Электропривод осевой намотки

 

Использование: в электроприводах намотки - размотки. Сущность: данное техническое решение позволяет подсчитывать радиус рулона косвенным способом, что не требует громоздких схем вычисления радиуса , а также позволяет запоминать радиус в момент обрыва или радиус исходного рулона , что дает возможность повысить производительность перемоточного станка. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК (s1)s Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4641377/07 (22) 25,01.89 (46) 30,05,92. Бюл. N. 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте (72) С,Д,Кликунов и А.А,Агаджанян (53) 621,316,718/5(088.8) (56) Кликунов С.Б. Системы автоматического управления тиристорным электроприводом суперкаландра. ЭИ "Целлюлозная бумага и картон", вып. 16, М., 1987, с, 15 — 16.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в области управления электроприводом намотки— размотки.

Известно устройство.для намотки, содержащее задатчик и регулятор скорости, датчик и регулятор тока якоря электродвигателя намотки, тиристорный преобразователь, измерительный råíåðàòoð, два умножителя, задатчик начального радиуса. задатчик начального радиуса, задатчик натяжения, интегратор и сумматор, причем якорь электродвигателя через датчик тока подключен к выходу тпристорного преобразователя, вход которого соединен с выходом регулятора тока, по первому входу связанного с датчиком тока, а по второму— с выходом регулятора скорости, выход измерительного генератора, установленного на оси электродвигателя, соединен с первым входом первого умножителя, выход которого подключен к первым входам интегратора и регулятора скорости, на второй вход ин,,5U 1737б88А1 (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ОСЕВОЙ НАМОТКИ (57) Использование; в электроприводах намотки — размотки. Сущность: данное техническое решение позволяет подсчитывать радиус рулона косвенным способом, что не требует громоздких схем вычисления радиуса, а также позволяет запоминать радиус в момент обрыва или радиус исходного рулона, что дает возможность повысить производительность перемоточного станка. 1 ил. тегратора подается сигнал фактической линейной скорости главного. привода, выход интегратора связан с первым входом сумматора, по второму входу соединенного с задатчиком начального радиуса, а по выходу— с вторым входом первого умножителя и с первым входом второго умножителя, второй вход которого связан с задатчиком натяжения, а выход — с вторым входом регулятора скорости, третий вход которого подключен к задатчику скорости.

Недостатком этого устройства является низкая точность регулирования натяжения, отсутствие узла запоминания радиуса в момент обрыва и низкая надежность ввиду наличия механического датчика.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электропривод осевой намотки, содержащий задатчик и регулятор натяжения, датчик тока и регулятор тока электродвигателя намотки и тиристорный преобразователь, при этом задатчик натяжения подключен к первому вхо1737688 ду регулятора натяжения, якорь электродвигателя намотки через датчик тока подключен к выходу тиристорного преобразователя, вход которого соединен с выходом регулятора тока, по первому входу связанного с датчиком тока.

В этом электроприводе выход измерительного генератора, установленного на оси электродвигателя намотки, соединен с вторым входом регулятора натяжения, выход которого связан с вторым входом регулятора тока электродвигателя, Регулирование натяжения производится косвенным способом по принципу поддержания в процессе намотки постоянства мощности на валу электродвигателя намотки: где P и М вЂ” соответственно мощность и момент на валу электродвигателя; в — угловая скорость рулона, 1/с;

4 — ток якоря электродвигателя, А;

С вЂ” const при неизменном потоке возбуждения электродвигателя, B c;

F — натяжение полотна, Н.

Линейная скорость при перемотке должна поддерживаться:

Н = const = Чзад.

В прототипе для поддержания постоянным натяжения поддерживается постоянHblM произведение Ig в. для чего используется измерительный генератор (ИГ), ток возбуждения которого меняется в зависимости от тока якоря I (Ф = I ).

Недостатком этого технического решения является невысокая точность измерения мощности ввиду нелинейной зависимости между током якоря и ЭДС измерительного генератора, низкая надежность ввиду наличия механического датчика, невысокое быстродействие, обусловленное наличием индуктивности (обмотки возбуждения ИГ) в цепи регулирования.

Кроме того, при обрывах полотна устройство не запоминает ток (радиус) в момент обрыва, что не позволяет ввести коррекцию по радиусу в режимах разгона и торможения.

Целью изобретения является увеличение точности поддержания натяжения за счет повышения надежности, расширение функциональных возможностей, повышение производительности за счет оптимизации времени разгона и- торможения при

/лучшении качества намотки.

Поставленная цель достигается тем, что известный электропривод осевой намот:и, содержащий задатчик и регулятор натя5

55 жения, датчик тока и регулятор тока электродвигателя намотки и тиристорный преобразователь, при этом задатчик натяжения подключен к первому входу регулятора натяжения, якорь электродвигателя намотки через датчик тока подключен к выходу тиристорного преобразователя, вход которого соединен с выходом регулятора тока, по первому входу связанного с датчиком тока, введены датчик напряжения, блок коррекции натяжения в функции радиуса рулона, два умножителя, запоминающее устройство, компаратор, блок выбора максимального входного сигнала, аппарат включения, резисторы начальной установки и коррекции и источник стабилизированного напряжения, при этом вход датчика напряжения соединен с выходом тиристорного преобразователя, выход датчика напряжения подключен к первому входу первого умножителя, выход которого соединен с вторым входом регулятора натяжения, выход датчика тока подключен к первому входу блока выбора максиглального входного сигнала, к первому входу компаратора и к первому входу запоминающего устройства, второй вход которого через аппарат включения связан с регулируемым выводом резистора коррекции, подключенного к источнику стабилизированного напряжения параллельно с резистором начальной установки, регулируемый вывод которого соединен со вторым входом компаратора, выходом подключенного к третьему входу запоминающего устройства, выход которого соединен с вторым входом блока выбора максимального входного сигнала, третий вход которого связан с регулируемым выводом резистора начальной установки, а выход подключен к второму входу первого умножителя, первому входу второго умножителя и через блок коррекции натяжения в функции радиуса рулона связан с третьим входом регулятора натяжения, выход которого подключен к второму входу второго умножителя, а выход второго умножителя соединен с вторым входом регулятора тока, По сравнению с прототипом осуществляется более точное поддержание натяжения за счет повышения надежности работы путем исключения механического датчика, расширяются функциональные возможности применения устройства: возможна работа в режимах и намотки и размотки, формирование рулона заданной структуры, расчет радиуса.

Устройство позволяет также повысить производительность за счет оптимизации времени разгона и торможения, так как в нем можно запоминать радиус намотки

1737688

20

50

55 (размотки) при обрывах полотна и остановах станка.

На чертеже представлена структурная схема электропривода.

Электропривод осевой намотки содержит задатчик 1 и регулятор 2 натяжения, датчик 3 и регулятор 4 тока электродвигателя 5 намотки и тиристорный преобразователь 6, при этом задатчик 1 натяжения подключен к первому входу регулятора 2 натяжения, якорь электродвигателя 5 намотки через датчик 3 тока подключен к выходу тиристорного преобразователя 6, вход которого соединен с выходом регулятора 4 тока, по входу связанного с датчиком 3 тока.

Электропривод осевой намотки содержит также датчик 7 напряжения, блок 8 коррекции натяжения в функции радиуса рулона, два умножителя 9 и 10, запоминающее устройство 11, компаратор 12, блок 13 выбора максимального входного сигнала. аппарат

14 включения, резистор 15 начальной установки и резистор 16 коррекции. источник 17 стабилизированного напряжения. при этом вход датчика 7 напряжения соединен с выходом тиристорного преобразователя 6, выход датчика.7 напряжения подключен к первому входу первого умножителя 9, выход которого соединен с вторым входом регулятора 2 натяжения, выход датчика 3 тока подключен к первому входу блока 13 выбора максимального входного сигнала. к первому входу компаратора 12 и к первому входу запоминающего устройства 11. второй вход которого через аппарат 14 включения связан с регулируемым выводом резистора 16 коррекции, подключенного к источнику 17 стабилизированного напряжения параллельно с резистором 15 начальной установки, регулируемый вывод которого соединен с вторым входом компаратора 12, выходом подключенного к третьему входу запоминающего устройства 11, выход которого соединен с вторым входом блока 13 выбора максимального входного сигнала. третий вход которого связан с регулируемым выводом резистора 15 начальной установки, а выход подключен к второму входу первого умножителя 9, первому входу второго умножителя 10 и через блок 8 коррекции натяжения в функции радиуса рулона связан с третьим входом регулятора 2 натяжения, выход которого подключен к второму входу второго умножителя 10, выход которого соединен со вторым входом регулятора 4 тока.

Электропривод осевой намотки функционирует следующим образом.

Регулирование натяжения производится косвенным способом по принципу поддержания постоянства мощности на валу электродвигателя:

P=F V=F ° Ф ° R=Ея!я=Се ° м Ig, и=0я К, где Uÿ — напряжение на якоре электродвигателя, В;

К вЂ” коэффициент, который подбирается при наладке в зависимости от радиуса гильзы Яг.

Мерой натяжения служит произведение

U . I, а мерой измерения радиуса 4, Для того, чтобы сформировать рулон нужной плотности, до начала работы устройства в блок 8 коррекции натяжения в функции радиуса рулона вводится закон ослабления натяжения в функции радиуса рулона. В запоминающем устройстве 11 хранится информация о начальном радиусе, Если требуется размотка стандартного рулона, то значение радиуса стандартного рулона вводится в запоминающее устройство 11 с резистора 15 начальной установки через компаратор 12, который разрешает вывод информации из запоминающего устройства

11 только при 1а < 1а.нач . установки.

При размотке нестандартного рулона радиус его вводится в запоминающее устройство 11 через аппарат 14 включения с резистора 16 коррекции.

В самом начале намотки при R =

Внач.уст, сигнал с резистора 15 поступает на блок 10 умножения и приводит в соответствие коэффициент усиления регулятора 2 натяжения, затем при увеличении радиуса намотки R > Внач.уст. (!я > 1нач.уст.) срабатывает компаратор 12 и разрешает запоминающему устройству 11 запоминать информацию о токе, т.е. с этого момента запоминающее устройство 11 отслеживает значение тока и запоминает его, но на выход запоминающего устройства 11 сигнал не проходит, так как ток якоря электродвигателя 5 намотки превышает значение тока, находящегося в запоминающем устройстве

11. и проходит по первому каналу.

Если произойдет обрыв или останов, то ток якоря электродвигателя 5 намотки при повторном включении системы будет меньше значения тока, хранящегося в запоминающем устройстве 11, при этом блок 10 умножения по второму каналу получит информацию из запоминающего устройства

11 о токе в момент обрыва и приведет систему в соответствие с ним; ток по второму каналу будет протекать до тех пор, пока ток якоря электродвигателя 5 намотки не пре1737688

50

55 высит значения тока, хранящегося в запоминающем устройстве 11, После этого ток будет снова протекать по первому каналу, а запоминающее устройство 11 будет отслеживать его.

Данное техническое решение позволяет подсчитывать радиус рулона косвенным способом, что не требует громоздких схем вычисления радиуса, а также позволяет запоминать радиус в момент обрыва или радиус исходного рулона, что, в свою очередь, дает возможность повысить производительность перемоточного станка.

Электропривод можно использовать как при осевой намотке, так и при осевой размотке, что расширяет его функциональные возможности по сравнению с прототипом. Простая логика работы позволяет облегчить диагностику системы регулирования натяжения электропривода осевой намотки — размотки.

При повышении точности поддержания натяжения уменьшится количество обрывов полотна, что приведет к повышению надежности и производительности работы..

Оптимизация времени разгона и торможения в функции радиуса рулона также дает прибавку в увеличении производительности.

В целом это дает увеличение производительности, например суперкаландра, на

1 Д,.что позволяет выпустить допол нител ьно в сутки 2 — 3 т откаландрированной бумаги, Формул.а изобретения

Электропривод осевой намотки, содержащий задатчик и регулятор натяжения, датчик тока и регулятор тока электродвигателя намотки и тиристорный преобразователь, при этом эадатчик натяжения подключен к первому входу регулятора натяжения, якорь электродвигателя намотки через датчик тока подключен к выходу тиристорного преобразователя, вход которого соединен с выходом регулятора тока, по первому входу связанного с датчиком тока, 15

45 отличающийся тем, что, с целью увеличения точности поддержания натяжения эа счет повышения надежности, расширения функциональных возможностей, повышения производительности за счет оптимизации времени разгона и торможения при улучшении качества намотки, в него введены датчик напряжения, блок коррекции натяжения в функции радиуса рулона, два умножителя, запоминающее устройство, компаратор, блок выбора максимального входного сигнала, аппарат включения, резистары начальной установки и коррекции и источник стабилизированного напряжения, при этом вход датчика напряжения соединен с выходом тиристорного преобразователя, выход датчика напряжения подключен к первому входу первого умножителя, выход которого соединен с вторым входом регулятора натяжения, выход датчика тока подключен к первому входу блока выбора максимального входного сигнала, к первому входу компаратора и к первому входу запоминающего устройства, второй вход которого через аппарат включения связан с регулируемым выводом резистора коррекции, подключенного к источнику стабилизированного напряжения параллельно с резистором начальной установки, регулируемый вывод которого соединен с вторым входом компаратора, выходом подключенного к третьему входу запоминающего устройства, выход которого соединен с вторым входом блока выбора максимального входного сигнала, третий вход которого связан с регулируемым выводом резистора начальной установки, а выход подключен к второму входу первого умножителя, первому входу второго умножителя и через блок коррекции натяжения в функции радиуса рулона связан с третьим входом регулятора натяжения, выход которого подключен к второму входу второго умножителя, а выход второго умножителя соединен с вторым входом регулятора тока, 1737688

Составитель А.Агаджанян

Редактор О.Спесивых Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Заказ 1904 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101