Устройство для регулирования натяжения полосового материал

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<156847! (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23,02.76 (21) 2329567,02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.08.77. Бюллетень ¹ 30 (45) Дата опубликования описания 02.11.77 (51)М.Кл.2 В 21 В 37/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.771.2. ,068 (088.8) (72) Авторы изобретения .

Г. М. Иванов и Л. М. Тарасенко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

НАТЯЖЕНИЯ ПОЛОСОВОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к системам регулирования натяжения наматываемого поло сового материала с помощью электровода и может быть использовано в производстве химических волокон, корда, резинотехнических и пленочных рулонных материалов.

Известна система регулирования натяжения намоточных устройств на базе электродвигателей постоянного тока с независимым воз|буждением, требующая специальных возбудителей для двигателей ведомой и ведущей секций (1).

Наиболее близким к описываемому изо-. бретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для регулирования натяжения полосы на моталке прокатного стана, содержащее электропривод клети на базе двигателя независимого возбуждения и электропривод моталки на базе двигателя того же типа. При этом устройстве содержатся тахогенераторы моталки и клети, регуляторы тока якоря и потока двигателя, вычислительный блок уставки регулятора тока с узлом определения отношения радиуса рулона к потоку двигателя и узлом определения и запоминания радиуса рулона (2).

Недостаток известного устройства состоит в использовании двигателя независимого возбуждения моталки, что требует отдельного преобразователя для питания обмотки возбуждения с соответствующей системой управления.

5 Цель изобретения — упрощение электропривода ведомой секции (или моталки) при сохранении качества регулирования натяжения. Это достигается тем, что устройство для регулирования намоточного оборудования, содержащее электропривод ведущей секции на базе двигателя независимого возбуждения с системой автоматического поддержания постоянства скорости этой секции, построенной по принципу подчиненного регулирования, снабжено электроприводом ведомой секции на базе двигателя последовательного возбуждения, в системе автоматического регулирования которого контур регулирования момента подчинен контуру регулирования мощности этой секции, уставка которого формируется в виде произведения уставки скорости ведущей секции на сумму уставки натяжения и корректирующего сигнала, обрат. но пропорционального диаметру рулона, причем с целью поддержания постоянства натяжения в процессе разгона ведущей секции, на вход контура регулирования момента введен дополнительный сигнал, пропорциональный произведению диаметра рулона на ускорение ведущей секции.

568471

2V

D., (3) V,Т ==-P„ (4) Система подчиненного регулирования двигателя 9 содержит регулятор 12 мощности, связанный через делитель 18 и сумматор 14 с делителем 15 и через него — с регулятором

15 тока, управляющим преобразователем 11.

Задающий сигнал P регулятора 12 мощности 26 формируется с помощью множителя 1?, соединенного одним входом с выходом задатчика интенсивности, а другим — с выходом другого сумматора 18, один из входов которогэ связан с источником сигнала Т заданного натяжения, а другой — с выходом делителя 19.

Вход «Делимое» последнего соединен с источником постоянного сигнала, а вход «Делитель» — с выходом интегрозапоминающего устройства 20, которое, в свою очередь, свя- 35 зано с делителем 21. Другой вход сумматора на выходе делителя 18 соединен с выходом множителя 22, на входы которого поданы выходные сигналы с устройства 20 и задатчика интенсивности. Об)затный сигнал по 40 мощности ведомой секции формируется с помощью множителей 28, 24 и тахогенератора

25. Система регулирования привода ведомой секции содержит блок 26 нелинейности и множитель 27, линеаризующие ее, а также дифференцирующее устройство 28, применяемое для динамической коррекции. Регулирование входного напряжения двигателя 9 производится так, что косвенным путем обеспечивается постоян ство натяжения материала в статическом и динамическом режимах.

0)1 Dq а., D (7) 60 Сигнал D, формируется в делителе 21 в сэотв-;тствии с выражением (7) . Для того, чтобы при длительной стоянке линии иметь информацию о диаметре рулона, к выходу делителя 21 подключается интегрозапоминаю6> щее устройство 20.

О., V =V.,=-о>., На чертеже показана функциональная схема предлагаемого устройства.

Ведущая секция призодптся Во вращение двигателем 1 независимого возбуждения, обмотка 2 возбуждения которого питается неизменным током, а обмотка якоря — от преобразователя 8. Скорость двигателя 1 поддерживается,постоянной с помощью регуляторов 4 и 5 тока и скорости, причем на вход последнего подаются обратная связь с выхода тахогенератора 5 и задающий сигнал с выхода задатчика нцтенсивности, состоящего из ограничителя 7 и интегратора 8. Ведомая секция приводится во вращение двигателем

9 последовательного возоуждения с обмоткой

10 возбуждения, питающейся от преобразователяя П.

Устройство работает следующим образом.

Внутренним контуром системы регулирования ведомой секции является контур регулирования момента, причем уставка момента

М поступает на вход делителя 15. Поддержание момента М, на валу не обеспечивает постоянства натяжения Т из-за изменения диаметра рулона D... Линейные скорости материала в обеих секциях разны: где Vn V. — соответственно скорости материала .в ведущей и ведомой секциях;

ы. — угловая скорость ведомой секции.

Из выражения (1) следует;

С другой стороны, мощность Р, на валу ведомои секции

Р = азМ. = - . ТВ., =2У,Т;

2V ) где Р, — мощность на валу ведущей секции.

Из выражений (3) и (4) следует, что для поддержания Т = const (при U = const) нужно поддерживать

P = const (5)

Выполнение условия (5) обеспечизается внешним контуром регулирования мощности

Р2, содержащим интегрально-пропорциональный регулятор 12. На вход последнего подается сигнал обратной связи по действителной мощности, формируемый множителем 24 как произведение сигналов скорости V и момента М на выходе множителя 23.

Сигнал задания мощности Р" формируется в множителе 17 как произведение сигналов задания натяжения Т " и задания скорости 0) *.

Выполнение условия (5) обеспечивает не сов"ем точное регулирование натяжения, так как требуется дополнительная мощность (порядка 3 )p), покрывающая потери на деформацию материала при изгибе (намотка на барабан) . Эти потери обратно пропорциональны диаметру рулона. Дополнительный корректирующий сигнал, суммируемый с T *, формируется в делителе 19, на вход «Делимое» которого подается постоянный сигнал К, а на вход «Делитель» — сигнал D, пропорциональный диаметру рулона.

Равенство линейных скоростей (1) приводит,к тому, что

568471

Для обеспечения постоянства натяжения в процессе разгона ведущей секции к основной уставке момента М " ведомой секции добавляется корректирующий сигнал, пропорциональный требуемому динамическому моменту ведомой секции: 02

М„„, = — — = — -А (8)

Этот корректирующий сигнал формируется с помощью множителя 22 в соответствии с выражением (8).

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет упростить привод ведомой секции за счет исключения специального

:преобразователя, питающего обмотку возбуждения, с его системой импульсно-фазового управления и в то же время ооеспечивает высокое качество регулирования натяжения материала.

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования натяжения полосового материала, содержащее электроприводы ведущей и ведомой секций, при этом электропривод ведущей секции выполнен на базе двигателя независимого возбуждения с системой автоматического поддержания постоянства скорости этой секции, включающей задатчик интенсивности, регуляторы скорости и тока, датчик скорости, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения электропривода ведомой секции при сохранении качества регулирования натяжения, электропривод ведомой секции выполнен на базе двигателя последовательного возбуждения, и устройство дополнительно содержит регулятор мощности, делители, сумматоры, множители, источники постоянного сигнала, интегрозапоминающее устройство, при этом регулятор мощности соединен с делителем формирования сигнала задания момента, выход которого через, первый сумматор соединен со вторым делителем и через, него — с входом регулятора тока, а множитель формирования сигнала задания регулятора мощности соединен одним входом с выходом задатчика интенсивности, а другим — с выходом второго сумматора, один из входов которого связан с источником сигнала заданного натяжения, а другой — с выходом второго делителя, один

15 3 входов оторого подключен к и о «у постоянного сигнала, а другой вход — к выходу интегрозапоминающего устройства, своим входом связанного с выходом третьего делителя, один из входов которого соединен с датчиком скорости ведомой секции, а другой вход — " выходом задатчика интенсивности.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью поддержания постоянства натяжения з процессе разгона ведущей сек 5 ции, один из входов сумматора на выходе делителя, формирующего сигнал задания момента, соединен с выходом второго множителя, своими входами соединенного с выходом интегрозапоминающего устройства и входом интегратора задатчика интенсивности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Иванов Г. М, Онищенко Г. Б. Автоматизированный электропривод в химической промышленности. М., Машиностроение, 1975, гл )

2. Авторское свидетельство № 250857, 40 кл. В 21 В 37f06, 1967.

568471

Составитель А. Абросимов

Техред М. Семенов

Редактор Н. Корченко

Корректор В, Гутман

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 656/1435 Изд. № 664 Тираж 1080 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д. 4/5