CS226136B1

CS226136B1 - Apparatus for regulating the speed of rolling mill driving motors

Info

Publication number: CS226136B1
Application number: CS161782A
Authority: CS
Inventors: Milan Ing Frydrych; Jiri Ing Skalicky
Original assignee: Frydrych Milan; Skalicky Jiri
Priority date: 1982-03-10
Filing date: 1982-03-10
Publication date: 1984-03-19

Description

Vynález se týká zařízení pro regulaci rychlosti poháněčích motorů válcovacích stolic, zejména válcovacích stolic blokových tratí, apod.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a device for controlling the speed of drive motors of rolling mills, in particular block mills, and the like.

Jak známo, vyžaduje technologie válcování bloků za tepla co možná nejkrátší vlastní proces tváření materiálu, který zajišťuje dodržení doválcovacích teplot. Nedodržení doválcovací teploty, např. u slitin niklu, vede k popraskání okrajů ploštiny a k jejímu znehodnocení. Z těchto důvodů je válcování prováděno s maximálními úhěry a je požadováno dodržení jmenovité průvozní válcovací rychlosti. V současné době se používá pro regulaci rychlosti poháněčích motorů válcovacích stolic blokových tratí, tzv. přímá regulace rychlosti otáčení těchto poháněčích motorů, která bývá s ohledem na výše uvedené požadavky nahrazována v některých případech regulací napětí napájecího silového zdroje, např. dynama rotačního měniče.As is well known, the hot rolling technology of the blocks requires the shortest possible material forming process to ensure that the rolling temperatures are maintained. Failure to maintain the post-rolling temperature, for example with nickel alloys, leads to cracking of the edges of the slab and to its deterioration. For these reasons, rolling is performed at maximum angles and it is required to maintain the nominal transit rolling speed. Currently, so-called direct control of the rotational speed of these drive motors is used to control the speed of the drive motors of the block mill stands, which in some cases is replaced by a power supply voltage, such as a rotary converter dynamo.

Nevýhodou pohonů tohoto typu je skutečnost, že při použití maximálních úběrů, spolu s charakterem válcovacího procesů, vede toto k velkým a velmi rychlým změnám zatížení poháněcího motoru válcovací stolice. Tyto změny zatížení vyvolávají Velké změny kotevního proudu poháněcího motoru, které jsou v okamžiku nápichu pro2 váženy velkými regulačními překmity. Proudové překmíty pak dosahují podstatně větších hodnot, než odpovídá proudová přetížitclnost poháněcího motoru. S tím jsou spojeny obtíže S nadproudovým jištěním poháněcího motoru, přičemž dochází též ke zvýšenému mechanickému namáhání celého pohonu. Při použití tzv. přímé regulace rychlosti otáček poháněčích motorů jsou pohony tohoto typu náchylné k nestabilitě, což znesnadňuje její použití a při napájení kotvy poháněcího motoru z dynama rotačního měniče pak obvykle nelze tuto regulaci použít. Nevýhodou regulace napětí napájecího sílového zdroje je značný pokles otáček poháněcího motoru při zatížení maximálním proudem a tím snížení válcovací rychlosti.A disadvantage of drives of this type is that, when using maximum removal rates, together with the nature of the rolling processes, this leads to large and very rapid changes in the load of the drive motor of the rolling mill. These load changes cause large variations in the anchor current of the drive motor, which are weighted by large control overshoots at the time of the puncture. The current overvoltages then reach significantly higher values than the current overload capacity of the driving motor. This entails difficulties in overcurrent protection of the drive motor, and there is also an increased mechanical stress on the entire drive. Using so-called direct speed control of drive motors, drives of this type are susceptible to instability, which makes it difficult to use, and usually cannot be used when powering the drive motor armature from a rotary converter dynamo. The disadvantage of regulating the voltage of the power supply source is a considerable decrease in the speed of the driving motor under the load of maximum current and thus a reduction of the rolling speed.

Nevýhodou regulace napětí napájecího silového zdroje je značný pokles otáček poháněcího motoru pří zatížení maximálním proudem a tím snížení válcovací rychlosti, jejíž dodržení je tolik potřebné s ohledem na zachování doválcovacích teplot. Při napájení poháněcího motoru z dynama vznikají navíc potíže se samovolným protáčením pohonu, které je způsobeno remanoutním napětím dyhama.The disadvantage of regulating the voltage of the power supply source is a considerable decrease in the speed of the driving motor under the load of the maximum current and thus a reduction of the rolling speed, which compliance is so necessary with respect to maintaining the post-rolling temperatures. In addition, when driving the drive motor from the dynamo, there is a problem with the spontaneous spinning of the drive, which is caused by remanent veneer voltage.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro regulací poháněčích motorů válcovacích stolic podlé vynálezu, které Sestává ze tří součtových bloků, regulátoru rychlosti, dvou korekčních bloků, upravovacího bloku a vyhodnocovacího bloku.These disadvantages are overcome by the rolling mill drive motor control apparatus according to the invention, which consists of three sum blocks, a speed controller, two correction blocks, a conditioning block and an evaluation block.

Podstatou zařízení podle vynálezu je to, že výstup vyhodnocovacího bloku je zapojen na informační vstup třetího součtového bloku, jehož výstup je spojen se zpětnovazebním vstupem prvního součtového bloku, jehož výstup je připojen k odchylkovému vstupu regulátoru rychlosti. Výstup regulátoru rychlosti je pak zapojen na zadávací vstup druhého součtového bloku, k jehož výstupu je připojen odchylkový vstup prvního korekčního bloku, jehož výstup je spojen jednak s integračním vstupem druhého korekčního bloku a jednak s informačním vstupem upravovacího bloku, jehož výstup je připojen na korekční vstup třetího součtového bloku. Výstup druhého korekčního bloku je zapojen na zpětnovazební vstup druhého součtového bloku.The essence of the device according to the invention is that the output of the evaluation block is connected to the information input of the third sum block whose output is connected to the feedback input of the first sum block whose output is connected to the deviation input of the speed controller. The output of the speed controller is then connected to the input input of the second sum block, the output of which is connected to the offset input of the first correction block, the output of which is connected both to the integration input of the second correction block and the third sum block. The output of the second correction block is connected to the feedback input of the second addition block.

Výhodou zařízení podle vynálezu je, že umožňuje realizaci stabilní rychlostní regulace pohonu stolic, která se vyznačuje minimálními překmity kotevního proudu poháněcího motoru při nápichu materiálu, tj. při maximálním skokovém zatížení a při značném zesílení odchylky rychlosti, kdy je dosahováno stoprocentní přesnosti regulace rychlosti v ustáleném stavu. To zajišťuje dodržení doválcovacích teplot a tím kvality vývalku, při sníženém mechanickém namáhání jednotlivých strojů. Současně je umožněno dokonalé jištění silového stejnosměrného obvodu poháněcího motoru a dále je zajištěno, v případě napájení poháněcího motoru z dynama, rušení remanence tohoto dynama.The advantage of the device according to the invention is that it enables to realize a stable speed control of the stool drive, which is characterized by minimal overspeeds of the anchor current of the driving motor during material feed, ie at maximum step load and considerable speed deviation. condition. This ensures that the rolling temperatures and thus the quality of the rolled metal are maintained, while the mechanical stress of individual machines is reduced. At the same time, it is possible to fully protect the power DC circuit of the driving motor and furthermore, in the case of feeding the driving motor from the dynamo, the remanence of this dynamo is disturbed.

Zařízení pro regulaci rychlosti poháněčích motorů válcovacích stolic podle vynálezu je příkladně schematicky znázorněno blokovým schématem na připojeném výkresu.The device for controlling the speed of the drive motors of the rolling mills according to the invention is illustrated schematically by way of example in a block diagram in the accompanying drawing.

Jak patrno z blokového schématu sestává zařízení podle vynálezu ze tří součtových bloků 1, 3, 7, realizovaných pasivními prvky, regulátoru 2 rychlosti, což je v daném případě analogový operační zesilovač s příslušnými vazbami a dvou korekčních bloků 4, 5, tvořených kombinací operačních zesilovačů. Dále zařízení podle vynálezu sestává z upravovacího bloku 6, sestaveného z pasivních prvků a vyhodnocovacího bloku 8, tvořeného kombinací operačních zesilovačů a pasivních prvků. Jednotlivé bloky 1 až 8 jsou pak zapojeny tak, že měřicí vstup k vyhodnocovacího bloku 8 je spojen s výstupem nezakresleného čidla rychlosti poháněcího motoru. Výstup vyhodnocovacího bloku 8 je pak zapojen na informační vstup j třetího součtového bloku 7, jehož výstup je připojen na zpětnovazební vstup b prvního součtového bloku 1, jehož zadávací vstup a je spojen s ovládačem v nezakresleném ovládacím pultu. Výstup prvního součtového bloku 1 je pak zapojen na odchylkový vstup c regulátoru 2 rychlosti, jehož výstup je spojen jednak se vstupem nezakreslené regulační části silového zdroje poháněcího motoru a jednak se zadávacím vstupem d druhého součtového bloku 3, jehož výstup je připojen na odchylkový vstup e prvního korekčního bloku 4. Výstup prvního korekčního bloku 4 je paralelně zapojen na informační vstup h upravovacího bloku 6 a na integrační vstup f druhého korekčního bloku 5, jehož výstup je spojen se zpětnovazebním vstupem g druhého součtového bloku 3, přičemž výstup upravovacího bloku 6 je připojen na korekční vstup i třetího součtového bloku 7.As can be seen from the block diagram, the device according to the invention consists of three summation blocks 1, 3, 7, implemented by passive elements, a speed controller 2, which in this case is an analog operational amplifier with corresponding links and two correction blocks 4, 5. . Furthermore, the device according to the invention consists of a conditioning block 6 composed of passive elements and an evaluation block 8 formed of a combination of operational amplifiers and passive elements. The individual blocks 1 to 8 are then connected so that the measuring input to the evaluation block 8 is connected to the output of a non-drawn speed sensor of the driving motor. The output of the evaluation block 8 is then connected to the information input j of the third sum block 7, the output of which is connected to the feedback input b of the first sum block 1, the input of which is connected to the controller in the control panel (not shown). The output of the first sum block 1 is then connected to the deviation input c of the speed controller 2, the output of which is connected both to the input of the uncontrolled power source part of the driving motor and the input input d of the second sum block 3. The output of the first correction block 4 is connected in parallel to the information input h of the adjustment block 6 and to the integration input f of the second correction block 5, the output of which is connected to the feedback input g of the second summing block 3. correction input i of the third sum block 7.

Funkce zařízení podle vynálezu je následující:The function of the device according to the invention is as follows:

Rychlost, resp. otáčky nezakresleného poháněcího motoru blokové válcovací stolice je řízena napětím nezakresleného silového zdroje s vlastní regulační smyčkou kotevního proudu. Silovým zdrojem může být buď přímo tyristorový měnič pro napájení kotvy poháněcího motoru, nebo dynamo rotačního měniče, jehož budicí vinutí je napájeno z tyristorového budiče s vlastní regulační smyčkou budicího proudu dynama, které je nadřazena regulační smyčka kotevního proudu poháněcího motoru. Zadaná hodnota kotevního proudu poháněcího motoru se přivádí na vstup nezakreslené podřízené regulační části silového zdroje poháněcího motoru z výstupu regulátoru 2 rychlosti. Regulátor 2 rychlosti pak reguluje skutečnou rychlost, resp. otáčky, nezakresleného poháněcího motoru na základě zadané hodnoty rychlosti, přivedené na zadávací vstup a prvního součtového bloku 1 z ovládače, umístěném v nezakresleném ovládacím pultu a na základě zpětnovazební hodnoty rychlosti, která se přivádí na zpětnovazební vstup b prvního součtového bloku 1. Tato zpětnovazební hodnota rychlosti je dána součtem skutečné hodnoty rychlosti poháněcího motoru a veličiny, úměrné derivaci rychlosti poháněcího motoru. Skutečná hodnota poháněcího motoru, snímaná nezakresleným čidlem rychlosti a vyhodnocená vyhodnocovacím blokem 8, se přivádí na informační vstup j třetího součtového bloku 7. Veličina, úměrná derivaci rychlosti poháněcího motoru, která se uplatňuje v přechodových stavech, se přivádí na korekční vstup i třetího součtového bloku 7 z výstupu upravovacího bloku 6. Prostřednictvím korekčních bloků 4, 5 a druhého součtového bloku 3 je pak modelována regulovaná soustava rychlosti poháněcího motoru. Na výstupu prvního korekčního bloku 4 je vypracována veličina, úměrná zrychlení, tj. derivaci rychlosti poháněcího motoru, která se přivádí na informační vstup h upravovacího bloku 6. První korekční blok 4 je řízen výstupním signálem druhého součtového bloku 3 na základě zadané hodnoty, přivedené z výstupu regulá226136 toru 2 rychlosti na zadávací vstup d druhého součtového bloku 3 a na základě výstupní hodnoty druhého korekčního bloku 5, přivedené na zpětnovazební vstup g tohoto druhého součtového bloku 3.Speed, respectively. the speed of the drawing motor of the block mill stand is controlled by the voltage of the drawing power source with its own anchor current control loop. The power source may be either a thyristor converter for supplying the drive motor armature or a dynamo of a rotary converter whose drive winding is fed from a thyristor driver with its own dynamo drive current control loop, which is superior to the drive motor anchor current control loop. The set value of the anchor motor current of the drive motor is applied to the input of an undrawn slave control part of the power source of the drive motor from the output of the speed controller 2. The speed controller 2 then regulates the actual speed, respectively. the speed of the non-plotted drive motor based on the set speed value applied to the input input and the first sum block 1 of the controller located in the non-plotted control panel and based on the speed feedback value fed to the feedback input b of the first sum block 1. The speed is given by the sum of the actual speed of the driving motor and the quantity, proportional to the derivative of the speed of the driving motor. The actual value of the driving motor, sensed by the non-drawn speed sensor and evaluated by the evaluation block 8, is applied to the information input j of the third sum block 7. The quantity proportional to the derivative of the driving motor speed applied in transient states is applied to the correction input i of the third sum block 7 from the output of the conditioning block 6. By means of the correction blocks 4, 5 and the second sum block 3, a controlled system of the driving motor speed is then modeled. At the output of the first correction block 4, a magnitude proportional to the acceleration, i.e. the derivative of the speed of the driving motor, is drawn and supplied to the information input h of the adjustment block 6. The first correction block 4 is controlled by the output signal of the second sum block 3 output of the speed controller 226136 to the input input d of the second sum block 3 and based on the output value of the second correction block 5 applied to the feedback input g of the second sum block 3.

Claims

A device for controlling the speed of the rolling mill drive motors, comprising three sum blocks, a speed controller, two correction blocks, an adjustment block and an evaluation block, characterized in that the output of the evaluation block (8) is connected to the information input (j) of the third sum block (7J, the output of which is coupled to the feedback input (bj of the first sum block (1), the output of which is connected to the deviation input (c) of the speed controller (2j) whose output is only found at input input (d) of the second sum block (3) ), to the output of which the deviation input (e) of the first correction block (4) is connected, the output of which is connected both to the integration input (fj of the second correction block (5) and to the information input (hj of the adjustment block (6j) connected to the correction input (i) of the third sum block (7J), the output of the second correction block (5) being coupled to the feedback input (g) of the second sum block (3).