Способ управления многодвигательным электроприводом

Способ управления многодвигательным электроприводом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

Qn NCAHHE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (22) Союз Советскнк

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 471645 (22) Заявлено 23.06.75 (21) 2168240/07 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.11.76. Бюллетень № 42 (45) Дата опубликования описания 16.12.76 (51) М.Кл. Н 02 Р 5/46

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УД К 62:.1.313.2 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

О. 3. Рутгайзер, Ю. Д. Железнов, Б. Т. Горбулинский и А, Г. Пономаренко (71) Заявитель

Казахский политехнический институт им. В. И. Ленина (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ

МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Изобретение относится к области автоматизации прокатных станов и может быть использовано для управления двигателями главных приводов чистовых клетей,непрерывных и полунепрерывных станов горячей прокатки прои изменении натяжения полосы, механических свойств металла и температуры полосы.

По основному авт. св. № 471645 известен способ управления .многодвигательным электраприводом, по которому в сигнал задания скорости двигателей вводят пробные колебания, выделяют переменную составляющую тока двигателя и используют, полученный сигнал з качестве сигнала обратной связи.

Значительные изменения механических свойств полосы при изменении температуры полосы наблюдаются в первых клетях чистовой группы. В этих же клетях при высоких температурах прокатки существенна чувствительность размеров полосы, особенно ширины полосы, к величине натяжения. Как следствие этих зависимостей, в первых клетях чистовой группы возникает значительная разноширинность полосы. Известный способ не обеспечивает достаточной точности размеров полосы. Предлагаемый способ позволяет повысить точность размеров полосы при изменении ее температуры и механических свойств. Это достигается тем, что дополнительно измеряют натяжение полосы, а сигнал обратной связи формируют дополнительно в зависимости от измеренного значения натяжения, причем сигнал задания натяжения для данной ттолосьт получают, запоминая сигнал обратной связи па переднем конце полосы.

Зависимость сигнала обратной связи от натяжения формируют перемножением сигнала, пропорционального средневыпрямленному

2О значению переменной составляющей тока якоря, вызванной пробными колебаниями, с сигналом измеренного значения натяжения полосы в промежутке.

Кроме того, сигнал, пропорциональный средневыпрямленному значению переменных составляющих тока якоря, формируют как сумму средневыпрямленных значений сигналов двух смежных клетей.

Для станов со стабилизированным натяжением полосы зависимость сигнала обратной связи от натяжения можно формировать умножением сигнала, пропорционального средневыпрямленному значению переменной составляющей тока якоря, на коэффициент, пропорциональный величине удельного натяжения.

Уменьшение разноширинности полосы в случае применения обратной связи, сформированной умножением сигнала, пропорциозО нального средневыпрямленному значению

535703 пробных колебаний, на сигнал, пропорциональный натяжению, основано на следующих предпосылках и соображениях, Как известно, у ширение при прокатке горячего листа можно представить в виде йо(. ah

ЬВ = О 5С 1п —" (, р.ph — — 1— и (2о дд 1 о о у1 о о ( где С, — коэффициент, учитывающий влияние ширины полосы;

ho — толщина полосы до входа в валки;

h — толщина полосы на выходе из валков;

Лй — обжатие полосы; уо — нейтральный угол;

R — радиус рабочих валков;

p — коэффициент трения;

G — удельное, натяжение полосы; оф — фактическое сопротивление деформации;

К, и — коэффициенты.

Основным возмущением, действующим на процесс уширения полосы в очаге, можно считать температуру полосы. Существуют два вида колебаний температуры полос: колебания температуры от полосы к полосе и изме,нение температуры вдоль полосы. Первая составляющая может быть значительной, особенно в первых клетях.

Анализ чувствительности членов первой части уравнения (2) к изменению температу.ры показывает, что при удельном натяжении

:полосы в промежутке, большем 0,15 —, вто5ф рой член выражения (2) имеет большую чувствительность, чем первый. При,работе же системы автоматического регулирования толщины полосы чувствительностью первого члена выражения (2) к изменению температуры вдоль полосы можно пренебречь по сравнению с чувствительностью второго чле на. Это связано с тем, что перемещение нажимных винтов при изменении температуры зсомпенсирует изменения параметров первого члена выражения (2). Поэтому уширение полосы при изменении температуры .металла вдоль полосы можно представить в виде (3)

Изменение уширения от профиля к профилю и от полосы .к полосе .не фиксируется этим выражением. Поэтому при наличии информации только о величине (3) необходимо .запомнить сигнал, пропорциональный выражению (3) на переднем конце полосы, и затем сравнить его с текущим значением этого сигнала.

ЛМ=ЛМ +ЛМ,.

Изменение пробных колебаний, момента

ЛМ, можно представить в виде ЛМ, =R . AT, где R — радиус рабочих валков клети.

Амплитуда пробных колебаний натяжения

З0 AT за висит от пробных колебаний скорости валков An и от изменения опережения металла AS. Изменение опережения AS при изменении натяжения полосы связано с изменением критического угла прокатки Лу„ который, 35 в свою очередь, зависит как от натяжения, так и от сил трения в очаге деформации. Поэтому в соответствии с формулой для критического угла

1т ) 4R

40 где у, — составляющая критического угла от натяжения;

h> — толщина полосы на выходе из клети;

o — удельное натяжение; т ф — удельные касательные силы трения;

Я вЂ” радиус валков.

Приращение критического угла равно для пробных колебаний й1 h! Л (I) ATò = — — — ° (4) 4R ф 4R-.ф ф

Как видно из выражения (4), приращение

Лу, зависит от величины удельного натяжения cr и сил трения тф. Исходя из известной зависимости опережения полосы от параметров прокатки

60 р

-(т. -l т), 1 можно определить амплитуду пробных колебаний опережения Л5 с использованием выражения (4) Из выражения (3) следует, что при указанных условиях стабилизация натяжения о не исключает появления разноширинности при изменении î4. Поэтому на непрерывных

5 станах, оборудованных системами стабилизации натяжения с использованием датчиков, установленных в промежутках стана, разноширинность остается значительной. Разноширинность можно значительно уменьшить, если

10 ста билизиро)вать не удельное .натяжение о, а величину, пропорциональную выражению (3).

При введении пробных колебаний ЛУ определенной частоты и небольшой амплитуды в за дание системы регулирования скорости двигателя с той же частотой изменяются динамический момент двигателя ЛМ „скорость двигателя Лп, натяжение полосы между клетями AT. Эти изменения натяжения вызывают изменение момента сопротивления

20 на валу двигателя ЛМ,. Следовательно, результирующее приращение момента ЛМ определяется суммой двух моментов

535703

15 (5) 20

Принимая тф = ф, получают

При постоянной амплитуде колебаний задания ЛУ колебания натяжения AT полностью определяются колебаниями ЛЯ. Следовательно, амплитуда пробных колебаний момента

ЛМ, и амплитуда пробных:колебаний тока якоря при ЛМ, = const пропорциональна величине

Экспериментальные исследования, проведенные на действующих станах, показали, что зависимость уширения от натяжения значительнее, чем это дают средневыпрямленные колебания тока в соответствии с выражением (5). Поэтому в соответствии с формулой (3) обратная связь, сформированная умножечием сигнала, пропорционального амплитуде проб,ных колебаний така (5), на сигнал, пропорциональный натяженшо, изм еренному с помощью датчиков натяжения, несет информацию оо изменении возмущений, действующих на ширину полосы.

В регулятор скорости двигателей чистовых клетей стана вводят периодические колебания небольшой амплитуды с частотой, близкой к частоте среза системы регулирования скорости двигателей. Затем выделяют сигнал, пропорциональный средневыпрямленному значению пробных колебаний переменной составляющей тока якоря двигателей. Средневыпрямленные значения пробных колебаний тока смежных клетей суммируют, так как механические свойства полосы в очагах смежных клетей могут быть различными в каждый данный момент времени. Полученную сумму сигналов подают на блок произведения. После захода полосы в смежные клети измеряют натяжение полосы в промежутке и подают этот сигнал на блок произведения вторым сомножителем. Сигнал, пропорциональный полученному произведению, используют в качестве сигнала обратной связи. Сигнал же, пропорциональный полученному произведению на переднем конце полосы, запоминают. Он служит уставкой системы для данной полосы.

Затем сравнивают указанное произведение с уставкой и так изменяют скорость двигателей смежных клетей, а следовательно, и натяжение полосы, чтобы произведение оставалось постоянным. При заходе следующей полосы запоминают новое значение произведе25

Зо

60 ния сигналов на переднем конце этой полосы и автоматически изменяют скорость двигателей, стремясь поддерживать постоянное новое значение уставки, Такой способ формирования уставки позволяет получить информацию о соотношении между свойства ми полосы и натяжением на голове полосы. Поддерживая это соотношение постоянным на всей длине полосы, добиваются компенсации влияния изменения свойств полосы на ее ширину путем изменения натяжения.

Для тех прокатных станов, где имеется, помимо измерителей натяжения, система стабилизации натяжения полосы и удельное натяжение для всех размеров полос остается постоянным, в соответствии с выражениями (3) и (5) обратную связь формируют умножением сигнала, пропорционального амплитуде пробных колебаний тока, на постоянный коэффициент, пропорциональный величине удельного натяжения.

Формула изобретения

1. Способ управления многодвигательным электроприводом по авт. св. М 471645, о тл и ч а ю шийся тем, что с целью повышения точности размеров прикатанных полос..преимущественно ширины полосы, дополнительно измеряют натяжение полосы, а сигнал обратной связи формируют дополнительно в зависимости от измеренного значения натяжения, причем сигнал задания натяжения для данной полосы получают, запоминая величину сигнала обратной связи на переднем конц е пол,осы.

2. Способ по п. 1, отличающи йся тем, что зависимость сигнала обратной связи от натяжения формируют перемножением сигнала пропорционального средневыпрямленному значению переменной составляющей тока якоря, вызванной пробными колебаниями, с сигналом измеренного значения натяжения полосы.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что для станов со стабилизированным натяжением полосы зависимость сигнала обратной связи от натяжения формируют умножением сигнала, пропорционального средневыпрямленному значению переменной составляющей тока якоря, вызванной пробными колебаниями, на коэффициент, пропорциональный величине удельного натяжения.

4. Способ по пп. 2 и 3, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точностями размеров прокатываемых полос, сигнал, пропорциональный средневыпрямленному значению переменной составляющей тока якоря, формируют как сумму средневыпрямленных значений сигналов двух смежных клетей.