связи к входу регулятора 2 напряжения .

Между выходом 10 для задания тока блока 1 управления напряжением и входом блока 6 задания частоты включены последовательно соединенные ключ 11 и блок 12 коррекции. Управ40 ляющий вход ключа 11 подсоединен к выходу датчика 13. сигнала о захвате металла механизмом. Задающий вход блока 1 управления напряжением подсоединен к выходу блока 6 задания частоты. Преобразователь 4 частоты содержит управляемый выпрямитель 14, LC-фильтр 15 и автономный инвертор

16 напряжения. При этом управляемый выпрямитель 14 по первому управляющему входу преобразователя 4

50 имеет линейную характеристику управления. Блок 5, управления. частотой также имеет линейную характеристику управления.

В основу работы устройства поло— жен следующий принцип.

Для преобразователя 4 частоты с

"автономным инвертором 16 напряжения

01 4 знак электромагнитной мощности дви- гателя, подключенного к его выходу, определяется направлением тока на входе инвертора 16 или тока дросселя фильтра 15, поскольку входное напряжение инвертора 16 не изменяет полярности. Входной ток преобразователя 4 пропорционален току дросселя фильтра 15. Это означает, что знак электромагнитной мощности в нагрузке определяется знаком задания на входе астатического регулятора 3 входного тока преобразователя 4. Нулевое задание тока соответствует нулевому значению электромагнитного момента двигателя (M=o).

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии устройство обеспечивает заданную частоту и амплитуду напряжения двигателей 7 рольганга, который транспортирует металл к механизму, например к клети или правильной машине. Задание частоты определяется блоком 6 задания частоты, который выполняется по схеме задатчика интенсивности, через блок 5 управления частотой.

Амплитуда напряжения формируется блоком 1 управления напряжением в функции задания частоты с выхода „ блока 6. За счет этого на зажимах двигателей выполняется известная зависимость постоянного отношения напряжения к частоте. Датчик 13 сигнала о захвате металла не выдает сигнала, и ключ 11 разомкнут.

При захвате металла механизмом, например валками клети, движение металла начинает определяться преимущественно вращающим моментом механизма, и возникают условия для буксования роликов. Датчик 13 выдает сигнал о захвате, который замыкает ключ 11.

Сигнал задания входного тока астатического регулятора 3 через блок 12 коррекции воздействует на вход блока б задания частоты. Если частота вцу-. щения механизма превьипает рольганговую, т.е. электропривод работает в генераторном режиме, под действием корректирующего сигнала частота увеличивается. Если исходная разность частот вращения противоположного знака, т.е. электропривод — в двигательном режиме, частота уменьшается. При достаточно высоком коэффициенте передачи блока 12 можно полу1100701

Составитель В.Тарасов

Редактор Л:.Алексеенко Техред М. Кузьма Корректор А.Тяско

Заказ 4593/4 1 . Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5

Филиал -НПП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 чить уменьшение электромагнитного момента двигателей до М=О. При этом условии частота вращения рольганга и механизма- близки по величине, буксования роликов нет и потери активной мощности в электроприводе рольгангов минимальные.

При выходе металла из механизма датчик 13 сигнала о захвате металла .размыкает ключ 11 и блок 6 задания частоты восстанавливает исходную. величину частоты н напряжения на выходных зажимах преобразователя 4 частоты.

Предлагаемое устройство позволяет повысить экономичность работы рольганга за счет уменьшения износа роликов благодаря согласованию частот вращения механизма и рольганга н уменьшению потерь электроэнергии.