Устройство для регулирования натяжения материала при перемотке

 

Изобретение относится к устройствам для регулирования натяження при перемотке. Цель изобретения - повышение точности регулирования в моменты пуска и останова наматьшаю- .щего и подающего механизмов. Устройство содержит подающий механизм 3, материал с которого поступает йа наматьшающий механизм 1. Электродви

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК,.SU„„1284927 A (51)4 В 65 Н 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3940458/28-12 (22) 08.08.85 (46) 23.01.87. Бюл. У 3 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро химико-фотографической промышленности (72) Б.М. Демский, Г.Е. Марченко и В.А. Сергиенко (53) 677.024.12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР и 1043093, кл. В 65 Н 77/00, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

НАТЯЖЕНИЯ МАТЕРИАЛА ПРИ ПЕРЕМОТКЕ (57) Изобретение относится к устройствам для регулирования натяжения при перемотке. Цель изобретения— повьппение точности регулирования B моменты пуска и останова наматываю:щего и подающего механизмов. Устройство содержит подающий механизм 3, материал с которого поступает на наматывающий механизм 1. Электродви1284927

i атель 2, кинематиче< ки связанный с наматывающим механизмом, обеспечивает регулирование натяжения материала, а электродвигатель 4, кинематически связанный с подающим меха— низмом, — регулирование скорости перемотки, В качестве датчика линейной скорости материала применен тахогенератор 6. Натяжение материала угтанавливается задатчиком натяжения

24 и поддерживается регулятором тока 7. Линейная скорость материала задается задатчиком скорости 22 и поддерживается постоянной регулятором тока 8 и тахогенератором 6. В статическом режиме работы сигнал от задатчика скорости 22.поступает в

Изобретение относится к системам регулирования натяжения. Вель изобретения — повышение точности регули<рования в моменты пуска и останова наматывающего и подающего механизмов.

На Лиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства, Устройство содержит наматывающий механизм 1 (фиг.1), кинематически связанный с электродвигателем 2, и подающий механизм 3, связанный с электродвигателем 4. Измерительнь<е ролики 5 линейной скорости кинематически связаны с тахогенератором 6.

Регуляторы 7 и 8 тока выходами подключены к электродвигателям 2 и 4, а входами — к выходам сумматоров 9 и 10

Блок 11 управления содержит операционные усилители 2 и 13, выходы которых подключены к входам инвертирующих усилителей-ограничителей 14,15 и через резисторы !6 и 17 — к первому выводу конденсатора 18 и к входу сумматора 10, другой вход которого связан с тахогенератором 6. Второй вывод конденсатора 18 соединен с инвертирующими входами усилителей 12, 13 и с одним из выводов резистора 19, другой вывод которого соединен с шиной нулевого потенциала. Разнополярные источники 20 и 21 опорного рсгулятор т< ка 8 неносред<.твенно через резистор 23 и сумматор 10. В динамическом режиме напряжение с задатчика скорости 22 поступает также через к< нденсатор 18 на инвертирующие входы операционных усилителей

12,13, которые воздействуют через инвертирующие усилители-ограничители 14, 15 и сумматорь< 9, 10 на регуляторы тока 7,8. Таким образом в динамическом режиме перемотки при ускорении и замедлении во время пуска и останова блок управления 11 генерирует <игналь<, компенсирующие инерционные моменты наматывающего

1 и подающего 3 механизмов

2 ил. напряжения подключены ь неинвертирующим входам операционных усилителей

12 и 13, Задатчик 2? скорости через резистор 23 соединен с первым выводом конденсатора 18; Задатчик 24 натяжения соединен с входом сумматора 9, другие входы которого подключены соответственпо к выходам инвертирующих

10 усилителей-ограничителей 14,и 15.

Устройство работает следующим образом.

Иатериал в процессе перемотки поступает с подающего механизма 3 и на15 MBTb

7 тока. Линейная скорость задается задатчиком 22 скорости и поддерживается постоянной регулятором 8 тока и тахогенератором 6 путем изменения напряжения на электродвигателе 3. В статическом режиме работы сигнал от задатчика 22 скорости поступает в регулятор 8 тока непосредственно через резистор 23 и сумматор 10. В динамическом режиме, например пуске в момент времени t, (фиг.2), напряжение Utz задатчика 22 скорости поступает также на инвертирующие входы операционных усилителей 12 и 13 через конденсатор 18.

Предположим, что операционный усилитель 12 открыт положительным потенциалом от источника 20 опорного напряжения, а усилитель 13 открыт отрицательным потенциалом от источника 21 опорного напряжения, т.е. на выходе операционного усилителя

12 присутствует положительное напряжение, на выходе операционного уси25 лителя 13 — отрицательное напряжение.

Следовательно, в момент времени t< при заряде конденсатора 18 с резистора 19 снимается положительный потенциал. Напряжение U на выходе усилителя 12 уменьшится скачком и по мере заряда конденсатора 18 в интервале ta ct t плавно возрастает до первоначального уровня. .Состояние операционного усилите- 35

:ля 13.не изменится, так как полярность сигнала на его инвертирующем входе совпадает с полярностью напряжения насыщения на неинвертирующем входе от источника 2 опорного напряжения. 40

Потенциал точки g также скачком изменится и скомпенсирует сигнал задатчика 22 скорости. Следовательно, напряжение Uö точки а относительно нулевой шины питания в момент времени t1 равно нулю. В момент t оно примет значение уставки задатчика 22 скорости, Соответственно плавно изменится скорость подающего 3 и наматывающего 1 механизмов до нового значения. Так как конденсатор 18 включен через развязывающие резисторы 16 и 17 в цепь отрицательной обратной связи операционных усилителей

12 и 13, то изменение напряжения U носит линейный характер, соответственно разгон электропривода является равноускоренным. Во время разгона в интервале t< it,, на выходе иннертируюшего усилителя-ограничителя 14 появится сигнал П1, который увеличит уставку задатчика 24 натяжения, увеличится ток электродвигателя 2 и его тянущий момент, компенсирующий инерционный момент наматывающего механизма °

В установившемся режиме в интервале с < t t > конденсатор 18 заряжен, операционные усилители 12 и

13 возвращаются в первоначальное состояние, т.е. на выходе операционного усилителя 12 присутствует положительное напряжение, на выходе усилителя 13 — отрицательное напряжение, потенциал U определяется только уставкой задатчика 22 скорости. Корректирующий сигнал со входа сумматора 9 снят.

В момент t останова подающего 3 и наматывающего 1 механизмов, когда уставка задатчика 22 скорости равна нулю, конденсатор 18 разряжается по цепи: резисторы 16 и 17, выходные сопротивления операционных усилителей 12 и 13, источник питания (не показан), шина нулевого потенциала, резистор 19. На резисторе 19 выделится отрицательное напряжение. Состояние операционного усилителя 1,2 не изменится, а операционный усилитель 13 скачком изменит свое состояние его выходное напряжение U >. восстановит потенциал точки а до прежнего уровня уставки задатчика 22 скорости, которое по мере разряда конденсатора 18 в интервале t < t «<

Возникший при этом отрицательный вращающий момент электродвигателей

2 и 4 компенсирует инерционный момент наматывающего 1 и подающего 3 механизмов, направленный по ходу движения.

При изменении полярности сигнала задатчика 22 скорости во время реверса реверсируются также корректирующие сигналы блока 11 управления.

Таким образом,в динамическом режиме перемотки при ускорении и замедлении во время пуска и останова

1284927

БНИИПИ Заказ 7548/23 Тираж 590

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 блок 11 управления генерирует сигналы, компенсирующие инерционные моменты наматывающего 1 и подающего 3 механизмов.

Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для регулирования натякения материала при перемотке, содержащее регулятор тока привода подающего механизма, входом связанный с выходом первого сумматора, регулятор тока наматывающего механизма, входом соединенный с выходом второго сумматора, датчик и задатчик скорости движения материала, эадатчнк натяжения и блок управления, о т л ич а ю щ е е с М тем, что, с целью повышения точности регулирования в моменты пуска и останова наматывающего и подающего механизмов, блок управления включает операционные усилители, инвертирурщие усилителиограничители, разнополярные источники опорного напряжения, резисторы и конденсатор, причем неинвертирующий вход первого операциоиного усилителя связан с выходом первого источника опорного напряжения, инвертирующий вход — с инвертирующим входом второго операционного усилителя, первым выводом первого резистора и первой обкладки конденсатора, а выход первого операционного усилителя соединен с первым выводом второго резистора и через инвертирующий усилитель-ограничитель — с

10 первым входом второго, сумматора, неинвертирующий вход второго операционного усилителя подключен к выходу второго источника опорного напряжения, а выход . — к первому выводу третьего резистора и через второй инвертирующий усилитель-ограничитель к второму входу второго сумматора, третий вход которого соединен с выходом эадатчика натяжения, при этом второй вывод первого резистора заэемлен, а выход задатчика скорости движения материала через четвертый резистор связан с вторыми выводами второго и третьего резисторов, второй обкладкой конденсатора и первым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом датчика скорости движения материала.