Устройство для управления аккумуля-topom полосы

Устройство для управления аккумуля-topom полосы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ф

l (72) Авторы изобретения

А. Й. Крайзман, И. Г. Llpoaa и П. П. Най н р :.

{71) Заявитель

Украинский государственный проектный и

Тяжпромэлектропроект" (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АККУМУЛЯТОРОМ

Г1ОЛ ОСЫ

Изобретение относится к области ме таллургического электропривода и может" быть использовано для управления ак-:, кумуляторами полосы горизонтального и . вертикального типов прокатных станов и агрегатов обработки и покрытий полосы в цехах холодной прокатки.

Известно устройство реализующее способ регулирования линейной скорости стана холодной прокатки, в котором ис!

О пользуется аккумулятор (накопитель) полосы горизонтального типа с подвижной кареткой (тележкой, несущей отклоняющие барабаны и создающей натяжения в полосе. Основное назначение устройства—

15 обеспечить необходимые скоростные режимы работы оборудования до и после аккумулятора в функции положения подвижной каретки (т.е. количества накопленной полосы) и их взаимное согласова20 ние (1). Однако создание натяжения в полосе до начала ее движения, обеспечивающие нормальные режимы работы оборудования после нетехнологических остановок со сбросом натяжения, а также своевременное обнаружение обрывов полосы и остановки двчжения полосы с целью локализации аварии не предусмотрены.

Известна также система регулирования петлевой каретки, которая имеет два индивидуальных привода петлевых кареток горизонтального аккумулятора. Система регулирования предусматривает слежение за синхронностью обоих приводов, компенсацию трения в механизмах и учет колебания канатов, корректировку натяжения в режимах ускорений и замедлений, а также контроль обрыва полосы с немейленным воздействием на остановку всего агрега та (21.

Однако и здесь вопросы создания пред варительного натяжения йо пуска агрегата не решены. При этом, обрыв полосы и отсутствие натяжения в полосе из-аа наличия слабины для системы эквивалентны и существует сигнал, запрещающий пуск установки. Создание натяжения в по8144Ì лосе в- этих условиях должно решаться какими-то вспомогательными путями, Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления аккумулятором стальной полосы, содержит систему регулирования тока якоря двигателя постоянного тока, привода каретки петлеаккумулятора и систему регулирования скорости входной тянущей станции. Система регулирования привода каретки содержит контур регулирования тока (соответственно, натяжения в полосе), на вход которого подается сигнал зада- . ния тока, а также корректирующие сигналы, учитывающие трение в механизме и динамическую составляющую тока при ускорениях каретки. Выходной сигнал регулятора тока ограничивается по уровню для двигательного режима работы привода. Система регулирования скорости входной тянущей станции имеет в качестве задания помимо основного сигнала задания скорости, соответствующего скорости всего агрегата, дополнительный сигнал, обеспечивающий коррекцию скорости в функции положения каретки аккумулятора в рабочей зоне (заполненный аккумулягор) (3 ).

Недостатком данного устройства является отсутствие контроля за обрывом полосы и невозможность нормального выбора слабины полосы перед началом работы агрегата.

Пействитепьно, по технологическим требованиям агрегат должен запускаться после установления в полосе заданного натяжения, соответствующего сортаменту материала. Включение системы регулирования тока в работу с заданной уставкой на входе приведет к разгону двигателя и каретки аккумулятора до скорости, соот» ветствующей величине ограничения выходного сигнала регулятора тока, поскольку сигнал обратной связи по току до упора каретки в полосу отсутствует (не считая тока потерь, которые компенсируются сигналом с релейного усилителя). Таким образом, происходит удар каретки в полосу в момент окончания выбора слабины на большой скорости, так как скорость, соответствующая уровню ограничения,должна быть выше максимально возможной рабочей скорости каретки. Эта скорость определяется максимальной разностью между скоростями входной и выходной частей агрегата в режиме заполнения аккумулятора полосой и является достаточно высокой. Такой удар в полосу недопустим

50

55 входы пороговых элементов соединены с соответствующими эадатчиками..

На чертеже приведена схема устройства. как для электродвигателя, так и для механооборудования.

При обрыве полосы в аккумуляторе исчезает нагрузка на двигателе, и соответственно, обратная связь по току якоря двигателя, Как и в предыдущем случае, каретка аккумулятора интенсивно разгоняется до уровня ограничения, Обрыв полосы системой не фиксируется, каретка продолжает двигаться вплоть до удара в ограничительные конструкции, агрегат продолжает транспортировать полосу - все это ведет к развитию аварии.

Цель изобретения - повышение качества регулирования, предупреждение ударов каретки в полосу при выборе слабины, повышение быстродействия и точности контроля обрывов полосы.

Поставленная цепь достигается тем, что устройство, содержащее электропривод перемещения каретки петлеаккумулятора включающий в себя электродвигатель, питающий его тиристорный преобразователь, блок регулирования тока якоря двигателя, узел компенсации потерь в механизме; электропривод входной тянущей станции с, блоком регулирования скорости двигателя и узлом коррекции скорости по положению каретки петлеаккумулятора по сигналу сельсина-датчика, установленного на барабане каретки, дополнительно содержит блок регулирования скорости каретки петлеаккумулятора, содержащий задатчик, датчик тока, датчик скорости и управляющий блоком регулирования тока, триггер, два реле, первый пороговый элемент контроля тока двигателя каретки, второй пороговый элемент контроля скорости перемещения каретки, третий пороговый элемент контроля разности заданной и фактической скоростей каретки, инвертор и два клапана И, причем выход первого порогово1 о элемента соединен с одним входом первого клапана И, .выход второго через ин». вертор соединен с другим входом первого клапана И, выход которого подключен к триггеру, соединенному с первым реле разрешения вращения двигателей входной и выходной тянущих станций, выход третьего порогового элемента подключен ко входу второго клапана И, другой вход которого соединен с выходом триггера, а выход со вторым реле контроля обрыва полосы и остановки двигателей тянущих станции и каретки петлеаккумлятора, 5 8144

Устройство состоит иэ каретки 1, петлеаккумулятора, полосы 2, каната 3 барабана лебедки аккумулятора, барабана 4 лебедки, электродвигателя 5 лебедки, входной тянущей станции 6, выходной 5 тянущей станции 7, двигателей станции

8 и 9 датчиков 10 и 11 скорости станций, блоков 12 и 13 регулирования скорости станций, источника 14 силового регулируемого напряжения, (тиристорный iy преобразователь), регулятора 15 тока, датчика 16 тока, регулятора 17, скорости, датчика 18 скорости, эадатчика 19 скорости, порогового устройства 20, чувствительного к току якоря двигателя, порогового устройства 21, чувствительного к угловой скорости двигателя, инвертора

22, первого клапана 23 И, триггера 24, реле 25 разрешения движения, порогового устройства 26, чувствительного к разности заданной и фактической скорости каретки, второго клапана 27 И, реле 28 контроля обрыва полосы и остановки двигателей тянущих станций и каретки петлеаккумулятора.

Каретка 1 аккумулятора полосы 2 соединена канатом 3 с приводным барабаном 4, .на который канат наматывается или с которого сматывается. Барабан 4 имеет привод от электродвигателя 5 по- ЗО стоянного тока, который создает вращающий момент в сторону намотки каната 3.

Этим обеспечивается заданное натяжение в полосе 2. Йвижение каретки 1 определяется соотношением скоростей входной тяну-3g щей станции 6 и выходной тянущей станции 7. Йвижение каретки в сторону барабана 4 соответствует превышению скорости станции 6 над скоростью станции 7 (заполнение аккумулятapa), движение от . 4p барабана — превышению скорости станции

7 над скоростью станции 6 (опорожнение аккумулятора). Привод барабанов станций

6 и 7 осуществляется от электродвигателей 8 и 9 с датчиками 10 и 11 скорости посредством блоков 12 и 13 автоматического регулирования скорости соответственно.

Электродвигатель 5 снабжен питающим его тиристорным преобразователем 14 и блоками регулирования тока и скорости.

Блок регулирования тока включает в себя регулятор 15 тока и датчик 16 тока якоря. Блок регулирования скорости включает в себя регулятор 17 скорости, датчик 18 скорости, эадатчик 19 скорости и управляет блоком регулирования тока.

Йля контроля момента окончания выбора полосы используется узел, включающий в себя пороговое устройство 20, чувствительное к появлению тока якоря двигателя 5, пороговое yrrpoAcreo 21, чувствительное к появлению угловой скооости двигателя 5, инвертор 22, клапан 23 И, триггер 24, который включает реле 25, разрешающее станциям 6 и 7 и всему агрегату транспортирование полосы.

Узел контроля обрыва полосы вкнючает в себя пороговое устройство 26, чувствительное к появлени:о разности между фаитической и заданной скоростями каретки, клапан 27 И, реле 28, срабатывание êoторого аварийно останавливает двигатели

8 и 9 тянущих станций и всего агрегата и отключает двигатель 5 аккумулятора, Устройство работает следующим образом.

В исходном .состоянии все привода и полоса стоят. При подаче сигнала низкого уровня 0 на вход регулятора 17 скорости двигатель 5 начинает вращаться в сторону намотки каната 3 и каретка 1 начинает перемешаться, выбирая слабину полосы. В этом режиме, поскольку сигнал задания скорости отсутствует, сигнал а выступае в роли задающего сигнала по скорости каретки, которому противопоставляется сигнал о обратной связи по фактической скорости каретки. э

Всвязи с тем,,что сигнал Q по уровню во много раз меньше минимального сигнала о, соответствующего минимальной рабочей скорости каретки, она движется с малой скоростью. На клапане 23 совпадение сигналов отсутствует, так как и в исходном состоянии, и при движении каретки до выбора слабины ток .двигателя 5 меньше порога срабатывания устройства 20. Порог срабатывания устройства 20 выбирается равным значению. тока, соответствующего минимальному натяжению в полосе 2, или регулируется в функции сигнала 3 задания величины тока, т.е. натяжения в полосе. Малый динамический ток при разгоне каретки до скорости выбора слабины обеспечивается медленным наростанием сигнала С3 (устройство формирования сигнала во времени на чертеже не показано). На клапане 27 также отсутствует совпадение сигналов, поскольку отсутствует сигнал Д с выхода триггера 24. Установка триггера 24. в исходное состояние обеспечивается подачей сигнала б оператором или автоматически go или одновременно с сигналом Q . Таким образом, реле 25 не дает разрешения на движение полосы, а реле 28 не фиксирует ее обрыва.

8144М

В момент окончания выбора слабины каретка 1 упирается в полосу и останавливается, в связи с чем пороговое устройство 21 возвращается в исходное состояние и появляется сигнал на одном из входов клапана 23. Остановка каретки 1 приводит к спаданию до нуля сигнала в обратной связи по скорости и к насыщению регулятора 17 скорости сигналом 0

Система переходит в режим регулирования тока двигателя 5. Ток нарастает и пороговое устройство 20 срабатывает, обеспечивая подачу и второго сигнала на вход клапана 23. Триггер 24 срабатывает, включая реле 25 и разрешая разгон всего агрегата. При этом с клапана 27 снимается сигнал запрета работы цепи контроля обрыва полосы.

При большом сортаменте по ширине и толщине обрабатываемых полос 2, а также при заранее установленном постоянном пороге срабатывания (из расчета минимального сечения) устройства

20, что значительно его упрощает, возможен и иной псрядок работы. В случае прохождения по агрегату полосы большого сечения нагрузка на двигателе or полосы может превысить. порог срабатывания устройства 20 еще до упора каретки, в полосу.

Однако каретка будет продолжать двигаться и пороговое устройство 21 через инвертор 22 запрещает включение реле

25 и пуск агрегата. Только лишь при остановке каретки при упоре в полосу система переходит в режим регулирования тока, а цепь контроля выбора полосы и создания в ней натяжения разрешает пуск.

Если, одновременно с подачей сигнала

О на систему регулирования приводов агрегата подаются и сигналы задания выбранной скорости (для станций 6 и 7 соогветственно сигналы эк и u. ), то разгон агрегата начинается сразу после срабатывания реле 25.

При дальнейшей работе агрегата на различных скоростях сигналы д и 3 всегда соответствуют друг другу, в связи с чем сигнал q продолжает обеспечивать насыщение регулятора 17 скорбсти. При обрыве полосы в аккумуляторе нагрузка на двигателе 5 падает и он {и каретка 1) начинает разгоняться, Однако скорость его повышается на незначительную веничину, определяемую сигналом ст по сравнению с заданным сигналом Д, так как увепичивающийся сигнал об ратной связи компенсирует сигнал р что приводит к выходу регуля тора

S

3S

4э

17 скорости из насьпцения и к переходу системы автоматически в режим регулирования скорости. Никаких нежелательных воздействий электро- и меха»нооборудование при этом не испытывают.

Одновременно, возникшая разность между

° заданной сигнапом о скоростью и фактической скоростью, определяющей сигнал тт фиксируется пороговым устройством 26, которое включает реле 28 и останавливает станции 6 и 7 и весь агрегат в целом.

На чертеже не показаны узлы компенсации потерь в механизме и коррекции скорости входной станции 6 по положению каретки 1 в рабочей зоне. Динамическая компенсация по току двигателя при ускорениях обеспечивается вводом сигнала К вырабатываемого задатчиком скорости.

Таким образом, применение предлагаемого устройства обеспечивает нормальную работу оборудования во всех режимах в соответствии с технологическими требованиями и предотвращает поломку оборудования и развитие аварии при обрыве полосы, Формула изобретения

Устройство для управления аккумулятором полосы, содержащее электропривод перемещения каретки петлеаккумулятора, включающий в себя электродвигатель, питающий его тиристорный преобразователь, блок регулирования тока якоря двигателя, узел компенсации динамического тока, узел компенсации потерь в механизме; электропривод входной тянущей станции с блоком регулирования скорости двигателя и узлом коррекции скорости по положению каретки петлеаккумулятора по сигналу сельсина-датчика, установленного на барабане каретки, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения качества регулирования, предупреждения ударов каретки:в полосу при выборе слабины, повышения быстродействия и точности контроля обрывов полосы, в устройство дополнительно введены блок регулирования скорости каретки петлеаккумулятора, содержащий задатчик скорости, датчик тока, датчик скорости и управляющий блок регулирования тока, триггер, два реле, первый пороговый элемент контроля тока двигателя каретки, второй пороговый элемент контроля скорости перемещения каретки, третий пороговый элемент контроля разности заданной и факти9 6244ОО 10 ческой скоростей каретки, инвертор и два псроговых элементов соединены соответклапана И причем выход первого по- ственио с выходами датчика тока, датчирогового элемента соединен с одним вхо- ка скорости и задатчика скорости. дом первого клапана И, выход втсрого Источники информации, через инвертор соединен с другим входом g принятые во внимание при экспертизе клапана И, выход котсрого подключен к 1. Патент Великобритании N 142662 8 триггеру, соединенному с первым реле кл. В 3 И, 1974, разрешения вращения двигателей входной 2. Глейсиер Герхарт, Вилке Эккард. и выходной тянущих. станций, выход тре- Электрическое оборудование высокопронзrbего порогового элемента подключен ко 39 водительной правильной установки для обЮ входу второго клапана И, другой вход ко работки лент.-Журнал Фирма Сименс, тсрого соединен с выходом триггера, а спецвыпуск, 1977, к выставке Электровыход со вторым реле контроля обрыва 77, с. 131,132, полосы и остановки двигателей тянущих 3. Авторское свидетельство СССР станций и каретки аккумулятора, входы No 437053, кл. G 05 D 3/04, 1972.

8 1.44М

Составитель А. Абросимов

Редактор Н. Коичицкая Техред М. Коштура Корректор N.Èàèàðeíêî

Заказ 888/12 Тираж 888 Подл исное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4