Устройство для частотного управления асинхронным электродвигателем рольганга прокатного стана

Устройство для частотного управления асинхронным электродвигателем рольганга прокатного стана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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.