МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПРЯМОТОЧНОГО ВОЛОЧИЛЬНОГО СТАНА

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к системам управления многократных прямоточных волочильных станов по изготовлению проволоки.
Известен многодвигательный электропривод прямоточного волочильного стана, содержащий электродвигатели вращения тянущих барабанов, по числу электродвигателей вращения датчики тока, датчики частоты вращения, блоки задания на скорость волочения, усилитель. Причем он снабжен блоками памяти, выход каждого из которых соединен с первым входом соответствующего ему блока умножения, второй вход которого соединен с выходом блока деления. Выход датчика противонатяжения подключен к одному из входов блока деления. Выход блока умножения соединен с одним из входов корректора, выход которого подключен ко входу регулируемого источника напряжения (см. патент РФ №2158469, Н 02 Р 5/46, В 21 В 35/00).
Недостатком известного устройства является низкая точность регулирования величины противонатяжения проволоки, вследствие того, что коррекция этой величины в процессе волочения производится сигналом с выхода датчика противонатяжения, установленного только перед первой волокой, что приводит к значительной величине погрешности при расчете заданной рабочей величины противонатяжения в последующих межбарабанных промежутках.
Наиболее близким аналогом является многодвигательный электропривод прямоточного волочильного стана, содержащий электродвигатели вращения разматывателя и тянущих барабанов, последовательно установленных в линию, усилитель, регулятор скорости и датчик частоты вращения, причем информационный выход датчика частоты вращения соединен с первым информационным входом регулятора скорости, блок задания на
противонатяжение, функциональный выход которого соединен с первым информационным входом регулятора противонатяжения, блок задания на скорость волочения. Причем он снабжен контуром регулирования температуры, включающим датчики давления, регуляторы давления, приборы замера усилия волочения, а также регулятор температуры, функциональный выход которого соединен с информационным входом задатчика противонатяжения и задатчика скорости (см. авт. св. СССР №984543, В 21 С 1/12).
Недостатком известного устройства является низкая точность регулирования величины противонатяжения проволоки, вследствие того, что сигнал задания на противонатяжение проволоки каждого межбарабанного промежутка рассчитывается косвенным методом, при котором возникает значительная величина погрешности.
Техническая задача, решаемая полезной моделью, заключается в повышении точности регулирования величины противонатяжения проволоки.
Техническая задача решается тем, что известный многодвигательный электропривод прямоточного волочильного стана, содержащий электродвигатели вращения разматывателя и тянущих барабанов, последовательно установленных в линию, усилитель, регулятор скорости и датчик частоты вращения, причем информационный выход датчика частоты вращения соединен с первым информационным входом регулятора скорости, блок задания на противонатяжение, функциональный выход которого соединен со вторым информационным входом регулятора противонатяжения, блок задания на скорость волочения, согласно изменению снабжен датчиками противонатяжения и датчиками тока, причем усилители, регуляторы скорости, датчики частоты вращения и датчики тока установлены по числу электродвигателей вращения, а датчики противонатяжения установлены на участке противонатяжения перед каждой волокой, информационный выход каждого датчика тока соединен с первым
информационным входом соответствующего ему регулятора тока, функциональный выход которого подключен к информационному входу усилителя, а второй информационный вход регулятора тока к функциональному выходу регулятора скорости, второй информационный вход которого соединен с функциональным выходом регулятора противонатяжения, а в качестве датчика противонатяжения использован безинерционный датчик, причем информационный выход безинерционного датчика разматывателя, второго по ходу волочения и последующих тянущих барабанов соединен с первым информационным входом соответствующего ему регулятора противонатяжения, а функциональный выход блока задания на скорость волочения подключен ко второму информационному входу регулятора скорости первого по ходу волочения тянущего барабана.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где изображена функциональная схема многодвигательного электропривода многократного прямоточного волочильного стана.
Многодвигательный электропривод прямоточного волочильного стана содержит электродвигатели вращения 1 разматывателя 2 и тянущих барабанов 3, датчики частоты вращения 4 и датчики тока 5, установленные по числу электродвигателей вращения 1, а так же датчики противонатяжения 6, установленные перед каждой волокой 7. Информационный выход датчика противонатяжения 6, разматывателя 2 и каждого датчика противонатяжения 6 второго по ходу волочения и последующих тянущих барабанов 3 соединен с первым информационным входом соответствующего ему регулятора противонатяжения 8, второй информационный вход которого соединен с функциональным выходом блока задания на противонатяжение 9. Информационный выход каждого датчика частоты вращения 4 соединен с первым информационным входом регулятора скорости 10, ко второму информационному входу которого подключен функциональный выход регулятора противонатяжения 8. Причем второй информационный вход регулятора скорости 10 первого по ходу волочения тянущего барабана 3
соединен с функциональным выходом блока задания на скорость волочения 11. Информационный выход каждого датчика тока 5 соединен с первым информационным входом соответствующего ему регулятора тока 12, второй информационный вход которого коммутирован с функциональным выходом регулятора скорости 10. При этом функциональный выход каждого регулятора тока 12 соединен с информационным входом соответствующего ему усилителя 13, который подключен трехфазным кабелем к соответствующему электродвигателю вращения 1.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Предварительно подают трехфазное напряжение питания Un на усилители 13, каждый из которых через трехфазный кабель питает соответствующий ему электродвигатель вращения 1.
Сигнал с функционального выхода блока задания на противонатяжение 9 разматывателя 2 поступает на второй информационный вход регулятора противонатяжения 8, на первый информационный вход которого одновременно поступает сигнал с информационного выхода датчика противонатяжения 6. Таким образом, величина противонатяжения, по которой ведется управление многодвигательным электроприводом прямоточного волочильного стана, получена в результате прямых измерений. Это обуславливает высокую точность регулирования, т.к. при проведении прямых измерений возникает только инструментальная погрешность, зависящая от качества аппаратуры. В качестве датчика противонатяжения 6 использован безинерционный датчик, который позволяет передавать сигнал с высокой точностью и быстродействием, что также повышает точность регулирования величины противонатяжения. В регуляторе противонатяжения 8 происходит вычисление отклонения величины противонатяжения от заданной и вырабатывается соответствующий этому отклонению сигнал задания на скорость, который поступает на второй информационный вход регулятора скорости 10. Одновременно сигнал с информационного выхода датчика скорости 4 поступает на первый
информационный вход регулятора скорости 10, в котором происходит вычисление отклонения скорости электродвигателя вращения 1 от сигнала, поступившего на его второй информационный вход. Полученная разность преобразуется в соответствующий этому отклонению сигнал задания на ток, который поступает на второй информационный вход регулятора тока 12, на первый информационный вход которого одновременно подается сигнал с информационного выхода датчика тока 5. В регуляторе тока 12 происходит вычисление отклонения измеренной величины тока электродвигателя вращения 1 от сигнала задания на ток, поступившего с функционального выхода регулятора скорости 10. Далее вырабатывается сигнал задания на напряжение, который подается на информационный вход усилителя 13.
Электродвигатель вращения 1 разматывателя 2 создает электромагнитный момент вращения, под действием которого проволока натягивается в первом межбарабанном промежутке до тех пор, пока сигнал с информационного выхода датчика противонатяжения 6 не будет равен сигналу, подаваемому с функционального выхода блока задания на противонатяжение 9.
Затем последовательно устанавливают противонатяжение в следующих по ходу волочения межбарабанных промежутках с помощью соответствующих блоков задания на противонатяжение 9. За счет того, что датчик противонатяжения 6 установлен в каждом межбарабанном промежутке, на первый информационный вход каждого регулятора противонатяжения 8 подается точное значение величины противонатяжения в соответствующем ему межбарабанном промежутке. Таким образом, регулирование величины противонатяжения происходит по результатам измерений, полученным по ходу всего маршрута волочения, что обуславливает его высокую точность.
Скорость стана равна нулю.
Далее с функционального выхода блока задания на скорость 11 подают сигнал на второй информационный вход соответствующего регулятора
скорости 10, на первый информационный вход которого одновременно поступает сигнал с информационного выхода соответствующего ему датчика скорости 4. В регуляторе скорости 10 происходит вычисление отклонения величины скорости электродвигателя вращения 1 от заданной и вырабатывается сигнал задания на ток, который поступает на второй информационный вход регулятора тока 12, на первый информационный вход которого одновременно поступает сигнал с информационного выхода датчика тока 5. В регуляторе тока 12 происходит вычисление отклонения величины тока электродвигателя вращения 1 от сигнала, полученного с функционального выхода регулятора скорости 10 и вырабатывается соответствующий сигнал задания на напряжение, который поступает на информационный вход усилителя 13. Стан разгоняется до заданной скорости.
При отклонении величины противонатяжения от заданной в каком-либо межбарабанном промежутке в ходе процесса волочения величина сигнала, измеряемая соответствующим датчиком противонатяжения 6, изменится. Следовательно, разность, вычисляемая в регуляторе противонатяжения 8, также изменится. Вследствие изменения сигнала задания на скорость, изменится сигнал задания на ток, а также, сигнал задания на напряжение, подаваемый на информационный вход усилителя 13. Далее усиленный сигнал задания на напряжение подается на соответствующий ему электродвигатель вращения 1, который, в свою очередь увеличивает, либо уменьшает электромагнитный момент вращения, что вызывает изменение скорости вращения, разматывателя 2 или одного из тянущих барабанов 3. В результате чего величина противонатяжения в соответствующем межбарабанном промежутке увеличивается, либо уменьшается, до тех пор, пока величина сигнала с информационного выхода датчика противонатяжения 6 не будет равна величине сигнала, полученного с функционального выхода блока задания на противонатяжение 9.
Разработанный многодвигательный электропривод прямоточного волочильного стана обеспечивает высокую точность регулирования
величины противонатяжения в каждом межбарабанном промежутке в динамических и статических режимах работы прямоточного волочильного стана, что в результате приводит к уменьшению обрывов проволоки и улучшению ее качества по геометрическим параметрам, а также к экономии энергозатрат.