RU2158469C2

RU2158469C2 - Multimotored drive for multiple drawbench

Info

Publication number: RU2158469C2
Application number: RU97109698A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Рябинин; Виктор Васильевич Большедворский; Павел Алексеевич Комиссаров; Виталий Михайлович Олейник; Николай Георгиевич Перепелица; Игорь Михайлович Раушенбах
Original assignee: Акционерное общество "Алматинский завод тяжелого машиностроения"
Priority date: 1997-06-10
Filing date: 1997-06-10
Publication date: 2000-10-27

Abstract

FIELD: single- pass drawbenches for tube wire manufacture. SUBSTANCE: electric drive has electric motors intercoupled through material being treated. Newly introduced is billet tension sensor whose output is connected to inputs of division unit, storage unit, and comparison unit and whose input is connected to memory unit output; output of comparison unit is connected to delay unit input and at the same time to first inputs of negative and positive AND circuits whose second inputs are connected to delay unit output; outputs of negative and positive AND circuits are connected to first time relay; second input of division unit is connected to memory unit output and its output is connected through contacts of first time relay to respective multiplying units whose second inputs are connected to output of voltage shaper, these voltages corresponding to multiplication by one or less; third inputs of multiplying units are connected through memory units and contacts of second relay to adder output; outputs of multiplying units are connected through contacts of second relay to second inputs of correctors; adder outputs are also connected to these inputs of correctors through contacts of second relay; first inputs of adders are connected to voltage setting element whose setting voltage corresponds to rated value of field current; second inputs of adders are connected to reverse-polarity voltage setting element; inputs of second relays are connected to outputs of comparison units whose first input is connected to voltage setting element whose setting voltage corresponds to rated armature current; second inputs of comparison units are connected to outputs of respective sensors of motor armature currents. EFFECT: provision for automatic setting of opposing tension; improved capacity of drawbench. 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к системам управления многодвигательными электроприводами, и может быть использовано в волочильном производстве, а именно в прямоточных волочильных станах по изготовлению порошковой проволоки. The invention relates to electrical engineering, in particular to control systems for multi-motor electric drives, and can be used in drawing production, namely in direct-flow drawing mills for the manufacture of flux-cored wire.

Известен многодвигательный агрегат непрерывной обработки материала, содержащий электродвигатели постоянного тока, связанные между собой через обрабатываемый материал, датчики скорости каждого электродвигателя подключены к устройству выделения максимального сигнала, выход которого подключен к первому входу ограничителя, к второму входу ограничителя подключен через ключ задатчик рабочего напряжения якорных обмоток электродвигателей, соединенных параллельно, выход ограничителя подключен к первому входу регулируемого источника напряжения якорных обмоток, к второму входу которого подключен задатчик заправочного напряжения, задатчик минимального тока возбуждения подключен к первым входам регулируемых источников напряжения обмоток возбуждения, а на вторые входы подключены соответствующие корректоры, первые входы корректоров подключены к соответствующим датчикам тока якорных обмоток, вторые входы корректоров объединены и подключены к задатчику загрузки. (Авторское свидетельство СССР N 1064850, H 02 P 5/46, 1991 г.). Known multi-engine unit for continuous processing of material, containing DC motors connected to each other through the processed material, the speed sensors of each electric motor are connected to a maximum signal isolation device, the output of which is connected to the first input of the limiter, and the anchor winding operating voltage regulator is connected via a key to the second input electric motors connected in parallel, the output of the limiter is connected to the first input of an adjustable source on voltage of the anchor windings, to the second input of which the charging voltage regulator is connected, the minimum excitation current sensor is connected to the first inputs of the regulated voltage sources of the field windings, and the corresponding corrections are connected to the second inputs, the first corrector inputs are connected to the corresponding anchor winding current sensors, the second corrector inputs are combined and connected to the download master. (USSR Author's Certificate N 1064850, H 02 P 5/46, 1991).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является многодвигательный электропривод многократного прямоточного волочильного стана, содержащий электродвигатели, связанные между собой через обрабатываемый материал и снабженные датчиками тока якоря и датчиками частоты вращения, соединенными с входом блока выделения максимального сигнала, выход которого подключен к первому входу блока ограничения, к другому входу которого подключен задатчик рабочего напряжения, а к выходу - первый вход регулируемого источника напряжения, выход которого соединен с якорями электродвигателей, а второй вход - с задатчиком заправочного напряжения, задатчик минимального тока возбуждения, соединенный с первыми входами регулируемых источников напряжения возбуждения, подключенных к обмоткам независимого возбуждения электродвигателей, вторые входы которых подключены к корректорам, первый вход каждого из которых связан с датчиком тока якоря соответствующего электродвигателя, а вторые входы корректоров объединены и подключены к задатчикам загрузок, датчик напряжения, подключенный к выходу регулируемого источника напряжения якорей электродвигателей, регулятор переключения структуры системы автоматического регулирования и два диодных ключа, один из которых соединен с выходом датчика напряжения, другой - с выходом регулятора переключения структуры системы автоматического регулирования, вход которого соединен с выходом блока выделения максимального сигнала, а выходы обоих ключей объединены и подключены к третьему входу регулируемого источника напряжения якорей электродвигателей. (Авторское свидетельство СССР N 1166649, H 02 P 5/46, 1991 г.). The closest in technical essence to the present invention is a multi-motor electric drive of multiple once-through drawing mill, containing electric motors interconnected through the processed material and equipped with armature current sensors and speed sensors connected to the input of the maximum signal extraction unit, the output of which is connected to the first input of the unit restrictions, to the other input of which the operating voltage regulator is connected, and to the output is the first input of the regulated source and the voltage, the output of which is connected to the armature of the electric motors, and the second input to the charging voltage regulator, the minimum excitation current regulator, connected to the first inputs of the adjustable excitation voltage sources connected to the independent excitation windings of the electric motors, the second inputs of which are connected to the correctors, the first input of each of which the armature of the corresponding motor is connected to the current sensor, and the second inputs of the corrector are combined and connected to the load drivers, the voltage sensor connected to the output of the regulated voltage source of the electric motor anchors, a switch for switching the structure of the automatic control system and two diode switches, one of which is connected to the output of the voltage sensor, the other with the output of the switch of the switching structure of the automatic control system, the input of which is connected to the output of the maximum allocation unit signal, and the outputs of both keys are combined and connected to the third input of an adjustable voltage source of the anchors of electric motors. (USSR Author's Certificate N 1166649, H 02 P 5/46, 1991).

Недостатками известных устройств является то, что необходима ручная подстройка токов возбуждения электродвигателей с помощью задатчика загрузки после заправки волочильного стана, для того чтобы величина натяжения проволоки (противонатяжение) перед входом в волоки была в пределах от 0 до 10% от величины силы волочения, но визуально величину противонатяжения определить трудно, поэтому ее устанавливают близкой к нулю при величине противонатяжения значительно большей нуля, (в пределах от 30-50% от величины силы волочения, что имеет место при волочении сплошной проволоки) будет происходить обрыв проволоки из-за низкого коэффициента запаса прочности порошковой проволоки при волочении, а при величине противонатяжения, равной нулю и меньшей нуля, происходит образование петли проволоки перед входом в волоку, что вызывает ее проскальзывание на барабане и значительный износ барабана. Барабан эксплуатируется не более 200-400 часов и в дальнейшем заменяется на новый. Подстройка токов возбуждения требуется также и в тех случаях, когда изменяются величины параметров заготовки (ленты). Так при увеличении величины предела прочности, заготовки или ее поперечного сечения величина противонатяжения увеличивается, что может вызвать обрыв проволоки, а при их уменьшении - величина противонатяжения уменьшается до нуля и при этом происходит образование петель, т.е. проскальзывание проволоки на барабанах, а это вызывает их износ. Кроме того, образование петель сопровождается раскрытием шва порошковой проволоки и частичным высыпанием порошка, а изменение коэффициента заполнения проволоки порошком также ухудшает качество готовой продукции. Таким образом, при работе на прямоточном волочильном стане, оснащенном электроприводом без автоматической подстройки токов возбуждения оператор должен обладать очень высокой квалификацией и постоянно следить за технологическим процессом и своевременной подстройкой токов возбуждения для исключения возможных обрывов проволоки или образования петель. The disadvantages of the known devices is that it is necessary to manually adjust the excitation currents of the electric motors with the load adjuster after refueling the drawing mill, so that the magnitude of the wire tension (back tension) before entering the dies is in the range from 0 to 10% of the magnitude of the drawing force, but visually the magnitude of the counter-tension is difficult to determine, therefore, it is set close to zero when the magnitude of the counter-tension is much greater than zero, (in the range from 30-50% of the magnitude of the drag force, which takes place at solid wire), wire breakage will occur due to the low coefficient of safety of the flux-cored wire during drawing, and with an anti-tension value equal to zero or less than zero, a wire loop is formed in front of the entrance to the fiber, which causes it to slip on the drum and significant drum wear . The drum is operated no more than 200-400 hours and is subsequently replaced with a new one. The adjustment of the excitation currents is also required in those cases when the values of the parameters of the workpiece (tape) change. So, as the tensile strength, workpiece or its cross-section increases, the counter-tension increases, which can cause wire breakage, and when they decrease, the counter-tension decreases to zero, and thus loops form, i.e. slipping of wire on the drums, and this causes wear. In addition, the formation of loops is accompanied by the opening of the seam of the flux-cored wire and a partial precipitation of powder, and a change in the fill factor of the wire with powder also affects the quality of the finished product. Thus, when working on a direct-flow drawing mill equipped with an electric drive without automatically adjusting the excitation currents, the operator must be very qualified and constantly monitor the technological process and timely adjust the excitation currents to eliminate possible wire breaks or loop formation.

Задача и технический результат предлагаемого изобретения заключается в том, чтобы разработать конструкцию многодвигательного электропривода многократного прямоточного волочильного стана, позволяющего автоматизировать процесс задания величины противонатяжения, обеспечивающую ее стабилизацию. The objective and technical result of the invention is to develop the design of a multi-motor electric drive of multiple direct-flow drawing mill, which allows you to automate the process of setting the magnitude of the anti-tension, ensuring its stabilization.

Задача и технический результат предлагаемого изобретения достигается тем, что в известном многодвигательном электроприводе многократного прямоточного волочильного стана, содержащем электродвигатели, связанные между собой через обрабатываемый материал и снабженные датчиками тока якоря и датчиками частоты вращения, соединенными с входом блока выделения максимального сигнала, выход которого подключен к первому входу блока ограничения, к другому входу которого подключен задатчик рабочего напряжения, а к выходу - первый вход регулируемого источника напряжения выходом соединенного с якорями электродвигателей, а второй вход - с задатчиком заправочного напряжения, датчик напряжения подключен к выходу регулируемого источника напряжения якорей электродвигателей, а один из двух диодных ключей соединен о выходом датчика напряжения, другой - с выходом регулятора переключения структуры системы автоматического регулирования, вход которого соединен с выходом блока выделения максимального сигнала, а выходы обоих диодных ключей объединены и подключены к третьему входу регулируемого источника напряжения, входы регулируемых источников напряжения возбуждения, подключенные выходами к обмоткам независимого возбуждения электродвигателей, подключены к корректорам, первый вход каждого из которых связан с датчиком тока якоря соответствующего электродвигателя, в него дополнительно введен датчик натяжения заготовки, выход которого одновременно соединен с первым входом блока деления, с блоком памяти и вторым входом блока сравнения, на первый вход которого подключен выход блока памяти, а выход блока сравнения одновременно подключен к входу задержки и первым входам негативной и позитивной схем И, на вторые входы которых подключен выход блока задержки, выходы негативной и позитивной схем И подключены к первому реле времени, второй вход блока деления подключен к выходу блока памяти, а выход блока деления через замыкающие контакты первого реле времени подключен к соответствующим блокам умножения, второй вход блоков умножения подключен к выходу формирователя напряжений, соответствующих умножению на единицу и меньше, а третьи входы блоков умножения через блоки памяти и замыкающие контакты второго реле подключены к выходу сумматора, а выходы блоков умножения через замыкающие контакты второго реле подключены ко вторым входам корректоров, на эти же входы корректоров через замкнутые контакты второго реле подключены выходы сумматоров, на первые входы сумматоров подключен задатчик напряжения, соответствующего заданию номинального тока возбуждения, а на вторые входы сумматоров - задатчик напряжения обратного знака, входы вторых реле подключены к выходам узлов сравнения, на первый вход которых подключен задатчик напряжения, соответствующий номинальному току якоря, а на вторые входы блоков сравнения подключены выходы соответствующих датчиков токов якорей электродвигателей. The objective and technical result of the invention is achieved by the fact that in the well-known multi-motor electric drive of multiple direct-flow drawing mill containing electric motors interconnected through the processed material and equipped with armature current sensors and speed sensors connected to the input of the maximum signal extraction unit, the output of which is connected to the first input of the restriction unit, to the other input of which the operating voltage regulator is connected, and the first input is regulated to the output of a voltage source with an output connected to the armature of electric motors, and the second input with a charge voltage adjuster, a voltage sensor is connected to the output of a regulated voltage source of electric motor anchors, and one of the two diode keys is connected to the output of the voltage sensor, the other with the output of the automatic system structure switching regulator control, the input of which is connected to the output of the maximum signal allocation unit, and the outputs of both diode keys are combined and connected to the third control input voltage source, the inputs of regulated sources of excitation voltage, connected by the outputs to the windings of the independent excitation of the electric motors, are connected to the correctors, the first input of each of which is connected to the current sensor of the armature of the corresponding motor, it additionally includes a workpiece tension sensor, the output of which is simultaneously connected to the first input a division unit, with a memory unit and a second input of the comparison unit, the first input of which is connected to the output of the memory unit, and the output of the comparison unit is one it is connected to the delay input and the first inputs of the negative and positive circuits AND, the outputs of the delay block are connected to the second inputs, the outputs of the negative and positive circuits And are connected to the first time relay, the second input of the division unit is connected to the output of the memory unit, and the output of the division unit is the closing contacts of the first time relay are connected to the corresponding multiplication blocks, the second input of the multiplication blocks is connected to the output of the voltage shaper corresponding to multiplication by one or less, and the third inputs of the multiplication blocks are the memory blocks and the closing contacts of the second relay are connected to the output of the adder, and the outputs of the multiplication units through the closing contacts of the second relay are connected to the second inputs of the corrector, the outputs of the adders are connected to the same inputs of the corrector through the closed contacts of the second relay, the voltage regulator is connected to the first inputs of the adders, corresponding to the task of the rated excitation current, and to the second inputs of the adders - the voltage regulator of the opposite sign, the inputs of the second relays are connected to the outputs of the nodes of comparison, to the first input to The voltage regulator corresponding to the rated current of the armature is connected, and the outputs of the corresponding sensors of the currents of the armature of electric motors are connected to the second inputs of the comparison units.

Введение в многодвигательный электропривод устройства автоматического запоминания задания на ток возбуждения, соответствующий реальной загрузке электродвигателей при заправке, при номинальном токе якоря, позволяет формировать задания на токи возбуждения, соответствующие реальным нагрузкам каждого блока и устанавливать с помощью формирователя напряжений нормированные величины противонатяжения, а введение датчика натяжения заготовки и устройства для определения изменения ее величин параметров позволяет вносить корректирующие сигналы, пропорциональные этим изменениям величин параметров заготовки, все это позволяет стабилизировать величину противонатяжений на заданном уровне, и исключить обрывы проволоки из-за чрезмерного повышения величин противонатяжений и повысить производительность волочильного стана, кроме того, исключить проскальзывание проволоки на барабанах, повысить их стойкость, исключить изгибы проволоки, раскрытие шва и высыпание порошка из проволоки, тем самым повысить качество готовой проволоки, а также облегчить работу оператора. Introduction to the multi-motor electric drive of the automatic memory of the task for the excitation current, corresponding to the actual load of electric motors when refueling, at the rated armature current, allows you to generate tasks for the excitation currents corresponding to the actual loads of each unit and set the normalized tension values using a voltage shaper, and the introduction of a tension sensor blanks and devices for determining changes in its parameter values allows you to make corrective s the flows proportional to these changes in the values of the workpiece parameters, all this makes it possible to stabilize the value of the counter-tension at a given level and to eliminate wire breaks due to an excessive increase in the values of the counter-tension and to increase the performance of the drawing mill, in addition, to exclude slipping of the wire on the drums, to increase their durability, to exclude bending the wire, opening the seam and spilling powder from the wire, thereby improving the quality of the finished wire, as well as facilitate the work of the operator.

На чертеже представлена схема многодвигательного электропривода многократного прямоточного волочильного стана. The drawing shows a diagram of a multi-motor electric multiple direct-flow drawing mill.

Многодвигательный электропривод содержит электродвигатели 1, связанные между собой с помощью обрабатываемого материала и снабженные датчиками 2 тока якоря и датчиками 3 частоты вращения, соединенными с входом блока 4 выделения максимального сигнала, выход которого подключен к первому входу блока ограничения 5, к другому входу которого подключен задатчик 6 рабочего напряжения, а к выходу - первый вход регулируемого источника 7 напряжения, выходом соединенный с якорями электродвигателей 1, а также с входами датчика 8 напряжения, выход датчика 8 напряжения подключен к диодному ключу 9, выход которого объединен с выходом другого ключа 10 и подключен к второму входу регулируемого источника 7 напряжения, а третий вход регулируемого источника 7 напряжения соединен с выходом задатчика 11 заправочной скорости, на вход диодного ключа 10 подключен выход регулятора 12 переключения структуры системы автоматического регулирования, а его вход соединен с выходом блока 4 выделения максимального сигнала, выходы датчиков 2 токов якорей соединены с первыми входами соответствующих корректоров 13, выход которых соединен с входом регулируемого источника 14 напряжения возбуждения, подключенных к обмоткам 15 независимого возбуждения электродвигателей 1, выход датчиков 2 токов якорей соединены также с первыми входами соответствующих узлов 16 сравнения, на вторые входы которых подключен задатчик 17 напряжения, соответствующего номинальному значению тока якоря, а выходы узлов 16 сравнения соединены со входами вторых реле 18; на вторые входы корректоров 13 через размыкающие контакты 19 вторых реле 18 подключены выходы сумматоров 20, на первые входы сумматоров 20 подключен задатчик 21 напряжения соответствующего заданию номинального тока возбуждения, а на вторые входы сумматоров 20 через размыкающие контакты 22 педали заправочной скорости (на чертеже не показаны) подключены выходы задатчиков 23 тока возбуждения с обратным знаком; выходы сумматоров 20 через замыкающие контакты 24 вторых реле 18 подключены к входам блоков 25 памяти, а выходы блоков 25 памяти подключены к первым входам блоков 26 умножения. Ко вторым входам блоков 26 умножения подключены формирователи 27 напряжений, соответствующих умножению на единицу и меньше, а выходы блоков 26 умножения через замыкающие контакты 28 вторых реле 18 подключены ко вторым входам соответствующих корректоров 13, на третьи входы блоков 26 умножения через разомкнутые контакты 29 первого реле 30 времени подключен выход блока 31 деления; выход датчика 32 натяжения заготовки одновременно подключен к первому входу блока 31 деления, к входу блока 33 памяти и второму входу блока 34 сравнения, а выход блока 33 памяти одновременно подключен к первому входу блока 34 сравнения и второму входу блока 31 деления, выход блока 34 сравнения одновременно соединен с входом блока 35 задержки и первыми входами негативной 36 и позитивной 37 схем И, выходы которых соединены с входами первого реле 30 времени, а на вторые входы негативной 36 и позитивной 37 схем И подключен выход блока 35 задержки. Электродвигатели 1 через редукторы 38 соединены с волочильными барабанами 39, которые протягивают проволоку 40 через волоки 31. Датчик 32 смонтирован в петле-регуляторе и связан с роликом 42, подвижный (в вертикальной плоскости) ролик 43 терморегулятора связан с датчиком петли (на чертеже не показан), который вместе с системой управления электроприводом размотки (на чертеже не показана) обеспечивает согласование скоростей размотки и волочильного стана. Лента 44 после петлерегулятора поступает в формующее устройство 45. A multi-motor drive contains electric motors 1, interconnected by means of the processed material and equipped with sensors 2 of the armature current and sensors 3 of rotation speed, connected to the input of the maximum signal isolation unit 4, the output of which is connected to the first input of the restriction unit 5, to the other input of which the controller is connected 6 operating voltage, and to the output - the first input of an adjustable voltage source 7, the output connected to the armature of the electric motors 1, as well as to the inputs of the voltage sensor 8, the output sensor 8 voltage is connected to the diode switch 9, the output of which is combined with the output of another switch 10 and connected to the second input of the regulated voltage source 7, and the third input of the regulated voltage source 7 is connected to the output of the speed adjuster 11, the output of the regulator 12 is connected to the input of the diode key 10 switching the structure of the automatic control system, and its input is connected to the output of the maximum signal extraction unit 4, the outputs of the sensors 2 of the armature currents are connected to the first inputs of the corresponding corrections 13, the course of which is connected to the input of a regulated source 14 of excitation voltage connected to the windings 15 of the independent excitation of the electric motors 1, the output of the sensors 2 of the armature currents are also connected to the first inputs of the corresponding nodes 16 comparison, the second inputs of which are connected to the voltage regulator 17 corresponding to the nominal value of the armature current, and the outputs of the comparison nodes 16 are connected to the inputs of the second relays 18; the outputs of the adders 20 are connected to the second inputs of the correctors 13 through the opening contacts 19 of the second relays 18, the voltage regulator 21 corresponding to the nominal excitation current is connected to the first inputs of the adders 20, and the filling inputs of the speeding inputs 20 to the second inputs of the adders 20 (not shown in the drawing ) the outputs of the setters 23 of the excitation current with the opposite sign are connected; the outputs of the adders 20 through the closing contacts 24 of the second relay 18 are connected to the inputs of the memory blocks 25, and the outputs of the memory blocks 25 are connected to the first inputs of the multiplication blocks 26. Voltage generators 27 corresponding to multiplication by one or less are connected to the second inputs of the multiplication units 26, and the outputs of the multiplication units 26 through the make contacts 28 of the second relays 18 are connected to the second inputs of the corresponding equalizers 13, to the third inputs of the multiplication units 26 through the open contacts 29 of the first relay 30, the output of the division unit 31 is connected; the output of the workpiece tension sensor 32 is simultaneously connected to the first input of the division unit 31, to the input of the memory unit 33 and the second input of the comparison unit 34, and the output of the memory unit 33 is simultaneously connected to the first input of the comparison unit 34 and the second input of the division unit 31, the output of the comparison unit 34 simultaneously connected to the input of the delay unit 35 and the first inputs of the negative 36 and positive 37 AND circuits, the outputs of which are connected to the inputs of the first time relay 30, and the output of the delay unit 35 is connected to the second inputs of the negative 36 and positive 37 circuits. Electric motors 1 through gears 38 are connected to drawing drums 39, which pull wire 40 through dies 31. Sensor 32 is mounted in a loop controller and connected to roller 42, a movable (in a vertical plane) temperature regulator roller 43 is connected to a loop sensor (not shown in the drawing ), which, together with the unwinding electric drive control system (not shown in the drawing) ensures coordination of the unwinding speeds and the drawing mill. The tape 44 after the loop control enters the forming device 45.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Лента 44 с разматывающего устройства протягивается через петлерегулятор, формующее устройство 45, в котором формируется трубчатая заготовка и заполняется порошком. При заправке первого по ходу волочения барабана 39 порошковая проволока 40 протягивается через волоку 41 и зацепляется клещами, укрепленными на барабане 39. Включается режим заправки. Оператор нажимает педаль (на чертеже не показана) заправки первого блока, при этом сигнал с задатчика 11 заправочной скорости поступает на вход регулируемого источника 7 напряжения. Выходное напряжение источника 7 увеличивается и с датчика 8 напряжения через диодный ключ 9 на вход регулируемого источника 7 напряжения поступает сигнал отрицательной обратной связи по напряжению. Ток якоря электродвигателя 1 первого блока плавно увеличивается. Одновременно с нажатием на педаль заправочной скорости первого блока на вход регулируемого источника 14 напряжения возбуждения через корректор 13, замкнутые контакты 19 второго реле 18 через сумматор 20 поступает напряжение, соответствующее заданию номинального тока возбуждения с задатчика 21 напряжения. Ток возбуждения устанавливается на номинальном значении. Одновременно на второй вход сумматора 20 через замкнутые контакты 22 педали заправки с задатчика 23 тока возбуждения начинает поступать напряжение противоположного знака (по отношению к напряжению, поступаемому с задатчика 21 напряжения) и плавно возрастающее от нуля. После достижения тока якоря значения, определяющего момент загрузки электродвигателя 1 (при номинальном токе возбуждения), он плавно начинает вращаться и наматывать проволоку на барабан 39. При этом значение тока якоря будет значительно меньше номинального (так как при управлении электродвигателями 1 по полю их номинальная мощность завышается на 25-30% по отношению к максимальной нагрузке). Одновременно с этим продолжает плавно увеличиваться напряжение на задатчике 23 тока возбуждения, это вызывает уменьшение напряжения на выходе сумматора 20 и тока возбуждения в обмотке 15 возбуждения и одновременному увеличению тока якоря. При достижении тока якоря электродвигателя 1 номинального значения на выходе узла 16 сравнения появится сигнал, включающий второе реле 18, так как на второй вход узла 16 сравнения поступает напряжение с задатчика 17 напряжения, соответствующее номинальному значению тока якоря. При включении второго реле 18 замыкаются его замыкающие контакты 24, блоком 25 памяти запоминается значение напряжения задания, поступающее в этот момент с сумматора 20. Запомненное значение напряжения с выхода блока 25 памяти поступает на вход блока 26 умножения, на второй вход которого с формирователя 27 поступает напряжение, соответствующее умножению на единицу. На выходе блока 26 умножения появляется сигнал, равный по величине сигналу, который имел место на выходе сумматора 20. Этот сигнал поступает на вход корректора 13 через замкнувшиеся контакты 28 второго реле 18, а замкнутые контакты 19 второго реле 18 размыкаются и отключают выход сумматора 20 от входа корректора 13. Запомненное значение напряжения блоком 25 памяти будет сохраняться до следующей заправки. После набора необходимого количества витков на барабане 39 оператор останавливает барабан 39 и начинает заправку следующего барабана 39. Формирователь 27 первого блока оставляется в том же положении, если величина противонатяжения перед второй волокой 41 устанавливается равной нулю, или переводится в положение, при котором выходное напряжение будет соответствовать умножению на величину, меньшую единице, т.е. создается недостаток момента на первом электродвигателе 1, который будет компенсироваться при волочении проволоки электродвигателем 1 второго блока. Таким образом, имеется возможность задания нормированных величин противонатяжений. Заправка последующих блоков проводится аналогично. После окончания заправки волочильного стана переключатель режимов работы переводится из положения "режим-заправка" в положение "режим-работа" при этом блокируются контакты 28 второго реле 18 и сигнал с блока 26 умножения постоянно поступает на вход корректора 13. При запуске волочильного стана на рабочую скорость сигнал от задатчика 6 рабочей скорости поступает на вход блока ограничения 5, а с его выхода - на вход регулируемого источника 7, напряжение плавно увеличивается с интенсивностью установленной задатчиком 6 рабочей скорости. Начинается процесс волочения. По мере разгона волочильного стана увеличивается частота вращения датчиков 3 и сигнал поступает с входа блока 4 выделения максимального сигнала на вход регулятора 12 переключения структуры системы автоматического регулирования. Когда величина напряжения на выходе ключа 10 будет больше величины напряжения отрицательной обратной связи по напряжению с датчика 8 напряжения, ключ 9 закрывается, а на вход регулируемого источника 7 будет поступать сигнал отрицательной обратной связи по частоте вращения. Система переходит с регулирования напряжения якорных обмоток электродвигателей 1 на регулирование скорости волочения. Регулятор 12 переключения структуры системы автоматического регулирования определяет уровень сопряжения сигнала отрицательной обратной связи по напряжению с сигналом отрицательной обратной связи по скорости и переход с регулирования напряжения на регулирование скорости. В процессе волочения проволоки 40 датчик 32 натяжения ленты постоянно измеряет натяжение ленты 44. Текущее значение напряжения на выходе датчика 32 натяжения, пропорциональное натяжению ленты 44, поступает с датчика 32 натяжения на вход блока 34 сравнения, в блоке 34 сравнения текущее значение натяжения сравнивается с запомненным в процессе заправки значением натяжения, результат сравнения поступает на блок 35 задержки и первые входы негативной 36 и позитивной 37 схем И. Одновременно текущее значение натяжения ленты 44 с датчика 32 натяжения поступает на вход блока 31 деления, где производится деление текущего значения натяжения на значение натяжения, запомненное в процессе заправки стана. Значение натяжения ленты 44 пропорционально ее пределу прочности σ_в и ее геометрическим размерам, т. е. площади поперечного сечения S. Сила волочения трубчатой заготовки определяется по следующей формуле: (И.А.Юховец. Волочильное производство. - М.: Металлургия, 1965, стр. 92)

где α - угол волоки; f - коэффициент трения, ε - относительное изменение диаметра заготовки и готовой трубы; σ_вcp - среднее значение предела прочности до и после волочения; S₁ - площадь конечного сечения трубы.The tape 44 from the unwinder is pulled through a loop controller, a forming device 45, in which a tubular preform is formed and filled with powder. When refueling the first along the drawing drum 39, the flux-cored wire 40 is pulled through the die 41 and is caught by pliers mounted on the drum 39. The refueling mode is activated. The operator presses the pedal (not shown) of refueling the first block, while the signal from the adjuster 11 of the filling speed is fed to the input of an adjustable voltage source 7. The output voltage of the source 7 increases and from the voltage sensor 8 through the diode switch 9 to the input of the regulated voltage source 7 receives a signal of negative feedback voltage. The armature current of the electric motor 1 of the first block gradually increases. At the same time as the first unit is charged with the fueling speed pedal to the input of the regulated excitation voltage source 14 through the corrector 13, the closed contacts 19 of the second relay 18 receive voltage through the adder 20 corresponding to the nominal excitation current from the voltage generator 21. The field current is set at the rated value. At the same time, the voltage of the opposite sign (with respect to the voltage supplied from voltage setter 21) and gradually increasing from zero starts to flow to the second input of the adder 20 through the closed contacts 22 of the refueling pedal from the drive 23 of the excitation current. After reaching the armature current value that determines the load time of the motor 1 (at the rated excitation current), it smoothly starts to rotate and wind the wire around the drum 39. In this case, the armature current will be much lower than the nominal (since when controlling the electric motors 1 in the field their rated power overestimated by 25-30% in relation to the maximum load). At the same time, the voltage at the drive current generator 23 continues to increase smoothly, this causes a decrease in the voltage at the output of the adder 20 and the drive current in the field coil 15 and a simultaneous increase in the armature current. When the armature current of the motor 1 reaches the nominal value, the output of the comparison unit 16 will receive a signal that includes a second relay 18, since the voltage from the voltage adjuster 17 corresponding to the rated value of the armature current is supplied to the second input of the comparison unit 16. When the second relay 18 is turned on, its make contacts 24 are closed, by the memory unit 25, the reference voltage value arriving at that moment from the adder 20 is stored. The stored voltage value from the output of the memory unit 25 is fed to the input of the multiplication unit 26, to the second input of which from the former 27 voltage corresponding to multiplication by unity. At the output of the multiplication unit 26, a signal appears equal to the signal that occurred at the output of the adder 20. This signal is input to the corrector 13 through the closed contacts 28 of the second relay 18, and the closed contacts 19 of the second relay 18 open and disconnect the output of the adder 20 from corrector input 13. The stored voltage value by the memory unit 25 will be stored until the next refueling. After gaining the required number of turns on the drum 39, the operator stops the drum 39 and starts refueling the next drum 39. The first block former 27 is left in the same position if the counter-tension in front of the second wire 41 is set to zero, or is transferred to a position where the output voltage will be correspond to multiplication by an amount less than unity, i.e. a lack of momentum is created on the first electric motor 1, which will be compensated for when the wire is drawn by the electric motor 1 of the second block. Thus, it is possible to set the normalized values of the counter-tension. Refueling of subsequent blocks is carried out similarly. After refueling of the drawing mill, the mode switch is switched from the “mode-refueling” position to the “mode-operation” position, the contacts 28 of the second relay 18 are blocked and the signal from the multiplication unit 26 is constantly fed to the input of the corrector 13. When the drawing mill is started up on the working the signal from the operating speed setter 6 is fed to the input of the limiting unit 5, and from its output, to the input of the regulated source 7, the voltage gradually increases with the intensity of the working speed set by the setting unit 6. The process of drawing begins. As the drawing mill accelerates, the rotational speed of the sensors 3 increases and the signal comes from the input of the maximum signal allocation unit 4 to the input of the controller 12 of switching the structure of the automatic control system. When the voltage at the output of the key 10 is greater than the voltage of the negative voltage feedback from the voltage sensor 8, the key 9 is closed, and a negative feedback signal will be received at the input of the regulated source 7. The system goes from regulating the voltage of the armature windings of the electric motors 1 to regulating the drawing speed. The controller 12 switching the structure of the automatic control system determines the level of conjugation of the negative voltage feedback signal with the negative speed feedback signal and the transition from voltage regulation to speed regulation. In the process of drawing the wire 40, the tape tension sensor 32 constantly measures the tension of the tape 44. The current voltage value at the output of the tension sensor 32, proportional to the tension of the tape 44, is supplied from the tension sensor 32 to the input of the comparison unit 34, in the comparison unit 34, the current tension value is compared with the stored in the process of filling with the tension value, the comparison result is sent to the delay unit 35 and the first inputs of the negative 36 and positive 37 circuits I. At the same time, the current value of the tape tension 44 from the sensor 32 of the input tension emits to the input of the division unit 31, where the current tension value is divided by the tension value memorized during refueling of the mill. The value of the tension of the tape 44 is proportional to its tensile strength σ _in and its geometric dimensions, that is, the cross-sectional area S. The strength of the drawing of the tubular billet is determined by the following formula: (I.A. Yukhovets. Drawing production. - M .: Metallurgy, 1965 p. 92)

where α is the die angle; f is the coefficient of friction, ε is the relative change in the diameter of the workpiece and the finished pipe; σ _bcp is the average value of the tensile strength before and after drawing; S ₁ - the area of the final section of the pipe.

Таким образом, сила волочения пропорциональна пределу прочности и площади поперечного сечения, измеряя натяжение ленты 44, которое также пропорционально пределу прочности и площади поперечного сечения, можно получать информацию об изменениях параметров заготовки и вносить в систему управления корректирующие сигналы. Thus, the drawing force is proportional to the tensile strength and the cross-sectional area, measuring the tension of the tape 44, which is also proportional to the tensile strength and the cross-sectional area, you can obtain information about changes in the workpiece parameters and enter corrective signals into the control system.

При изменении величины натяжения, например ее увеличении, ленты 44, измеренной датчиком 32 натяжения в результате деления текущего значения величины натяжения ленты 44 на значение вличины, запомненной в процессе заправки, получим на выходе блока 31 деления результат больше единицы. Одновременно на выходе блока 34 сравнения получим значение положительного сигнала, который поступает на входы позитивной 37 и негативной 36 схем И и блока 35 задержки, который предназначен для исключения коррекции кратковременных изменений натяжения ленты 44, например, прохождения места сварки ленты 44. Далее, если величина натяжения ленты 44 остается также больше запомненного значения, с выхода блока 35 задержки положительный сигнал поступает на входы позитивной 37 и негативной 36 схем И. На выходе позитивной 37 схемы И появится сигнал, который поступает на первое реле 30 времени. Первое реле 30 времени срабатывает и через контакты 29 подключит выход блока 31 деления, на выходе которого значение напряжения, соответствующее умножению на величину, большую единицы, к входу множительного блока 26. Это соответствует тому, что задание на ток возбуждения, поступающее с блока 25 памяти через корректор 13 на вход регулируемого источника 14 увеличивается пропорционально изменению параметров заготовки. Аналогично предлагаемое устройство работает при уменьшении величины натяжения ленты 44. В этом случае негативная 36 схема И включит первое реле 30 времени, которое подключит выход блока 31 деления, на выходе которого будет значение напряжения, соответствующее умножению на величину, меньшую единице, через контакты 29 к множительному блоку 26. When changing the magnitude of the tension, for example, increasing it, of the tape 44 measured by the tension sensor 32 as a result of dividing the current value of the tension of the tape 44 by the value of the value memorized during refueling, we will obtain a result greater than unity at the output of the division unit 31. At the same time, at the output of the comparison unit 34, we obtain the value of the positive signal that goes to the inputs of the positive 37 and negative 36 circuits And and the delay unit 35, which is designed to eliminate the correction of short-term changes in the tension of the tape 44, for example, the passage of the place of welding of the tape 44. Next, if the value the tension of the tape 44 also remains greater than the stored value, from the output of the delay unit 35, a positive signal is supplied to the inputs of the positive 37 and negative 36 circuits I. The output of the positive 37 circuit And will receive a signal that Tupa in the first relay 30 times. The first time relay 30 is activated and connects through the contacts 29 the output of the division unit 31, the output of which is the voltage value corresponding to multiplication by an amount greater than unity, to the input of the multiplying unit 26. This corresponds to the fact that the task for the excitation current from the memory unit 25 through the corrector 13 to the input of the regulated source 14 increases in proportion to the change in the parameters of the workpiece. Similarly, the proposed device works by reducing the magnitude of the tension of the tape 44. In this case, the negative circuit 36 will turn on the first time relay 30, which will connect the output of the division unit 31, the output of which will be the voltage value corresponding to the multiplication by an amount less than unity, through the contacts 29 to multiplying block 26.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет вносить корректирующие сигналы при изменении величин параметров заготовки, обеспечивает задание и поддержание величины противонатяжения на заданном уровне, что позволяет исключить обрывы проволоки из-за чрезмерного увеличения величины противонатяжения и тем самым повысить производительность волочильного стана, исключить проскальзывание проволоки на барабанах, что повышает стойкость барабанов, исключить расширение шва порошковой проволоки и высыпание порошка, что улучшает качество готовой проволоки, автоматизация процесса задания величины противонатяжения и настройки работы волочильного стана облегчает работу оператора. Thus, the proposed device allows you to make corrective signals when changing the values of the parameters of the workpiece, provides the task and maintenance of the magnitude of the counter-tension at a given level, which eliminates wire breaks due to an excessive increase in the magnitude of the counter-tension and thereby increase the productivity of the drawing mill, to prevent slipping of the wire on the drums , which increases the resistance of the drums, to exclude the expansion of the seam of the cored wire and the precipitation of the powder, which improves the quality finished wire, automation of the process of setting the magnitude of the counter-tension and adjusting the work of the drawing mill facilitates the work of the operator.

Claims

A multi-motor electric drive of a direct-flow drawing mill, containing electric motors interconnected through the processed material, equipped with armature current sensors and speed sensors connected to the input of the maximum signal extraction unit, the output of which is connected to the first input of the restriction unit, to the other input of which the operating voltage regulator is connected , and to the output - the first input of an adjustable voltage source, the output connected to the armature of the electric motors, and the second input - with the setter for of equal speed, the voltage sensor is connected to the output of the regulated voltage source of the electric motor anchors, and one of the two diode switches is connected to the output of the voltage sensor, the other to the output of the switching regulator of the structure of the automatic control system, the input of which is connected to the output of the maximum signal isolation unit, and the outputs of both diode keys are combined and connected to the third input of an adjustable voltage source, the inputs of regulated sources of excitation voltage, connected by outputs to windings of independent excitation of electric motors, connected to the correctors, the first input of each of which is connected to the armature current sensor of the corresponding motor, characterized in that it additionally includes a workpiece tension sensor, the output of which is simultaneously connected to the first input of the division unit, with the memory unit and the second input the comparison unit, the first input of which the output of the memory unit is connected, and the output of the comparison unit is simultaneously connected to the input of the delay unit and the first inputs of the negative and positive circuits AND, to the second inputs of which the output of the delay unit is connected, the outputs of the negative and positive circuits are connected to the first time relay, the second input of the division unit is connected to the output of the memory unit, and the output of the division unit through the make contacts of the first time relay is connected to the corresponding multiplication units, the second input of the blocks multiplication is connected to the output of the voltage shaper corresponding to multiplication by one or less, and the third inputs of the multiplication blocks through other memory blocks and the closing contacts of the second relay are connected to the output of the sum at the same time, and the outputs of the multiplication units through the closing contacts of the second relay are connected to the second inputs of the corrector, the outputs of the adders are connected to the same inputs of the corrector through the opening contacts of the second relay, the voltage regulator corresponding to the nominal excitation current is connected to the first inputs of the adders, and to the second inputs of the adders - a reverse voltage regulator, the inputs of the second relays are connected to the outputs of the comparison nodes, the first input of which is connected to a voltage regulator corresponding to the rated current anchors, and the outputs of the corresponding current sensors of the anchors of electric motors are connected to the second inputs of the comparison nodes.