Устройство для регулирования натяжения проволоки при намотке

Устройство для регулирования натяжения проволоки при намотке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическмк

Республик

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< >900920 (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22)Заявлено 280380 (21) 2900982д -27 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 3001.82. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 3001.82 (5 I ) М. Кл.

В 21 С 47/00

9вударетеааей квинтет

CCCP ае делан нзеаретеннй н атерытнй (53 ) УД К 21 772.068(088.8) (72) Автор изобретения

А.И.Тищенко

" . &ИКЦффя

И Tf!!=,ща

Казахский политехнический институт им. В И.ЛейЮЬ"" >-""

ВЯ" "

::"I ° r t i g4 (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ

ПРОВОЛОКИ ПРИ НАМОТКЕ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к устройствам для обработки проволоки.

Известен намоточный аппарат с приводом от асинхронного двигателя с фазным ротором. Поддержание постоянного натяжения проволоки при намотке на таком аппарате (при изменении диаметра намотки) осуществляется за счет близкого совпадения регулировочно ной характеристики приводного двигателя, получаемой за счет дополнительного сопротивления в роторной цепи, с нагруэочной характеристикой намоточного аппарата (11.

Однако указанные характеристики совпадают только в двух точках, поскольку первая - прямая, а вторая— гипербола, в результате чего натяже20 ние проволоки по мере изменения радиуса намотки оказывается неравномерным, больше или меньше заданного. Динамические характеристики электропривода из-за значительного ослабления вращающего момента двигателя при работе на мягкой регулировочной характеристике оказываются низкими, что вызывает образование петли и запутывание проволоки при разгоне волочильного стана совместно с намоточным аппаратом, снижая производительность.

Для исключения петлеобразования на метизных заводах увеличивают жесткость приводного двигателя, что вызывает значительное увеличение натяжения проволоки при намотке против необходимого и тем самым повышенный расход энергии на намотку. При совмещении нагрузочной характеристики намоточного аппарата с соответствующей регулировочной характеристикой двигателя, рабочий диапазон скорости двигателя оказывается в пределах от

0,7-0,4 П, что приводит к значительным потерям в цепи ротора и увеличению габаритной мощности приводного двигателя. Помимо этого, поддержание

15

i$

3 900920 постоянного натяжения проволоки при намотке вызывает межслойное врезание верхних слоев проволоки в нижние, что приводит к деформации катушек и эапутыванию проволоки при последующей размотке.

Известно также устройство для регулирования натяжения проволоки при намотке, содержащее связанные между собой намоточный аппарат с приводным асинхронным двигателем с фазным ротором и систему управления, имеющую основные и дополнительные резисторы в роторной цепи, часть которых эашунтирована тиристорным коммутатором, Усилитель с двумя входами, инвертор, релейный элемент, датчики тока двигателя волочильного барабана и намоточного аппарата, счетчик числа пар слоев проволоки, блок памяти, управляемый одновибратор, пороговый элемент 323.

Описанное устройство характеризуется сложностью и недостаточной надежностью в связи с использованием вращающихся датчиков угловых скоростей.

Цель изобретения - повыш"ние надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для регулирования натяжения проволоки при намотке, содержащее связанные между собой намоточный аппарат с приводным асинхронным двигателем с фазным ротором и систему управления, имеющую основные и дополнительные резисторы в роторной цепи, часть которых зашунтирована тиристорным коммутатором, усилитель с двумя входами, инвертор, ре- лейный элемент, датчики тока двигателя волочильного барабана и намоточного аппарата, счетчик числа пар слоев проволоки, блок памяти, управляемый одновибратор, пороговый элемент, снабжено релейной системой автоматического регулирования момента (CAPM) приводного двигателя, выполненной в виде датчика тока статора и связанного с ним интегратора, при этом интегратор соединен со входом релейного элемента, а выход релейного элемента через инвертор и первый вход усилителя соединен с цепью управления тириСторным коммутатором роторных резисторов приводного двигателя, датчик тока двигателя волочильного барабана через пороговый элемент и регулируемый одновибратор

4 соединен со вторым входом усилителя тиристорного коммутатора, а управляющий вход регулируемого одновибратора соединен через блок памяти со счетчиком числа пар слоев проволоки, На фиг. 1 приведены регулировочные характеристики (а, с, d е) асинхронного двигателя с фазным ротором и нагрузочная характеристика (Ь) намоточного аппарата; на фиг. 2блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит релейную САРИ, которая включает двигатель 1 намоточного аппарата, приводящий в движение приемную катушку 2, датчик 3 тока статора двигателя 1, выход которого п дкпючен через выпрямитель 4 на вход интегрирующего элемента 5. Выход интегрирующего элемента подключен на вход релейного элемента 6.

Репейный элемент 6 через инвертор 7 и первый вход усилителя 8 подключен на вход тиристорного коммутатора 9, который подключен параллельно части резисторов 10 роторной цепи двигателя 1.

8 цепь статора двигателя 11 чистового барабана 12 волочильного стана включен датчик 13 тока, выход которого через пороговый элемент 14 и управляемый одновибратор 15 подключсн на второй вход усилителя 8.- Управляющий вход одновибратора 15 через блок 16 памяти подключен к выходу датчика 17 числа пар слоев. Сброс блока 16 памяти осуществляется от датчика 18 исходного положения выдвижной пиноли намоточного аппарата.

Устройство работает следующим образом.

При пуске намоточного аппарата релейный элемент б за счет пускового тока двигателя срабатывает и через инвертор 7 снимает управляющее воздействие с усилителя 8 и тем самым с коммутатора 9. Двигатель 1 переходит на работу с более мягкой регулировочной характеоистикой d (фиг.

1) . Как только ток двигателя 1 станет ниже порога срабатывания релейного элемента 6, последний возвращается в исходное состояние, тиристорный коммутатор 9 включается, шунтируя часть резисторов 10 роторной цепи двигателя l, и последний переходит на более жесткую регулирово .ную характеристику с, развивая повышенный вращающий момент, Затем цикл повторяется, в результате чего двига5 90092 тель 1 работает на промежуточной регулировочной характеристике, параллельной оси ординат и лежащей между двумя характеристиками с и d, Работа двигателя обеспечивается с постоянным вращающим моментом, поскольку ток статора при работе со скольжениями выше критического и пропорционален моменту двигателя. Наличие интегрирующего элемента 5 на входе релей- to ного элемента 6 обеспечивает исключение однополярных импульсов тока ротора и тем самым знакопеременных динамических моментов, не вызывая в то же время колебаний натяжения проволоки.

Интегрирующий элемент 5 помимо основной функции выполняет функцию фильтра-выпрямителя и функцию регулятора заданного значения момента двигателя. щ

При совместном пуске намоточного аппарата с волочильным станом с целью исключения провисания проволоки динамическая составляющая тока двигателя ll чистового барабана 12 че- 2s реэ датчик 13 тока, пороговый элемент

14 и управляемый одновибратор 15 воздействует на второй вход усилителя 8, управляющего тиристорным коммутатором 9, обеспечивая повышенный пуско- зр вой момент двигателя Нп> (фиг. 1) намоточного аппарата. При спадении динамической составляющей тока,двигателя 11 ниже порога срабатывания элемента 14, одновибратор 15 путем воздействия на второй вход усилителя 8 продолжает удерживать включенное состояние тиристорного .коммутатора 9 и, следовательно, максимальный момент двигателя 1 в связи с повышенным относительным моментом инерции намоточкого аппарата по сравнению с чистовым барабаном волочильного стана.Корректировка времени запаздывания работы расширителя осуществляется по его управляющему входу от блока 16 памяти (запоминающего исходный момент инерции катушки), вход которого подключен к датчику 17 числа пар слоев проволоки на катушке. 8 качестве дат чика .17 числа пар слоев может быть использован бесконтактный конечный выключатель, переключающий реверсив,ную муфту раскладочного механизма.

Сброс памяти осуществляется при съеме катушки за счет воздействия выдвижной пиноли катушки на датчик 18 ее исходного положения.

0 6

Использование изобретения обеспечивает регулирование натяжения проволоки обратно пропорционально радиусу намота наиболее простыми средствами и может быть использовано как на вновь проектируемых, так и на существующих намоточных аппаратах с приводом от асинхронного двигателя с фазным ротором. Экономический эффект только за счет экономии электроэнергии составляет 920 руб,!год.

Формула изобретения

Устройство .. я регулирования натяжения проволоки при намотке, содержа- . щее связанные между собой намоточный аппарат с приводным асинхронным двигателем с фазным ротором и систему yïравления, имеющую основные и дополнительные резисторы в роторной цепи, часть которых зашунтирована тиристорным коммутатором, усилитель с двумя входами, инвертор, релейный элемент, датчики тока двигателя волочильного барабана и намоточного аппарата, счет" чик числа пар слоев проволоки, блок памяти, управляемый одновибратор, пороговый элемент, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно снабжено релейной системой автоматического регулирования момента приводного двигателя, выполненной в виде датчика тока статора и связанного с ним интегратора, при этом интегратор соединен со входом релеиного элемента, а выход релейного элемента через инвер" тор и первый вход усилителя соединен с цепью управления тиристорным комму" татором резисторов в роторной цепи приводного двигателя, датчик тока двигателя волочильного барабана через пороговый элемент и регулируемый одновибратор соединен со вторым входом усилителя тиристорного коммутато" ра, а управляющий вход регулируемого одновибратора соединен через блок памяти со счетчиком числа пар слоев проволоки °

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

1. Намоточный аппарат АЗТМ типа

НК-1/500-1000.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2454267/27, 1977 (прототип).