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Lors du laminage du fer ou de métaux non ferreux en vue de la production de bandes de grande longueur, il est nécessaire, pour obtenir une qualité uniforme, que le produit en laminage soit maintenu toujours sous une tension constante, tant à l'entrée qu'à la sortie des cylindres.
La traction sur la bande, multipliée par la vitesse d'avan- cement du produit détermine la puissance nécessaire pour l'obten- tion de cet effort de trac-Lion. il s'ensuit que, à une vitesse constante du feuillard, une tension constante sur la bande sup- pose une puissance mécanique constante des moteurs de commande
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du dévidoir débiteur et du dévidoir récepteur.
Il est connu, pour réaliser une traction constante de la ban- de de régler les moteurs des dévidoirs de façon à obtenir une puis- sance constante, qui est transmise dans l'entrefer. Toutefois,, ce procédé ne fournit une traction constante sur le feuillard qu'aussi longtemps que l'installation fonctionne en régime perma- nent. Lors d'une modification de la vitesse'de laminage, les efforts d'accélération ou de décélération qui en résultent provo- quent des modifications dans l'effort de traction agissant sur la bande, modifications* qui risquent, dans certaines conditions, de donner lieu à des pouduits de rebut.
L'invention visa à faire en sorte que, lors du réglage auto- matique de tels moteurs de dévidoirs, il soit tenu compte des forces d'accélération ou de décélération de telle façon que l'ef- fort de traction agissant sur la bande demeure constant même pen- dant n'importe quelle variation de la vitesse du laminoir exigée par le processus de laminage.
L'invention part de la supposition que la vitesse de rotation du moteur de commande du laminoir est réglée automatiquement - selon une méthode déjà connue ou suggérée - de telle façon qu'elle corresponde toujours à la position d'un levien de commande ou d'un transmetteur de Valeur nominale et que, lors de variations du réglage de la valeur nominale, cette vitesse de rotation suive celles-ci très rapidement. On supposera en outre que les moteurs de dévidoirs, qui sont des moteurs à courant continu, sont alimen- tés par des mutateurs commandés, réglés automatiquement en confor- mité avec des valeurs nominales prescrites.
Une installation de cette sorte a été représentée schémati- quement et à titre d'exemple dans la Figure 1.
L'induit 1 du moteur de commande de la paire de cylindres 2 est alimenté à travers un mutateur 3, tandis que l'enroulement excitateur la de ce moteur reçoit le courant à sens alternatif
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à partir de .deux mutateurs 4 montes en croix.
Une génératrice tachymérique 5- dont la tension représente la valeur effective de la vitesse de rotation - et une tension de valeur nominale pouvant être ajustée par le levier de manoeuvre
8, influencent les régulateurs 6 et 7 des mutateurs d'excitation et d'induit de telle façon que l'on peut imposer à l'aide du levier de manoeuvre n'importe quelle vitesse de rotation voulue, à laquel- le lé moteur 1 s'adapte aussitôt.
Le dévidoir récepteur 17 est commandé par un moteur dont l'induit 9 est alimenté par le mutateur 10, tandis que son enrou- lement d'excitation 9a est alimenté par les mutateurs 11 montés en croix. Le courant d'induit et le courant d'excitation sont réglés chacun séparément, par les régulateurs 12 et 13, suivant les valeurs nominales imposées.
On prévoit un système de commande destiné au dévidoir débi- teur, réglé d'une manière analogue à celle qui vient d'être décrite, mais non représenté dans les dessins.
La vitesse d'avancement du feuillard sortant des cylindres 2, laquelle ne correspond pas à la vitesse périphérique de ces cylin- dres, est déterminée à l'aide d'un rouleau de renvoi 18. Trois génératrices tachymétriques 14, 15 et 16; accouplées avec les cy- lindres 2, le rouleau de renvoi 18 et le dévidoir 17, fournissent des tensions continues proportionnelles aux vitesses de 'rotation ou aux vitesses angulaires de ces organes.
Ces tensions, ainsi que d'autres grandeurs - ajustées dans chaque cas en tenant compte des caractéristiques techniques de l'ins- tallation ou variables avec la vitesse de laminage - servent à déter- miner les valeurs nominales imposées pour les régulateurs 12 et 13 des mutateurs du moteur du dévidoir.
Four exposer la façon dont ceci peut être accompli, on déter- minera d'abord les principes théoriques qui interviennent dans la solution du problème posé. Un utilisera à cette fin les symboles ci-après :
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RW = rayon descylindres RHo rayon du dévidoir vide RH rayon variable du dévidoir avec feuillard enroulé RZ = rayon des tourillons du dévidoir Ru rayon du rouleau de renvoi GHo poids du dévidoir vide GH poids variable du dévidoir avec feuillard enroulé #Ho = moment d'inertie du dévidoir vide, y compris l'induit du moteur #H moment d'inertie variable du dévidoir, y compris l'induit du moteur,.
avec feuillard enroulé #W = vitesse angulaire des cylindres #H = vitesse angulaire du dévidoir
U = vitesse angulaire du rouleau de renvoi b = largeur du feuillard # poids spécifique du feuillard g accélération de la pesanteur t = temps
A usure des cylindres par frottement, c'est-à-dire, reduc- tion du diamètre des cylindres à la suite de l'usure par frottement, après une durée de service prolongée
K = avance ou retard du produit en laminage, c'est-à-dire, le rapport entre la vitesse périphérique des cylindres et la vitesse du produit en laminage à l'entrée ou à la sortie
EMI4.1
(Ow. Hw wu-Ru W = constante de la résistance de l'air.
Le. couple appelé à être fourni par le moteur du dévidoir doit être en équilibre avec : 1). le couple dû à l'effort de traction agissant sur le feuillard, soit, M1 = Q.RH
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d #H
EMI5.1
.<.). le moment d'accélération instantanée M f1t -- dt ¯ le moment dû à la. résistance de l'air et a la résistance de frottement
EMI5.2
Ivl -. W. (.04 +! .n,,'R
On obtient ainsi, pour le couple du moteur du dévidoir l'équation suivante : d#H
EMI5.3
(1) : ¯ 1 . M...; + lVl3 :=; Q'Rff ,.
GH rt (V[ WH + /tU1Ir"RZ)
Le moment d'inertie du dévidoir avec feuillard enroulé s'exprime par
EMI5.4
... 'Ir b '0 -Ll Li 4 ou par =Q.. + B (4 - p, 4) où l'on a posé, aux fins de réduction, la grandeur auxiliaire proportionnelle à la largeur b du feuillard, soit, B = Ò/2. b. r/g
Si l'on pose en outre
EMI5.5
(,uVJ wu 1\1 - Y U " IL li vi UIi ùÎ EU GU T K RU y W 9 - ww Z UJH - X 0 ' on obtient:
EMI5.6
1 Q"Hu.Y et
EMI5.7
fo ' z ¯ Bb 4 ^3j d c4,i ". - - BaRt. y] z d't
Le moment de frottement dans les paliers peut -étant donné qu'il ne représente qu'une grandeur de correction relativement peu importante - être exprimé avec une exactitude suffisante comme la.
EMI5.8
somme d'une partie constante, c'est.-é1-dire, qui correspond au poids
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moyen du devidoir, et d'une partie correspondant à l'effet de traction agissant sur le feuillard, de sorte que
EMI6.1
Wa WY4 + 1 tr CN. z
On obtient ainsi l'équation suivante pour le couple, qui doit faire l'objet du réglage, du moteur du dévidoir
EMI6.2
(.;) 11 , y A.² .. B- B 4 Z. -- (..:) 1\1 Q..l:\t- B.HG- dt + W- wH .. 1 ;:.
C....Qj
Afin de réaliser une solution continue de l'équation diffé- rentielle (2), on prévoit un appareil à calculer analogique 17, qui se compose de moyens connus et sert à représenter, à l'aide de grandeurs électriques, des multiplications, des divisions et des dérivées en fonction du temps, cet appareil se voyant appliquer encore d'autres grandeurs résultant des caractéristiques de l'ins- tallation, comme indiqué par la flèche P.
La Fig. représente schématiquement un exemple de l'@xécu- tion des opérations de calcul requises.-
Le potentiomètre 19 se voit appliquer la tension de la géné- ratrice tachymétrique 14, proportionnelle à la vitesse angulaire
Ww des cylindres, tandis que la tension de la génératrice tachy- métrique 15, proportionnelle à la vitesse angulaire du roul @u de renvoi, est appliquée au curseur 19a de ce potentiomètre.
La différence entre la tension recueillie au curseur 19a et la tension de la génératrice tachymétrique 15 est appliquée, à travers un amplificateur 20, à un système de commande 21 qui règle la position du curseur 19a de façon à faire disparaître cette différence des tensions. Il s'ensuit que la mise en position du curseur 19a ainsi réalisée représente une mesure pour la grandeur Òu
EMI6.3
G = 0)W ' Le curseur ; du potentiorvètre 42 est mis en poxi-
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tion d'une manière correspondante.. Comme co otentiomètre cet également alimenté par la génératrice tachymétrique 14, la tension recueillie à son curseur 22a represente une mesure de la grandeur #W. Z.
A cette tension est opposée la tension recueillie au curceur 23a du potentiomètre 23. Ce dernier potentiomètre se voit appli- quer la tension engendrée par la dynamo tachymétrique 16, c'est-à- dire, une tension proportionnelle à la vitesse angulaire du dévi- doir. La différence entre les tensions recueillies aux curseurs 22a et 23a est appliquée, à travers l'amplificateur 4, au sys- tème de commande 25, qui amène le curseur 23a dans une position où la différence des tensions est compensée de façon à égaler zéro.
Si, en adoptant cette mise au point, on désigne le rapport entre la tension du curseur 23a et la tension de la géneratrice tachymétrique 16 par Ó, on obtient Ó . #H = #W. Z et, par conséquent,
EMI7.1
oZ'- -J.J ua 6- w il o)W' iI - 7c-dîi
Il s'ensuit que le réglage représente la grandeur Y dans l'équation différentielle (2). Lorsque le potentiomètre 43 pré- sente, conformément à un type courant, un trajet de résistance circulaire et un curseur constitué par un bras monté à rotation autour du centre de ce cercle, et lorsque la position zéro est située en un point convenable, le curseur recueille sur le poten- tiomètre une tension proportionnelle à l'angle Ó.
A l'arbre du potentiomètre 23 sont accouplés cinq systèmes à champ tournant, dénommés également transmetteurs inductifs, désignés par 26, 27, 28, 30 et 37 et servant à représenter des multiplications et des divisions par dos grandeurs électriques, comme il est connu en soi. Ces systèmes à champ tournant comportent, tout comme les instruments de mesure électrodynamiques, une bobine
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fixe et une bobine rotative, avec ceci cependant que la bobine rotative ne commande pas elle-même la position d'une aiguille
EMI8.1
aa , J -.,, mais vient occuper/une position déterminée sous l'effet d'influen-
EMI8.2
ces extérieures.
Lorsqu'on applique une tension alterriative c; à la bobine fixe, celle-ci induit dans la bobine rotative une tension proportionnelle à la grandeur G. spin 0( , où < désigne l'angle que ferme la position de la bobine par rapport à la posi- tion dans laquelle les axes des deux bobines sont perpendiculaires entre eux.
Lorsque les valeurs de l'angle Ó ne sont pas trop élevées,
EMI8.3
on peut poser - avec une approximation suffisante o( sin out .
Dans le cas present ceci signifie (étant donné que, cocus il a été indiqué plus haut, on peut poser Ó = Y) que, lorsque le système à champ tournant 6 est alimenté du côté primaire par une tension alternative recueillie au potentiomètre 62 et qui représente la
EMI8.4
grandeur Bconnue en partant des caractéristiques techniques de l'installation, ce champ tournant fournit une tension secon- daire qui représente l'expression BeRIT- 0( ou BRY . Cette tension est fournie au côté primaire du système à champ tournant 27, dont le côté secondaire fournit alors une tension qui repré-
EMI8.5
sente l'expression R' . Si l'on applique ensuite cette tension au système à champ tournant 28, on obtient dans le secondai- re de celui-ci une tension qui représente une mesure pour l'ex- pression B.R4.Y3.
Au curseur du potentiomètre 9 a été ajustée une tension alternative qui représente l'expression constante, connue à partir
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des caractéristiques de l'installation, soit 1QhrIo (comparer équation (d)1 jiitant donné que cette tension est appliquée en série avec la tension d'entrée d'un amplificateur 31 à la bobine rotative du système à champ tournant 30 dont la bobine fixe est raccordéeà la sortie de cet amplificateur 31, le rapport entre cette tension de sortie et la tension recueillie au potentiomètre
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29 est de 1 : (Ó + 1/V), lorsque V désigne le coefficient d'amplification de l'amplificateur 31.
Lorsque ce dernier a été assez largement calculé, ce dernier rapport peut être représenté avec une grande approximation par 1 : Ó, de sorte que la tension résultante (qui constitue d'autre part la tension d'entrée pour l'amplificateur 32) est une mesure pour l'expression
EMI9.1
G - B.R 4 Ho y Ho + B.R.y3
La tension amplifiée par l'amplificateur 32 est appliquée à un autre système à champ tournant 33, accouplé aux petentiomètres 19 et 22, dont la position angulaire représente la grandeur Z, comme il a été exposé plus haut. la tension de sortie de ce sys- tème à champ tournant fournit donc l'expression
EMI9.2
74 l ¯ , 4 âd k4U.y3j .
e 4
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Cette tension est appliquée à un appareil 34 Ta- représente une inversion d'un moteur à disque do Ferrairs, un disque ou un tambour, bon conducteur électrique, ainsi quedesx systèmes électromagnétiques perpendiculaires entre eux. Lorsque le disque ou le tambour est au repos, les doux systèmes sont ' découplés. Toutefois, lorsque le disque de Ferraris tourne et que'l'un des systèmes magnétiques est raccordé à une tension alter- native, il s'induit dans l'autre système une tension proportion- nelle à la tension du premier système et à la vitesse angulaire du disque tournant.
Le disque de Ferraris est relié (par un mécanisme de trans- mission approprié) au levier de manoeuvre 8 (Fig. 1) pour le moteur de commande du laminoir, la position de ce levier étant proportion- nelle à la vitesse de rotation de ce moteur.
Lorsqu'on modifie la position du levier de manoeuvre 8, et donc la vitesse de rotation du moteur de commande du laminoir, il apparaît simultanément dans l'enroulement secondaire de l'appa- reil 34 une tension proportionnelle à la tension dans l'enroule- ment primaire et à la rapidité de la modification de la vitesse de rotation et qui, par conséquent, représente l'expression
EMI10.1
[ .
R4 + B*R.4. .Z d (0 VI Y -bo B'R..y3J dt Ceci ne peut être obtenu qu'à la condition que le levier de
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manoeuvre 8 soit déplacé seulement avec une rapidité telle que la vitesse de rotation du moteur de commande du laminoir puisse suivre ce déplacement sans retard. il est donc essentiel que le réglage de la vitesse de ce moteur s'efecte avec une grande rapidité. il est en outre avantageux de prévoir, pour produire les déplacements du levier de manoeuvre 8, un moteur de manoeuvre ou un système de commande analogue, non représenté, qui n'autorise que la rapidité de manoeuvre maximum répondant à la condition ci-dessus.
On recueille en. outre au potentiomètre 36 une tension alter- native représentant l'expression Q.RU qui est fonction de l'effort de traction désiré sur le feuillard et du rayon connu du rouleau de renvoi. Cette grandeur est multipliée par Y dans le système à champ tournant 37, de la manière décrite plus haut, de sorte que la tension de sortie de ce dernier système à champ tournant repré- sente l'expression Q.RU.Y de l'équation () .
Finalement, il s'établit au potentiomètre 38 une tension correspondant à la constante C1. A cette torsion, le transformateur 39 ajoute une tension qui,, lorsqu'on adopte un rapport de transformation convenable, représente l'expression G2.Q.
On peut encore ajouter une autre tensio existant aux bornes de la résistance 40 et qui représente l'expression W # H, ten- sion qui peut être établie à l'aide de moyens connus, non représen- tés. Toutefois, et vu son importance minime, cette expression peut être négligée, ou bien, sa valeur moyenne peut être incluse dans la constante G1.
La tension résultante,, qui représente les résistances qui s'opposent au mouvement suivant le sens de rotation considéré, est ajoutée, à l'aide d'un commutateur-inverseur 41 de type connu, à la tension de sortie du système à 'champ tournant 37 et à la tension de sortie de l'appareil 34, laquelle est éventuellement
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amplifiée par un amplificateur 35.
Lorsqu'on choisit convenablement les facteurs de .propor- tionnalité de toutes les tension, la tendon résultante,, qui apparaît aux bornes 42 et 43, représente l'expression de l'é- quation 2, soit :
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. E%rr0 .B l' 4 u j Z. * qç .. . CJ. 1.I 'E' C9-E'". J
Cette tension constitue donc une mesure (valeur nominale) pour l'ajustement du couple du moteur du dévidoir dans chaque cas consi- déré, cela indépendamment de l'usure des cylindres par frottement et de l'écartement momentane des cylindres,- c'est-a-dire, de, l'avance ou du retard, qui en résultent, du produit en laminage.
En appliquant la même méthode, on pourrait déterminer, au lieu d'une tension, une autre grandeur électrique, par exemple un courant, pour représenter le couple, qu'il s'agit de maintenir, du moteur du dévidoir.
Selon une autre caractéristique de l'invention, un procédé pour la transformation de cette grandeur électrique en le couple d'un moteur de devidoir, moteur dont le courant d'induit et le courant d'excitation, fournis par l'entremise de mutateurs, sont réglés chacun par un régulateur conformément à des valeurs nomina- les imposées, consiste en ce que cette grandeur électrique est imposée -'éventuellement a l'aide d'un transformateur - au régula- teur du courant de champ en tant que grandeur pilote (valeur nomi- nale), de telle sorte que le rhéostat d'excitation détermine un champ magnétique approximativement proportionnel à cette grandeur;
qu'une grandeur électrique qui représente le champ magnétique réel est convertie en la vitesse de rotation, soit directement (par exemple, à l'aide d'un générateur hall), soit en tant que le rap- port représenté par la force électromotrice (tension aux bornes diminuée de la chute de tension interne); et que, finalement, il se forme une autre grandeur électrique, obtenue en divisant la
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grandeur qui represente le couple par la grandeur qui @@pre@ent, le champ magnétique, cette nouvelle grandeur servant de valour nominale imposée au régulateur de courant d'induit.
Dans la Fig. 1, on a désigne par 45 le dispositif destine a cette: fin et qui sera décrit d'une façon plus détaillée en se reportant à la Fig. .
Aux bornes 42a et 43a (fig. 3) est appliquée la tension alternative recueillie aux bornes 42 et 43 d'un dispositif tel que represente dans la Fig. 2.
Cette tension est appliquée à un appareil 44 dit "diserimi- nateur", connu en soi, dans lequel Elle est redressée, cela de telle façon que la tension redresste, recueillie aux bornes 44a' a un sens différent suivant que la tes@ion fournie aux bornes
42a et 43a est en phase ou en opposition de phase avec une tension alternative invariable de comparaions, appliquée aux bornes44b.
La tension prélevée aux bornes 44a sert de grandeur pilote (valeur nominale) pour le régulateur 13 (Fig. 1).
La disposition adoptée est avantageusement telle que le cou- rant de champ, appelé à être réglé en fonction de la grandeur pilote, ne soit pas proportionnel a cette grandeur, mais soit une fonction de celle-ci qui correspond approximativement à la courbe d'aimantation de la machine, de façon que le champ magné- tique du moteur soit à peu près proportionnelle à la tension aux bornes 44a' tant dans le sens négatif que dans le sens positif.
Pour réaliser un tel rapport de dépendance, on peut faire appel, par exemple, aux redresseurs du discriminateur, en calou- lant ceux-ci de telle façon que l'étendue de fonctionnement utill- see commence déjà au voisinage du seuil de tension de ces re- dresseurs, de telle sorte que, pour des tensions peu élevées, la tension redressée augmente d'abord beaucoup plus lentement quo la tension alternative appliquée aux bornes 4jj a et 43a
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Cette disposition peut être remplaces par un transormateur de tension spécial, où l'on réalise une dépendance fonctionnelle appropriée entre la tension de sortie et la tension d'entrée.
Un tel transformateur peut être intercale, dans le sens conforme à ce qui précède, aussi bien dans le circuit de la grandeur électri- que qui représente la valeur nominale, que dans le circuit de celle qui représente la valeur effective. tant donné que dans une machine à courant continu, le couple transmis dans l'entrefer est, comme on le sait, égal au produit du flux magnétique et du courant d'induit, on a la possibilité, lorsque cette condition est remplie, d'utiliser - pour realiser un effort de traction constant sur le feuillard - une grandeur électrique en tant que valeur nominale imposée exacte pour 'Le régulateur de courant d'induit, lorsque cette grandeur correspond au quotient du couple et du flux magnétique.
Le flux magnétique' ,-/d'un moteur est - pour autant qu'il ne soit mesuré directement - proportionnel au quotient de la force électromotrice et de la vitesse de rotation ou de la vitesse angulaire #H. La force électro-motrice peut être considérée comme la tension aux bornes U diminuée de la chute de tension interne, de sorte que l'on obtient la relation $-K U - Ra . la # = K1 a a /#H, où Ra est la résistance de l'induit, .La le courant d'induit du moteur et k1 une constante de propor- tionnalité.
Cette équation ne vaut pas lorsque le moteur est arrêté, étant donné qu'elle fournit alors l'expression indefinle 0/0.
Elle n'est donc utilisée comme base pour le calcul analogique que dans le cas de vitesses de rotation finies, pas trop réduites, tandis que pour les faibles vitesses do rotation, on admet que le flux -magnétique est proportionnel au courant d'excitation.
Dans la suite de la description de la disposition selon la Fig. 3, on supposera d'abord que les commutateurs 45 et @@ accu pent la position représentée. La Génératrice tachymetrique 16
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(Fig. 1) fournit au potentiomètre 51 une bension continue pro- portionnelle à la vitesse angulaire du moteur du devidor, tension qui est rendue indépendante du sens de rotation par l'élément re- dresseur 50 (par exemple un redresseur sec en montre en pont).
Une partie de la tension aux bornes du moteur de dévidoir 9 est recueillie à la résistance 47. Une résistance 48, traversée par un courant proportionnel au courant d'induit, est branchée en série avec cette tension. Lorsque les résistances 47 et 48 sont convenablement calculées, la tension continue appliquée à l'élément redresseur 49 et rendue indépendante dans celui-ci, du sens de rotation, est proportionnelle à la force électromotrice de l'induit de ce moteur.
La différence entre cette tension et la tension recueillie au curseur 51a du potentiomètre 51 est appliquée à travers l'ampli- ficateur 52 au système de commande 53 qui détermine la positim du curseur 51a de telle façon que cette différence se trouve réduite à zéro. Si l'on désigne par 'l'angle d'ajustement du potentiomè- tre, angle qui indique d'autre part le rapport entre la tension recueillie au curseur et la tension totale du potentiomètre, on obtient
EMI15.1
u .. RaJa gç WH a.e..,r 1
Le système à champ tournant 54 est accouplé à l'arbre du potentiomètre 51.
On réalise à l'aide de ce. système et de l'ampli- ficateur 55 une compensation à zéro, où le transformateur b6 se voit appliquer une tension qui, d'après les explications données ci-dessus à propos des éléments 29, 30 et 31 de la figure 2, repré- sente l'expression MH/# Ja' c'est-à-dire peut servir comme # a valeur nominale imposée exacte pour le régulateur de courant d'in- duit 12 (Fig. 1).
Aux vitesses de rotation situees au voisinage de la valeur zéro et pour lesquelles, comme indiqué plus haut, un équilibrage
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de la tension de l'iii(lu-Lt 9 et dj h :;'Jll0ratricu t;chj!;:,tn1j0 la n'est plus nécessaire, les cotunutateurs 4o et 46 s' lUv';1r:.:ellt auto- matiquement, ce qui peut otro obtenu à l'aida de tifs connus en soi, influenças par la vitesse de rotation ou car la tension.
Le potentiomètre 51 se voit appliquer dans ce cas la tension constante d'une batterie ou d'une autre source de courant continu b9, avec laquelle est branchée en opposition la chuta de tension aux bornes de la résistance 60, qui est rendue indepen- dante du sens de rotation par l'élément redresseur 61. La résis- tance 60 est intercalée dans le circuit de champ du moteur du devidoir.
Si l'on admet que la chute de tension dans cette résistance est proportionnelle au flux magnétique - ce qui peut être obtenu avec une précision suffisante dans un circuit magnétique non saturé - l'ajustement du curseur la est ici également tel que sa position angulaire constitue une mesure pour le flux magnétique et que la tension aux bornes 58 peut servir de valeur nominale pour le réglage du courant d'induit.
Le réglage décrit ci-dessus d'un moteur de dévidoir fonc- tionne invariablement d'une façon correcte aussi bien pour le dé- roulement que pour l'enroulement du produit en laminage. Par con- séquent, et pour assurer un réglage automatique de l'effort de traction agissant sur le feuillard de part et d'autre des cylin- dres, il convient de prévoir des systèmes de réglage correspon- dants pour les deux dévidoirs.
Pour assurer un fonctionnement parfait du système décrit ci-dessus., il est nécessaire d'accorder entre elles la rapidité de variation de la valeur nominale de la vitesse de rotation et la rapidité du calcul, de même que les vitesses de régage. il est avantageux d'adopter une vitesse de calcul égale ou supérieure
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à la vinsse de rérpieige, Comme indiquo plus haut, 1 'ajutemcnt .:c la vitesse nominale pour le reglage de la vitesse de rotation
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ne doit s'opérer qu'avec une rapidito -belle que les vitesses de calcul et de réglage puissent s'y conformer sans retard notable.
.Par conséquent, et pour réaliser des vitesses de réglage élevées, il est avantageux d'utiliser des systèmes de commande aliments par des mutateurs, commandés par des régulateurs à tubes ou à transistors, à grande vitesse de réglage. Toutefois, le domaine d'application de 1'* invention, en particulier en, ce qui concerne le moteur de commande de laminoir, n'est pas limité à ce mode d'alimentation en courant.
Le dispositif de calcul analogique à commande électroméca- nique peut être aisément établi de façon à permettre des vitesses de calcul suffisamment élevées, si l'on réduit au minimum les masses en mouvement.
L'invention n'est pas limitée, en principe, à l'exemple décrit ci-dessus; elle est au contraire susceptible de plusieurs variantes.
La grandeur Z dépend uniquement d'une modification du diamètre des cylindres (usure par frottement) et de l'écartement des cylindres, c'est-à-dire de l'avance ou du retard du produit en laminage. Cette grandeur ne se modifie donc pas, généralement, au cours d'une même opération. Pour cette raison, on peut renon- cer au calcul automatique, décrit ci-dessus, de cette grandeur et prévoir, au lieu de celui-ci, une mise au point fixe corres- pondante du potentiomètre, laquelle sera modifiée à la main, par exemple en se servant de tableaux établis d'avance, lorsd'une modification des composantes qui forment la grandeur Z. Ceci per- met de simplifier les dispositifs de calcul requis' et de suppri- mer/la génératrice tachyétrique du rouleau de renvoi.
La conversion de la grandeur qui détermine le couple requis, en un couple réel du moteur du dévidoir, peut être realisec d'une autre manière que celle représentée dans la figure 3. Par exemple,
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en principe, le flux magnétique du motour peut être maintenu constant par un dispositif de réglage approprié, la réaction du courant d'induit sur le champ magnétique pouvant également être prise en considération. Dans ce cas, la tension fournie par le système selon la fig. peut être utilisée directement - éventuelle- ment après redressement par un diseriminateur- comme valeur no- minale prescrite pour le courant 'd'induit, lequel, comme on le sait, est dans ce cas proportionnel au couple.
Afin de permettre une variation constante du courant d'induit même après inversion du sens de rotation, on devra prévoir, dans un tel système, deux mutateurs montés en croix pour le courant d'induit, alors qu'un seul mutateur est requis pour fournir le courant de champ. En outre, les dispositifs pour l'exécution des diverses opérations de calcul peuvent être établis d'une autre manière que celle de- crite dans l'exemple ci..dessus.
Par exemple, pour représenter une multiplication, on peut se servir du système de mesure d'un instrument de mesure électro- dynamique normal dont la déviation est, comme on le sait, propor- tionnelle au produit du courant qui traverse les deux enroulements de cet instrument. Le système tournant de l'instrument peut com- mander la position d'un potentiomètre de telle façon que l'on puisse recueillir, aux curseurs de ce potentiomètre, une tension proportionnelle à la déviation de cet instrument. Afin d'éviter des erreurs dues au frottement, on peut effectuer l'ajustement du potentiomètre à l'aide d'une commande suiveuse de type connu, en fonction de la déviation de l'instrument.
De même, pour l'exécution de divisions par calcul analogi- que, on peut se servir d'un instrument à bobines croisées, c'est- à-dire de l'instrument dit quotientmètre.
Des divisions et des multiplications peuvent également être effectuées à l'aide de générateurs dits de Hall, c'est-à-dire des plaquettes semi-conductrices qui produisent un effet Hall parti-
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culièrement important.
Pour obtenir une dériva, en fonction du temps, de la vi- tesse de rotation du moteur du laminoir, on peut se servir par exemple d'une génératrice tachymotrique accouplée au levier de manoeuvre 8 par l'entremise d'un mécanisme de transmission appro- prié, génératrice qui fournit une tension proportionnelle à la vitesse de manoeuvre et que l'on applique par exemple a l'une des bobines de l'instrument de mesure électro.dynamique prévu de la manière décrite ci-dessus.
REVENDICATIONS.
1 - Procédé pour produire une grandeur électrique propor- tionnelle au couple d'un moteur de dévidoir, notamment d'un lami- noir à froid pour feuillards, couple requis pour maintenir cons- tant l'effort de traction exerce par le dévidoir sur le feuillard pendant le laminage, caractérisé en ce que la grandeur électrique susdite est formée de façon continue, à l'aide de moyens électro- mécaniques connus servant à la représentation, par la méthode des analogues, de multiplications, de divisions et de dérivées en fonc- tion du temps,
en tant que solution d'une équation différentielle qui - en tenant compte des rapports variables de vitesses de ro- tation et des forces d'accélération influencées par les variations de vitesses et les masses en mouvement- détermine dans chaque cas le couple moteur requis pour exercer un effort de traction cons- tant sur le feuillard.
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When rolling iron or non-ferrous metals for the production of long strips, it is necessary, in order to obtain uniform quality, that the product being rolled is always kept under constant tension, both at the inlet and 'at the exit of the cylinders.
The traction on the belt, multiplied by the speed of advance of the product, determines the power necessary to obtain this trac-Lion force. it follows that, at a constant speed of the strip, a constant tension on the strip assumes a constant mechanical power of the control motors
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of the debtor reel and of the receiving reel.
It is known, in order to achieve a constant traction of the band, to adjust the motors of the reels so as to obtain a constant power, which is transmitted in the air gap. However, this method only provides constant traction on the strip as long as the installation is operating in a steady state. During a modification of the rolling speed, the acceleration or deceleration forces which result therefrom cause modifications in the tensile force acting on the strip, modifications which risk, under certain conditions, giving instead of waste powders.
The invention aims to ensure that, during the automatic adjustment of such reel motors, account is taken of the acceleration or deceleration forces in such a way that the tensile force acting on the belt remains. constant even during any variation in rolling mill speed required by the rolling process.
The invention starts from the assumption that the speed of rotation of the control motor of the rolling mill is automatically adjusted - according to a method already known or suggested - in such a way that it always corresponds to the position of a control lever or of a Nominal value transmitter and that, during variations in the nominal value setting, this rotation speed follows them very quickly. It will further be assumed that the wire feed motors, which are direct current motors, are supplied by controlled mutators, automatically adjusted in accordance with prescribed nominal values.
An installation of this kind has been shown schematically and by way of example in Figure 1.
The armature 1 of the control motor of the pair of cylinders 2 is supplied through a mutator 3, while the exciter winding of this motor receives the alternating current.
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from .teux mutateurs 4 mounts in the cross.
A tacho generator 5 - the voltage of which represents the effective value of the speed of rotation - and a voltage of nominal value which can be adjusted by the operating lever
8, influence the regulators 6 and 7 of the excitation and armature mutators in such a way that one can impose using the operating lever any desired speed of rotation, at which motor 1 adapts immediately.
The receiving reel 17 is controlled by a motor whose armature 9 is supplied by the mutator 10, while its excitation winding 9a is supplied by the mutators 11 mounted in a cross. The armature current and the excitation current are each regulated separately, by the regulators 12 and 13, according to the nominal values imposed.
A control system is provided for the payout reel, adjusted in a manner analogous to that which has just been described, but not shown in the drawings.
The forward speed of the strip exiting from the cylinders 2, which does not correspond to the peripheral speed of these cylinders, is determined using a return roller 18. Three tacho generators 14, 15 and 16; coupled with the cylinders 2, the deflection roller 18 and the unwinder 17, provide DC voltages proportional to the rotational speeds or angular speeds of these members.
These voltages, as well as other quantities - adjusted in each case taking into account the technical characteristics of the installation or variable with the rolling speed - are used to determine the nominal values imposed for the regulators 12 and 13 of the reel motor mutators.
In order to explain the way in which this can be accomplished, we will first determine the theoretical principles which intervene in the solution of the problem posed. One will use the following symbols for this purpose:
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RW = radius of cylinders RHo radius of empty reel RH variable radius of reel with wound strip RZ = radius of reel journals Ru radius of deflection roller GHo weight of empty reel GH variable weight of reel with wound strip #Ho = moment of inertia of the empty wire feeder, including the motor armature #H variable moment of inertia of the feeder, including the motor armature ,.
with wound strip #W = angular speed of the rolls #H = angular speed of the unwinder
U = angular velocity of the deflection roller b = width of the strip # specific weight of the strip g acceleration of gravity t = time
A wear of the cylinders by friction, that is to say, reduction of the diameter of the cylinders as a result of the wear by friction, after a prolonged service life
K = advance or retardation of the rolling product, that is to say, the ratio between the peripheral speed of the rolls and the speed of the rolling product at the inlet or at the outlet
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(Ow. Hw wu-Ru W = constant of air resistance.
The. torque required to be supplied by the wire feeder motor must be in equilibrium with: 1). the torque due to the tensile force acting on the strip, i.e., M1 = Q.RH
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d #H
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. <.). the instantaneous acceleration moment M f1t - dt ¯ the moment due to the. air resistance and frictional resistance
EMI5.2
Ivl -. W. (.04 +! .N ,, 'R
We thus obtain, for the torque of the wire feeder motor, the following equation: d # H
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(1): ¯ 1. M ...; + lV13: =; Q'Rff,.
GH rt (V [WH + / tU1Ir "RZ)
The moment of inertia of the reel with wound strip is expressed by
EMI5.4
... 'Ir b' 0 -Ll Li 4 or par = Q .. + B (4 - p, 4) where we have set, for the purpose of reduction, the auxiliary quantity proportional to the width b of the strip, that is, B = Ò / 2. b. r / g
If we also ask
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(, uVJ wu 1 \ 1 - Y U "IL li vi UIi ùÎ EU GU T K RU y W 9 - ww Z UJH - X 0 'we get:
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1 Q "Hu.Y and
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fo 'z ¯ Bb 4 ^ 3j d c4, i ". - - BaRt. y] z d't
The moment of friction in the bearings can - since it represents only a relatively small correction quantity - be expressed with sufficient accuracy as the.
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sum of a constant part, i.e., which corresponds to the weight
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means of the reel, and of a part corresponding to the tensile effect acting on the strip, so that
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Wa WY4 + 1 tr CN. z
This gives the following equation for the torque, which must be adjusted, of the wire feeder motor
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(.;) 11, y A.² .. B- B 4 Z. - (.. :) 1 \ 1 Q..l: \ t- B.HG- dt + W- wH .. 1;: .
C .... Qj
In order to achieve a continuous solution of the differential equation (2), an analog calculating apparatus 17 is provided, which consists of known means and serves to represent, with the aid of electrical quantities, multiplications, divisions. and derivatives as a function of time, this device being applied still other quantities resulting from the characteristics of the installation, as indicated by the arrow P.
Fig. schematically represents an example of the execution of the required computational operations.
The potentiometer 19 is applied the voltage of the tacho generator 14, proportional to the angular speed
Ww of the cylinders, while the voltage of the tachymeter generator 15, proportional to the angular speed of the return roll, is applied to the slider 19a of this potentiometer.
The difference between the voltage collected at the cursor 19a and the voltage of the tacho generator 15 is applied, through an amplifier 20, to a control system 21 which adjusts the position of the cursor 19a so as to make this difference in voltages disappear. It follows that the positioning of the cursor 19a thus produced represents a measurement for the quantity Òu
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G = 0) W 'The cursor; of potentiometer 42 is put in poxi-
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tion in a corresponding manner. As a co otentiometer this also supplied by the tachometric generator 14, the voltage collected at its cursor 22a represents a measurement of the magnitude #W. Z.
To this voltage is opposed the voltage collected at the curvature 23a of the potentiometer 23. This last potentiometer is applied to the voltage generated by the tachometric dynamo 16, that is to say, a voltage proportional to the angular speed of the deviation. evening. The difference between the voltages collected at the sliders 22a and 23a is applied, through the amplifier 4, to the control system 25, which brings the slider 23a to a position where the difference in voltages is compensated so as to equal zero.
If, adopting this adjustment, we designate the ratio between the voltage of the cursor 23a and the voltage of the tacho generator 16 by Ó, we obtain Ó. #H = #W. Z and, therefore,
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oZ'- -J.J ua 6- w il o) W 'iI - 7c-dîi
It follows that the setting represents the quantity Y in the differential equation (2). When the potentiometer 43 has, in accordance with a common type, a circular resistance path and a cursor constituted by an arm mounted to rotate around the center of this circle, and when the zero position is situated at a suitable point, the cursor collects on the potentiometer a voltage proportional to the angle Ó.
To the shaft of the potentiometer 23 are coupled five rotating field systems, also called inductive transmitters, designated by 26, 27, 28, 30 and 37 and serving to represent multiplications and divisions by electrical quantities, as is known in self. These rotating field systems have, like electrodynamic measuring instruments, a coil
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stationary and a rotating spool, except that the rotating spool itself does not control the position of a needle
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aa, J -. ,, but comes to occupy / a determined position under the influence of
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these exterior.
When applying an AC voltage c; to the fixed coil, this induces in the rotating coil a voltage proportional to the magnitude G. spin 0 (, where <designates the angle closed by the position of the coil with respect to the position in which the axes of the two coils are perpendicular to each other.
When the values of the angle Ó are not too high,
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we can put - with a sufficient approximation o (sin out.
In the present case this means (given that, cocus it was indicated above, we can set Ó = Y) that, when the rotating field system 6 is supplied from the primary side by an alternating voltage collected at the potentiometer 62 and which represents the
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magnitude Known from the technical characteristics of the installation, this rotating field supplies a secondary voltage which represents the expression BeRIT- 0 (or BRY. This voltage is supplied to the primary side of the rotating field system 27, whose side secondary then supplies a voltage which represents
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feels the expression R '. If this voltage is then applied to the rotating field system 28, there is obtained in the latter a voltage which represents a measure for the expression B.R4.Y3.
At the cursor of potentiometer 9 was adjusted an alternating voltage which represents the constant expression, known from
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characteristics of the installation, i.e. 1QhrIo (compare equation (d) 1 jiitant given that this voltage is applied in series with the input voltage of an amplifier 31 to the rotating coil of the rotating field system 30, the fixed coil of which is connected to the output of this amplifier 31, the ratio between this output voltage and the voltage collected at the potentiometer
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29 is 1: (Ó + 1 / V), when V denotes the amplification coefficient of amplifier 31.
When the latter has been sufficiently broadly calculated, this latter ratio can be represented with a large approximation as 1: Ó, so that the resulting voltage (which on the other hand constitutes the input voltage for amplifier 32) is a measure for expression
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G - B.R 4 Ho y Ho + B.R.y3
The voltage amplified by amplifier 32 is applied to another rotating field system 33, coupled to petentiometers 19 and 22, the angular position of which represents the magnitude Z, as has been explained above. the output voltage of this rotating field system therefore provides the expression
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74 l ¯, 4 âd k4U.y3j.
e 4
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This voltage is applied to an apparatus 34 Ta- represents an inversion of a disc motor of iron, a disc or a drum, good electrical conductor, as well as x electromagnetic systems perpendicular to each other. When the disc or drum is at rest, the soft systems are 'decoupled. However, when the Ferraris disc rotates and one of the magnetic systems is connected to an alternating voltage, a voltage is induced in the other system in proportion to the voltage of the first system and to the speed. angle of the rotating disc.
The Ferraris disc is connected (by a suitable transmission mechanism) to the operating lever 8 (Fig. 1) for the rolling mill control motor, the position of this lever being proportional to the speed of rotation of this. engine.
When modifying the position of the operating lever 8, and therefore the speed of rotation of the rolling mill control motor, there simultaneously appears in the secondary winding of the apparatus 34 a tension proportional to the tension in the winding. - primary element and the rapidity of the modification of the speed of rotation and which, therefore, represents the expression
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[.
R4 + B * R.4. .Z d (0 VI Y -bo B'R..y3J dt This can only be obtained on condition that the
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maneuver 8 is moved only with such rapidity that the speed of rotation of the rolling mill control motor can follow this movement without delay. it is therefore essential that the speed of this motor be adjusted very quickly. it is also advantageous to provide, in order to produce the movements of the operating lever 8, an operating motor or a similar control system, not shown, which only allows maximum maneuvering speed meeting the above condition.
We collect in. in addition to potentiometer 36, an alternating voltage representing the expression Q.RU which is a function of the desired tensile force on the strip and of the known radius of the deflection roller. This quantity is multiplied by Y in the rotating field system 37, as described above, so that the output voltage of the latter rotating field system represents the expression Q.RU.Y of the equation ().
Finally, a voltage corresponding to constant C1 is established at potentiometer 38. To this twist, the transformer 39 adds a voltage which, when a suitable transformation ratio is adopted, represents the expression G2.Q.
It is also possible to add another surfactant existing at the terminals of resistor 40 and which represents the expression W # H, a voltage which can be established using known means, not shown. However, and due to its minimal importance, this expression can be neglected, or its mean value can be included in the constant G1.
The resulting voltage, which represents the resistances which oppose the movement in the direction of rotation considered, is added, using a change-over switch 41 of known type, to the output voltage of the field system. turning 37 and to the output voltage of the device 34, which is possibly
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amplified by an amplifier 35.
When the proportionality factors of all the tensions are suitably chosen, the resulting tendon, which appears at terminals 42 and 43, represents the expression of equation 2, namely:
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. E% rr0 .B l '4 u j Z. * qç ... CJ. 1.I 'E' C9-E '". J
This voltage therefore constitutes a measure (nominal value) for the adjustment of the torque of the wire feeder motor in each case considered, independently of the wear of the cylinders by friction and of the momentary spacing of the cylinders, - this is that is to say, of, the advance or the delay, which results therefrom, of the product being rolled.
By applying the same method, one could determine, instead of a voltage, another electrical quantity, for example a current, to represent the torque, which it is a question of maintaining, of the motor of the reel.
According to another characteristic of the invention, a method for transforming this electrical quantity into the torque of a reel motor, the motor of which the armature current and the excitation current, supplied by means of mutators, are each regulated by a regulator according to prescribed nominal values, consists in that this electrical quantity is imposed - possibly with the aid of a transformer - on the field current regulator as a pilot quantity ( nominal value), so that the excitation rheostat determines a magnetic field approximately proportional to this magnitude;
that an electrical quantity which represents the real magnetic field is converted into the speed of rotation, either directly (for example, using a hall generator) or as the ratio represented by the electromotive force ( terminal voltage reduced by internal voltage drop); and that, finally, another electrical quantity is formed, obtained by dividing the
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magnitude which represents the torque by the magnitude which presents, the magnetic field, this new magnitude serving as nominal value imposed on the armature current regulator.
In Fig. 1, 45 denotes the device intended for this purpose and which will be described in more detail with reference to FIG. .
To terminals 42a and 43a (fig. 3) is applied the alternating voltage collected at terminals 42 and 43 of a device as shown in FIG. 2.
This voltage is applied to a device 44 known as a "discriminator", known per se, in which it is rectified, in such a way that the rectified voltage, collected at terminals 44a 'has a different meaning depending on whether the voltage supplied. at the terminals
42a and 43a is in phase or in phase opposition with an invariable alternating voltage of comparaions, applied to the terminals 44b.
The voltage taken from terminals 44a serves as a pilot variable (nominal value) for regulator 13 (Fig. 1).
The arrangement adopted is advantageously such that the field current, called upon to be adjusted as a function of the pilot quantity, is not proportional to this quantity, but is a function thereof which corresponds approximately to the magnetization curve. of the machine, so that the magnetic field of the motor is approximately proportional to the voltage at terminals 44a 'in both negative and positive directions.
To achieve such a dependency ratio, use can be made, for example, of the rectifiers of the discriminator, by calibrating them in such a way that the operating range used begins already in the vicinity of the voltage threshold of these. rectifiers, so that, for low voltages, the rectified voltage first increases much more slowly than the alternating voltage applied to terminals 4jj a and 43a
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This arrangement can be replaced by a special voltage transformer, where an appropriate functional dependence between the output voltage and the input voltage is achieved.
Such a transformer can be interposed, in the sense in accordance with the above, both in the circuit of the electrical quantity which represents the nominal value, and in the circuit of that which represents the effective value. given that in a direct current machine, the torque transmitted in the air gap is, as we know, equal to the product of the magnetic flux and the armature current, we have the possibility, when this condition is fulfilled, of use - to achieve a constant tensile force on the strip - an electrical quantity as an exact imposed nominal value for the armature current regulator, when this quantity corresponds to the quotient of the torque and the magnetic flux.
The magnetic flux ', - / of a motor is - as long as it is not measured directly - proportional to the quotient of the electromotive force and the speed of rotation or the angular speed #H. The electro-motive force can be considered as the voltage at the terminals U minus the internal voltage drop, so that the relation $ -K U - Ra is obtained. la # = K1 a a / # H, where Ra is the resistance of the armature, .La the armature current of the motor and k1 a constant of proportionality.
This equation is not valid when the engine is stopped, since it then gives the expression indefinle 0/0.
It is therefore only used as a basis for the analog calculation in the case of finite speeds of rotation, not too reduced, while for low speeds of rotation, it is assumed that the magnetic flux is proportional to the excitation current.
In the remainder of the description of the arrangement according to FIG. 3, it will first be assumed that the switches 45 and @@ accave the position shown. The Tacho generator 16
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(Fig. 1) supplies the potentiometer 51 with a continuous bension proportional to the angular speed of the motor of the devidor, which voltage is made independent of the direction of rotation by the rectifier element 50 (for example a dry rectifier shows this in bridge).
Part of the voltage across the wire feed motor 9 is collected at resistor 47. A resistor 48, through which a current proportional to the armature current passes, is connected in series with this voltage. When the resistors 47 and 48 are suitably calculated, the DC voltage applied to the rectifier element 49 and made independent therein of the direction of rotation is proportional to the electromotive force of the armature of this motor.
The difference between this voltage and the voltage picked up at cursor 51a of potentiometer 51 is applied through amplifier 52 to control system 53 which determines the positim of cursor 51a such that this difference is reduced to zero. If we denote by the angle of adjustment of the potentiometer, angle which also indicates the ratio between the voltage collected at the cursor and the total voltage of the potentiometer, we obtain
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u .. RaJa gç WH a.e .., r 1
The rotating field system 54 is coupled to the shaft of the potentiometer 51.
One achieves using this. system and amplifier 55 a zero compensation, where the transformer b6 is applied a voltage which, according to the explanations given above with regard to the elements 29, 30 and 31 of figure 2, shown. feels the expression MH / # Ja 'that is to say can serve as # the exact imposed nominal value for the induction current regulator 12 (Fig. 1).
At rotation speeds located in the vicinity of zero value and for which, as indicated above, a balancing
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voltage of the iiii (lu-Lt 9 and dj h:; 'Jll0ratricu t; chj!;:, tn1j0 la is no longer necessary, cotunutateurs 4o and 46 s' lUv'; 1r:.: ellt auto - matically, which can otro obtained with the help of tifs known per se, influenced by the speed of rotation or because the tension.
The potentiometer 51 is in this case applied the constant voltage of a battery or of another direct current source b9, with which is connected in opposition the voltage drop across the resistor 60, which is made independent. of the direction of rotation by the rectifier element 61. The resistor 60 is interposed in the field circuit of the wire feeder motor.
If we admit that the voltage drop in this resistor is proportional to the magnetic flux - which can be obtained with sufficient precision in an unsaturated magnetic circuit - the adjustment of the cursor is here also such that its angular position constitutes a measurement for the magnetic flux and that the voltage at terminals 58 can be used as a nominal value for the adjustment of the armature current.
The above-described adjustment of a reel motor will invariably function correctly for both unwinding and winding of the rolling product. Consequently, and to ensure automatic adjustment of the tensile force acting on the strip on either side of the cylinders, corresponding adjustment systems should be provided for the two reels.
To ensure perfect operation of the system described above, it is necessary to match between them the speed of variation of the nominal value of the rotation speed and the speed of the calculation, as well as the adjustment speeds. it is advantageous to adopt an equal or higher calculation speed
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at the speed of the rerpieige, As indicated above, the adjustment: c the nominal speed for adjusting the speed of rotation
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should only take place with such a rapidity that the calculation and adjustment speeds can comply with it without appreciable delay.
Consequently, and to achieve high adjustment speeds, it is advantageous to use control systems fed by mutators, controlled by tube or transistor regulators, at high adjustment speed. However, the field of application of the invention, in particular with regard to the rolling mill drive motor, is not limited to this mode of power supply.
The electronically controlled analog computing device can easily be set up so as to allow sufficiently high computing speeds if the moving masses are kept to a minimum.
The invention is not limited, in principle, to the example described above; on the contrary, it is susceptible of several variants.
The quantity Z depends only on a modification of the diameter of the rolls (wear by friction) and of the spacing of the rolls, that is to say of the advance or delay of the product in rolling. This magnitude therefore does not generally change during the same operation. For this reason, it is possible to dispense with the automatic calculation, described above, of this quantity and to provide, instead of this, a corre- sponding fixed adjustment of the potentiometer, which will be modified by hand, by For example, using predetermined tables, when modifying the components which form the quantity Z. This makes it possible to simplify the calculating devices required and to remove the tacho generator from the return roller.
The conversion of the quantity which determines the required torque, into an actual torque of the wire feeder motor, can be carried out in a way other than that shown in figure 3. For example,
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in principle, the magnetic flux of the motor can be kept constant by a suitable adjustment device, the reaction of the armature current to the magnetic field can also be taken into account. In this case, the voltage supplied by the system according to fig. can be used directly - possibly after rectification by a discriminator - as the nominal prescribed value for the armature current, which, as is known, is in this case proportional to the torque.
In order to allow a constant variation of the armature current even after reversal of the direction of rotation, it will be necessary to provide, in such a system, two mutators mounted in a cross for the armature current, whereas a single mutator is required to supply the field current. Further, the arrangements for performing the various computing operations can be set up in a manner other than that described in the example above.
For example, to represent a multiplication, we can use the measuring system of a normal electro-dynamic measuring instrument whose deviation is, as we know, proportional to the product of the current flowing through the two windings of this instrument. The rotating system of the instrument can control the position of a potentiometer in such a way that a voltage proportional to the deviation of this instrument can be collected from the cursors of this potentiometer. In order to avoid errors due to friction, the adjustment of the potentiometer can be carried out by means of a follower control of known type, according to the deviation of the instrument.
Likewise, for the execution of divisions by analogical calculation, it is possible to use an instrument with crossed coils, that is to say the instrument called quotientmeter.
Divisions and multiplications can also be carried out using so-called Hall generators, i.e. semiconductor wafers which produce a partial Hall effect.
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particularly important.
To obtain a drift, as a function of time, of the speed of rotation of the motor of the rolling mill, it is possible, for example, to use a tacho generator coupled to the operating lever 8 by means of an appropriate transmission mechanism. - required, generator which provides a voltage proportional to the operating speed and which is applied for example to one of the coils of the electro.dynamic measuring instrument provided in the manner described above.
CLAIMS.
1 - Method for producing an electrical quantity proportional to the torque of a reel motor, in particular of a cold rolled strip for strips, torque required to keep constant the tensile force exerted by the reel on the strip during rolling, characterized in that the aforesaid electrical quantity is formed continuously, with the aid of known electro-mechanical means serving for the representation, by the method of analogs, of multiplications, divisions and derivatives according to - tion of time,
as a solution of a differential equation which - taking into account the varying ratios of rotational speeds and the acceleration forces influenced by the variations of speeds and the moving masses - determines in each case the motor torque required for exert a constant tensile force on the strip.