SU1131810A2

SU1131810A2 - Device for automatic tension control

Info

Publication number: SU1131810A2
Application number: SU833564294A
Authority: SU
Inventors: Михаил Христофорович Лейбович; Игорь Шоломович Бейлин; Владимир Моисеевич Меркин
Priority date: 1983-03-14
Filing date: 1983-03-14
Publication date: 1984-12-30

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ ПРИ ПЕРЕМОТКЕ ЛЕНТОЧНОГО МАТЕРИАЛА по авт. св. № 727546, отличающеес тем, что, с целью повышени точности регулировани за счет обеспечени демпфировани высокочастотны.х возмущений , оно имеет соединенные последовательно компенсатор высокочастотных возмущений , упругий элемент переменной жесткости и функциональный преобразователь, при этом вход последнего св зан с выходом датчика угловой скорости раската. (Л оо 00DEVICE FOR AUTOMATIC REGULATION OF TENSION UNDER RETURN OF BELT MATERIAL by author. St. No. 727546, characterized in that, in order to increase the control accuracy by providing damping of high-frequency disturbances, it has connected in series a compensator of high-frequency disturbances, an elastic element of variable stiffness and a functional converter, the input of the latter being connected to the output of the sensor of angular speed of the bar . (L oo 00

Description

Изобретение относитс к бумагоделательной и текстильной промышленности, конкретнее к устройствам дл автоматического регулировани нат жени при перемотке ленточного материала. По основному авт. св. № 727546 известно устройство дл автоматического регулировани нат жени при перемотке ленточного материала, содержащее датчики угловых скоростей раската и наката, датчики токов приводного двигател наката и генератора , датчик ЭДС генератора раската, датчик нат -жени , измеритель диаметра рулона на раскате, регул торы скорости перемотки полотна на раскате и накате и регул тор нат жени на раскате. По мере роста диаметра рулона скорость намотки регулируетс регул торами скорости перемотки полотна. Изменение скорости вращени двигател корректируетс по сигналу от датчика тока. Нат жение полотна регулируетс путем изменени тока кор в соответствии с заданием. Изменение тока кор тормозного генератора корректируетс по сигналу от датчика тока в цепи кор . Дл повышени быстродействи системы в регул торе введена коррекци по значени м скорости вращени несущих валов. Нат жение на раскате корректируетс системой регулировани скорости раската путем изменени тока в цепи обмотки возбуждени тормозного генератора в функции от сигнала датчиков угловой скорости наката и раската, датчика ЭДС тормозного генератора , датчика тока в цепи обмотки возбуждени генератора и сигнала от измерител диаметра рулона 1. Однако данное устройство способно компенсировать возмущени , св занные с низкочастотными внешними воздействи ми такими , как монотонное изменение радиуса разматываемого рулона, изменение напр жени сети, изменение параметров исполнительных механизмов. Высокочастотные возмущени , св занные с дефектами намотки первичного рулона, эксцентриситетом и дисбалансом разматываемого рулона и отдельных валов пленко- или бумагопровод щего тракта, не могут быть скомпенсированы с помощью активных средств автоматического регулировани вследствие ограниченного быстродействи исполнительного механизма и инерционности пленко- или бумагопровод щего тракта объекта управлени . Цель изобретени - повышение точности регулировани за счет обеспечени демпфировани высокочастотных возмущений. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл автоматического регулировани нат жени при перемотке ленточного материала имеет соединенные последовательно компенсатор высокочастотных воомущении , упругий элемент переменной жесткости и функциональный преобразователь, при этом вход последнего св зан с выходом датчика угловой скорости раската. На чертеже представлена блок-схема устройства. Механизм раската 1 содержит разматываемый рулон 2 и тормозной генератор 3. Бумажное или пленочное полотно 4 наматываетс на рулон 5, который валом б прижимаетс к несущим валам 7, приво.димым от двигател 8 посто нного тока. Разматываемое полотно с рулона 2 проходит через компенсатор 9 высокочастотных колебаний . Компенсатор 9 выполнен в виде петлевого валика 10, который имеет возможность совершать переносное поступательное или вращательное движение. Ось вращени валика 10 через рычажную передачу (на чертеже не показана) соединена с упругим элементом 11 переменной жесткости, котора может параметрически измен тьс . Выход датчика 12 угловой скорости раската, вход щего в систему активной стабилизации нат жени , соединен с входом функциональ: ого преобразовател 13, выход последнего соединен с элементом 11. Компенсатор 9 элемент II и функциональный преобразователь 13 образуют контур пассивной параметрической стабилизации нат жени . Система регулировани скорости 4 несущих валов наката содержит регул тор 15 скорости, к входу которого подключены задатчик 16 и датчик 17 скорости какйта, и регул тор 18 тока, подключенный к тиристорному преобразователю 19. К в.ходу регул тора 18 тока подключены выход регул тора 15 скорости и датчик 20 тока при водного двигател наката. Система регулировани скорости полотна на раскате 2i содержит регул тор 22 тока, через тиристорный преобра:1ователь 23 подключенный к обмотке 24 возбуждени тормозного генератора 3. К входу регул тора 22 тока через элемент сравненг подключены датчик 25 тока в цепи обмотки 24 возбуждени тормозного генератора 3 и выход измерител 26 диаметра рулона на раскате. Устройство содержит датчик ЭДС 27 генератора раската и регул тор 28 нат жени , к входу которого подключены датчик 29 нат жени и задатчик 30 нат жени материала . Выход регул тора нат жени 28 поа,1слючен к входу регул тора 31 тока кор тормозного генератора 3. Регул тор 31 содержит датчик 32 тока-:геиератора раската , регулирующий блок 33 и тиристоркый преобразователь 34, соединенный с корной цегью тормозного генератора 3. К входу регул тора 31 тока подключен суммирующий усилитель 35, которого соединены с датчиками 17 скорости наката и 12 скорости раската. Выход регул тора ЭДС 36The invention relates to the paper and textile industries, more specifically to devices for automatic tension control during tape rewinding. According to the main author. St. No. 727546, a device for automatic tension control when rewinding tape material is known, comprising angular speed sensors of roll and roll, current sensors of drive roll generator and generator, EMF sensor of roll generator, tension sensor, roll diameter meter on roll, speed regulators of winding canvas on roll and roll and tension control on roll. As the diameter of the coil grows, the winding speed is controlled by the web rewinding speed regulators. The change in engine speed is corrected by a signal from a current sensor. The tension of the web is regulated by changing the current of the core in accordance with the task. The change in the current of the brake generator core is corrected by a signal from the current sensor in the circuit of the cor. In order to increase the speed of the system, a correction in terms of the rotation speed of the carrier shafts was introduced in the controller. Roll tension is corrected by the roll speed control system by varying the current in the excitation winding circuit of the brake generator as a function of the signal from the angular speed and overrun sensors, the EMF sensor of the brake alternator, the current sensor in the excitation winding circuit of the generator and the signal from the roll diameter meter 1. However This device is able to compensate for disturbances associated with low-frequency external influences, such as a monotonous change in the radius of an unwinding roll, a change in voltage no network, change the parameters of the actuators. High-frequency disturbances associated with defects in the winding of the primary coil, eccentricity and imbalance of the unwinding roll and individual shafts of the film or paper path, cannot be compensated by active means of automatic control due to the limited speed of the actuator and the inertia of the film or paper path of the object management The purpose of the invention is to improve the control accuracy by providing damping of high-frequency disturbances. This goal is achieved by the fact that the device for automatic tension control during rewinding of a tape material has a high-frequency wobbling compensator connected in series, an elastic element of variable stiffness and a functional transducer, the input of the latter being connected to the output of an angular rate sensor of a roll. The drawing shows the block diagram of the device. The roll out mechanism 1 comprises an unwinding roll 2 and a brake generator 3. The paper or film web 4 is wound onto a roll 5, which is pressed by the shaft to the carrier shafts 7, driven from a DC motor 8. Unwinding the canvas from the roll 2 passes through the compensator 9 high-frequency oscillations. The compensator 9 is made in the form of a loop roller 10, which has the ability to make a portable translational or rotational movement. The axis of rotation of the roller 10 through a lever transmission (not shown) is connected to an elastic element 11 of variable stiffness, which can be parametrically variable. The output of the sensor 12 of the angular velocity of the roll, included in the active tension stabilization system, is connected to the input of the functional converter 13, the output of the latter is connected to the element 11. The compensator 9 element II and the functional converter 13 form a circuit of passive parametric stabilization of tension. The speed control system of 4 carrier shafts contains a speed controller 15, to the input of which the setpoint 16 and speed sensor 17 are connected, and a current regulator 18 connected to the thyristor converter 19. The output of the regulator 15 is connected to the current regulator 18 speed and current sensor 20 when the water engine roll. The web speed control system on the rollout 2i contains a current regulator 22, through a thyristor converter: Inputr 23 connected to the excitation winding 24 of the brake generator 3. A current sensor 25 in the excitation winding circuit 24 of the brake generator 3 is connected to the input of the current regulator 22 output gauge 26 roll diameter on roll. The device comprises an EMF sensor 27 of the generator of roll and a tension regulator 28, to the input of which a tension sensor 29 and a unit 30 for tensioning the material are connected. The output of the tension regulator 28 is aa, 1 is connected to the input of the regulator 31 of the current of the brake generator generator 3. The controller 31 contains a sensor 32 of the current-: geyorato roll, an adjusting unit 33 and a thyristor converter 34 connected to the core of the brake generator 3. To the input current regulator 31 is connected to summing amplifier 35, which is connected to sensors of speed 17 and overrun speed 12. Output emf regulator 36

генератора раската св зан с регул тором 22 тока, а входы регул тора 36 соединены с выходами датчиков 17 и 27.The roll generator is connected to the current regulator 22, and the inputs of the regulator 36 are connected to the outputs of the sensors 17 and 27.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Нат жение материала регулируетс путем изменени тока кор тормозного генератора 3 раската в соответствии с разностью между заданньиЛ и действительным нат жением материала. Изменение тока кор тормозного генератора 3 корректируетс с помощью отрицательной обратной св зи по току. Нат жение материала корректируетс также путем изменени тока в обмотке 24 возбуждени тормозного генератора в функции от изменени диаметра рулона, а также коррекции тока возбуждени в функции рассогласовани между сигналами линейной скорости размотки и ЭДС в цепи кор тормозного генератора 3.The tension of the material is regulated by changing the current of the brake generator core 3 of the roll in accordance with the difference between the setpoint and the actual tension of the material. The change in the current of the brake generator core 3 is corrected by negative current feedback. The material tension is also corrected by changing the current in the excitation generator winding 24 as a function of the change in roll diameter, as well as adjusting the excitation current as a function of the mismatch between the signals of the linear unwind speed and the EMF in the brake generator circuit 3.

Нат жение движущегос полотна 4 после регул тора 28 нат жени содержит высокочастотные составл ющие, которые не скомпенсированы с помощью тормозного генератора 3, но воспринимаютс компенсатором 9. Потенциальна энерги высокочастотной составл ющей нат жени преобразуетс в кинетическую энергию компенсатора 9 посредством упругого элемента И. Оптимальна жесткость или податливость системы компенсатор 9 - упругий элемент 11 зависит от динамических характеристик бумагопровод щего тракта. При фиксированных параметрах тракта (кинематические характеристики станка, механические свойства материала и др.) оптимальна жесткость в процессе перемотки зависит только от радиуса рулона или угловой скорости его вращени и задаетс в видеThe tension of the moving web 4 after the tension regulator 28 contains high frequency components that are not compensated for by the brake generator 3, but are perceived by the compensator 9. The potential energy of the high frequency component of the tension is converted into the kinetic energy of the compensator 9 by an elastic element I. Optimal rigidity or system compliance compensator 9 — the elastic element 11 depends on the dynamic characteristics of the paper path. With fixed path parameters (kinematic characteristics of the machine, mechanical properties of the material, etc.), the optimal rigidity in the rewinding process depends only on the roll radius or the angular speed of its rotation and is defined as

К aiv + Ьол- с, где К жесткость упругого элементаK aiv + bil-s, where K is the stiffness of the elastic element

11, н/м;11, n / m;

-углова скорсть вращени рулона , об/с; - angular roll rotation speed, rev / s;

а,Ь,с -коэффициенты пропорциональности , учитывающие кинематические и динамические характеристики станка и материала .a, b, c are coefficients of proportionality, taking into account the kinematic and dynamic characteristics of the machine and material.

Вычисление коэффициента К осуществл ет функциональный преобразователь 13.The calculation of the coefficient K is performed by the functional converter 13.

Экономический эффект от использовани данного устройства определ етс высокой точностью регулировани нат жени .The economic effect of using this device is determined by the high accuracy of the tension control.

Claims

DEVICE FOR AUTOMATIC TENSION ADJUSTMENT WHEN WINDING TAPE MATERIAL by ed. St. No. 727546, characterized in that, in order to increase the accuracy of regulation by damping high-frequency disturbances, it has a series-compensated high-frequency disturbances, an elastic element of variable stiffness and a functional converter, while the input of the latter is connected to the output of the roll angular velocity sensor.