Способ автоматического управления многодвигательным электроприводом технологического пресса

Способ автоматического управления многодвигательным электроприводом технологического пресса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОЛВИГАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРЕССА, при котором задают величину уставки скорости вращения электродвигателя основного вала, измеряют его скорость вращения, сравнивают указанные величины и формируют ток задания для. регулятора полного тока, измеряют полный ток якорей электродвигателей основного и вспомогательных валов технологического пресса,, сравнивают его с током задания и формируют управляющее воздействие, для регулирования нагрузки всех электродвигателей , формируют в зависимости от полного тока задания величину корректирующих воздействий для регуляторов якорных токов электродвигателей вспомогательных валов, измеряют якорные токи этих электродвигателей, по, результату сравнения полученных величин формируют задания на регулято-/ ры токов возбуждения электродвигателей вспомогатёльньгх валов, измеряют токи возбуждения этих двигателей , сравнивают их с соответствующими заданными значениями и формируют управляющие воздействия для регулирования токов возбуждения электродвигателей вспомогательных валов, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы оборудования при одновременном повьппении качества вырабатьтаемой продукции путем автоматического распределения нагрузок между электродвигателями основного и вспомогательного валов, дополнительно измеряют величину удельного давления между ва (Л лами технологического пресса и ука занные корректирующие воздействия .определяют по формуле ;ioivQ-tb((rHo) e(,x/Vo)T I корректирующее воздейгде л ствие для регулятора . тока электродвигателя со ел I-го вспомогательного вала; 1ток задания для регуля00 тора полного тока; Q - измеренное значение ве . дичины удельного давления i-го вспомогательного вала; iVp - максимальная (констан max та) и фактически заданная уставка скорости вращения электродвигателя основного вала; 1(д,,а - константы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (И) А

3(51) Н 02 Р S/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ры токов возбуждения электродвигателей вспомогательных валов, изме- ряют токи возбуждения этих двигателей, сравнивают их с соответствующими заданными значениями и формируют управляющие воздействия для регулирования токов возбуждения электродвигателей вспомогательных валов, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы оборудования при одновременном повьппении качества вырабатываемой продукции путем автоматического распре-, деления нагрузок между электродвига" телями основного и вспомогательного валов, дополнительно измеряют величину удельного давления между валами технологического пресса и ука занные корректирующие воздействия ,определяют по формуле

,:1,(к,

1 к

?и

1 к «

Мва«,ЧОko iÑ,>а—

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3616138/24-07 (22) 08.(7.83 (46) 15.10.84. Бюл. и 38 (72) Л.А. Кивит, В.И. Шестаков и В.Л. Гуревич (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектйо-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте (53) 621.316.718.5(088.8) (56) 1. Шестаков В.И. Автоматизированные электроприводы бумаго- и картоноделательных машин. M., "Лесная промьнпленность", 1978, с. 23-25.

2, Там же, с. 114, рис. 4-20. (54)(57) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГОДВИГАТЕЛЬНЬИ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРЕССА, при котором задают величину уставки скорости вращения электродвигателя основного вала, измеряют его скорость вращения, сравнивают указанные величины и формируют ток задания для, регулятора полного тока, измеряют полный ток якорей электродвигателей основного и вспомогательных валов технологического пресса,. сравнивают его с током задания и формируют управляющее воздействие для регулирования нагрузки всех электродвигателей, формируют в зависимости от полного тока задания величину корректирующих воздействий для регуляторов якорных токов электродвигателей вспомогательных валов, измеряют якорные токи этих электродвигателей, по, результату сравнения полученных величин формируют задания на регулято- корректирующее воздействие для регулятора тока электродвигателя

i-ro вспомогательного вала; ток задания для регуля" тора полного тока; измеренное значение величины удельного давле° . ния.< --го вспомогательного вала; максимальная (константа) и фактически заданная уставка скорости вращения электродвигателя основного вала; константы.

1119153

20

9

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в многодвигательных взаимосвязанных электроприводах постоянного тока с общим тиристорным преобразователем непрерывных"агрегатов, в частности технологических прессов бумаго- и картоноделательных машин.

-Известен способ автоматического управления многодвигательным электроприводом постоянного тока бумагоделательной машины, согласно которому скоростью управляют путем изменения напряжения общего тиристор-. ного преобразователя, а соотношением скоростей отдельных двигателей и отработкой возмущающих воздействий — с помощью изменения потоков """ и .

Однако известный способ не всегда- обеспечивает заданное распределение нагрузок двигателей в статике и динамике.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ автоматического управления многодвигательным электроприводом технологического пресса, согласно которому задают величину уставки скорости вращения электродвигателя основного вала, измеряют его,скорость вращения, сравнивают указанные величины и формируют ток задания для регулятора полного тока, измеряют полный ток якорей электродвигателей основного и вспомогательных валов, сравнивают его с током задания и формируют управляющее воздействие для регулирования нагрузки всех электродвига- 40 телей, формируют в зависимости от полного тока задания величину корректирующих воздействий для регуляторов якорных токов электродвигателей вспомогательных валов, измеряют якорные токи этих электродвигателей, по результату сравнения полученных r величин формируют задания на регуляторы токов возбуждения электродвигателей вспомогательных валов, измеряют токи возбуждения этих двигателей, сравнивают их с соответствующими заданными значениями и формируют управляющие воздействия ,для регулирования токов возбуждения

55 электродвигателей,.вспомогательных валов f2), Однако при использовании известного способа корректирующие воздействия для регуляторов токов якорей электродвигателей вспомогательных валов, сформированные с учетом тока задания для регулятора полного тока, обеспечивают линейную зависимость распределения нагрузки двигателей К; от .удельного давления а- валов пресса, причем установка соотношения на" грузок осуществляется вручную, а распределение нагрузок в функции скорости 1 электродвигателя основного

% вала и давления между валами, которые могут меняться в процессе работы машины, не предусматривается, что приводит к появлению передаваемого через сукно. уравнительного момента между валами, вызывающего преждевременный износ сукна бумагоделательных машин, а также снижение качества вырабатываемой продукции.

Цель изобретения — увеличение срока службы оборудования при одновременном повышении качества вырабатываемой продукции путем автоматического распределения нагрузок между электродвигателями основного и вспомогательных валов.

Укаэанная цель достигается тем, сто согласно способу автоматического управления многодвигательным электроприводом технологического ,пресса допопйительно измеряют величину удельного давления между валами технологического пресса и указанные корректирующие воздействия определяют по формуле где „ - корректирующее воздей ствие. для регулятора тока электродвигателя

1-го вспомогательного вала;

?„ - ток задания для регулятора полного тока; (— — измеренное значение ве4 личины удельного давле- .

I ния -го вспомогательноР,„

ro вала:

»„ V - максимальная (константа) и фактически заданная уставка скорости вращения электродвигателя ос" новного вала;

k q„e — константы.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, реализу1119153

3 ющего предлагаемый способ; на фиг. 2 — схема блока формирования корректирующих воздействий; на фиг.3требуемые зависимости I". /I =k($„,V )..

Технологический пресс 1 (фиг. 1) состоит из основного 20 и вспомогательных 2,1-2 1 валов, а также сукна 3, между которыми пропускается обрабатываемый продукт 4 (бумага или картон). Все валы вращаются с одинако- !0 вой скоростью, что обеспечивается наличием механических связей в системе "вал — сукно".

Вращение валов и распределение нагрузок в системе "вал — сукно" !5 обеспечивает устройство 5 автоматического управления, содержащее системы регулирования электродвигателей основного и вспомогательных валов (на фиг. 1 системы управления показаны для вспомогательных валов 2.! и 22) в составе общего регулятора 6 скорости вращения, регулятора 7о полного тока и регуляторов 7! и 7 якорных токов электродвигателей вспомогательных валов, общего тиристорного преобразователя

81 датчика 9О полного тока, датчиков

9 и 9 токов якорей электродвигателей .вспомогательных валов, электродвигатель 10 основного и электро. двигатели 1О! и 102 вспомогательных валов, датчик 11 скорости вращения электродвигателя основного вала и системы регулирования потоков возбуждения электродвигателей вспомогательных валов в составе регуляторов12! и 12 токов .возбуждения, ти" ристорных преобразователей 134 и 13< датчиков 14! и 14 2 токов возбужце- 4О ния и обмоток 15! и 15 возбуждения.

Устройство дополнительйо снабжено датчиками 161 и 162 давления валов, выходами связанными с первыми входами блоков 17! и 17 формирования 4 корректирующих воздеиствий, вторые входы которых соединены с выходом общего регулятора б скорости вращения двигателя основного вала, третьи входы соединены с задающим входом этого регулятора, а выходы подключены к первым входам регуляторов 7! ,и 7 токов якорей электродвигателей .вспомогательных валов.

В качестве датчиков 16 и 16 дав- 55 ления валов могут быть использованы пресс-дукторные датчики типа

МИН-01.

Я

Блоки 17 и 172 формирования корректирующих воздействий (фиг. 2) выполнены одинаковыми и содержат процессор 18, оперативный запоминающий блок 19, общую шину 20, аналого-цифровой преобразователь 21, цифроаналоговый преобразователи 22! и 22, коммутатор 23, блоки 24 и 25 гальванических развязок, причем процессор 18 и оперативный запоминающий блок 19 через общую шину 20, аналого-цифровой преобразователь 21, коммутатор 23 и блок 24 гальванических развязок связаны с выходами датчиков 16< и 162 давления валов, задающим входом и выходом общего регулятора 6 скорости вращения и через общую шину 20, цифроаналоговые преобразователи 22! и 22 и блок 25 гальванических развязок с первыми входами регуляторов 7! H 72 якор ных токов.

Блоки 171 и !7 Формирования корректирующих воздействий обеспечивают прием уставки скорости вра-. щения электродвигателя основного вала, тока задания для регулятора полного тока, сигналов датчиков давления валов и последующее формирование и выдачу корректирующих воздействий для электроприводов вспомогательных валов. Эти блоки могут быть реализованы на микроЭВИ.

Сущность способа заключается в том, что в процессе автоматического управления многодвигательным электроприводом технологического пресса 1 с общим тиристорным преобразователем 8, общим регулятором 6 скорости вращения и регуляторами

12! и 12< токов возбуждения электродвигателей вспомогательных валов за1 дают величину уставки V скорости вращения электродвигателя основного вала, измеряют его фактическую скорость вращения,и полный ток, формируют задание Io для регулятора

7 полного тока и устанавливают соо отношение якорных токов электродвигателей 10о-102 основного 2 и вспоО могательных 2 и 2 валов путем воздействия на регуляторы 7 и 7 токов якорей электродвигателей 10! и 10> вспомогательных валов 2„ и 2, для чего измеряют удельное давление с! „и между валами, формируют задание 1 и 1 для регуляторов то--ков 7 и и 7 в функции удельного

11191 давления между валами пресса и скорости электродвигателя основного ва ла в соответствии с формулой . В результате этого происходит тре буемое по технологическим условиям перераспределение нагрузок между приводами основного 2 и вспомогательных 21 и 2 валов технологического, пресса 1.

Устройство, реализующее предла. гаемый способ, работает следующим образом.

До начала работы в общий регулятор 6 скорости вращения и в блоки 17 и 17 формирования корректирующих воздействий задают величину уставки 2О скорости Чо, В процессе работы в ре1 гулятор 7о полного тока и в блоки 17 и 17 формирования корректирующих воздействий поступает задаваемое значение тока j", формируемое общим регулятором 6 скорости вращения на основе заданного значения V с учетом корректирующего воздействия, формируемого по результатам измерения датчиком 11 скорости вращения дви- 30 гателя 10о основного вала. С выхода регулятора 7 полного тока на вход общего тиристорного преобразователя

8 поступает управляющее воздействие, формируемое иа основе заданного полного вала с учетом сигнала обратной связи по полному току, измеряемому датчиком 9о. Управляющий сигнал с выхода общего тиристорного преобразователя 8 непосредственно воздействует на электродвигатель 10 основного вала, вызывая его вращение с заданной скоростью.

Выходные сигналы блоков 171 и 17» формирования корректирующих воздей- 45 ствий, определенные в соответствии с зависимостью

50 поступают на первые входы регуляторов 7 и 7 токов якорей электродвигателей вспомогательных валов, сигналы с выкодов регуляторов 7 и 7, 53 Ь сформированные с учетом действия обратных связей по токам, измеренным датчиками 9 и 9g поступают на входы регуляторов 121 и 12 токов воз Z буждения, управляющие сигналы с выходов которых, сформированные с учетом обратных связей,по токам, измеренным датчиками 14 и 14, поступают на входы тиристорных преобразователей 13 и 13, сигналы с выходов которых воздействуют на обмотки 151 и 152 возбуждения.

Формирование значений |,и 1 с помощью блока 17„, (17 ) осуществляет ся следующим образом.

Аналоговые значения / I» а и а и й через блок 24 гальванических развязок и коммутатор 23 поступают в аналого-цифровой преобразователь 21, из которого в цифровом виде через общую шину 20 поступают в процессор 18 и запоминаются в оперативном запоминающем блоке 19, в котором хранятся программы, реализующие функциональную зависимость

Значением„ „хранится в оперативном запоминающем блоке 19 как константа.

Затем с выхода оперативного запоминающего блока 19 через общую шину

20, цифроаналоговые преобразователи

221и 222 и блок 25 гальванических развязок значения 11и IZ .поступают на первые входы регуляторов 71 и 7> якорных .токов, сигналы с выхода которых через регуляторы 12 и 12 то1 ка возбуждения и тиристорные преобразователи 131 и 13< воздействуют на обмотки 15 < и 15< возбуждения, что приводит к требуемому перераспределению нагрузок электродвигателей 101 и 102.

Таким образом, благодаря отсутствию уравнительньгх моментов между валами пресса при изменении его скорости и давления прессования, увеличи вается срок службы пресса на 20-25Х и устраняются нежелательные деформации бумажного полотна в зоне прижима валков.

1119153

milt 1

1119153

17 Ю (Риг, 2

Ид H..юп

ВНИИПИ Заказ 7470/43 Тираж ббб Подушное

Филивл HOG ™Патеат", r Узтород,ул.Проектваи, 4