SU1411911A1 - Электропривод посто нного тока с двухзонным регулированием скорости валков клети прокатного стана - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано на ; непрерывных станах гор чей и холодной прокатки. Целью изобретени   вл етс  уменьшение расхода рабочих валков и улучшение качества прокатки путем поньшени  быстродействи  электропривода во второй зоне регулировани . В электроприводе с двухзонным регулированием скорости в цепь задани  по тока введен интегратор 22 с коммутирующими элементами 27-29. Вход интегратора 22 соединен с датчиком ЭДС 14. В режиме ослаблени  пол  при раз- рьгое обратной св зи по ЭДС с помощью введенных элементов контур тока возбуждени  остаетс  замкнутым. 1 ил., 1 табл. с $ (Л со п

Description

: Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к автоматическому 5 праВлению электроприводами посто н- його тока с двухзонным регулировани- (м скорости и высокими требовани ми li быстродействию при регулировании скорости электродвигател  во второй ;1оне; и может найти применение на непрерывных станах гор чей и холодной 1 рокатки,

; Цель изобретени  - уменьшение рас- :|:ода рабочих валков и улучшение каче- 4тва проката путем повышени  быстродействи  электропривода во второй зоне регулировани .

На чертеже изображена функцио- 1 апьна  схема электропривода.

Электропривод содержит электродвигатель ,  корна  обмотка 1 которого подключена к нереверсивному вентильному преобразователю 2, в цепь управ- которого включены последовательно соединенные задатчик 3 интен- ;ивности, регул тор А скорости с бло- i|:oM 5 коррекции коэффициента передачи регул тор 6 тока с подключенными входам регулй торов соответственно Датчиками 7 и 8 скорости и тока. Обмотка 9 возбуждени  электродвигател  Подключена к реверсивному вентильно- ity преобразователю 10, в цепь управлени  которого включены последовательно соединенные задатчик 11 и регул тор 12 потока возбуждени  с бло- ком 13 коррекции коэффициента передачи , а также датчик 14 ЭДС, При выход датчика 15 потока через |фопорциональный усилитель 16 и узел 17 вьзделени  максимума соединен с фходом регул тора 12 потока и с вхо- ;j;oM блока 5 коррекции коэффициента |1ередачи регул тора А скорости. Вход блока 13 коррекции коэффициента пере- регул тора 12 потока через блок |8 выделени  модул ,св зан с выходом Датчика 7 скорости.

Кроме того, электропривод содержит ; 1атчик 19 наличи  металла в клети, |юроговые элементы 20 и 21, интегра- top 22 и коммутирующие элементы с уп- | авл ю1цими цеп ми 23 и 2А. При этом : ьпсоды датчика 7 скорости и датчика il9 наличи  металла подключены к вхо-г Дам пороговых элементов 20 и 21, вы- :Код порогового элемента 20 соединен С управл ющей цепью 23 первого комму- ирукщего элемента, перва  исполнительна  цепь 25 которого включена

между выходом порогового элемента 21 и управл ющей цепью 2А второго коммутирующего элемента, перва  исполнительна  цепь 26 которого последовательно с второй исполнительной цепью 27 первого коммутирующего элемента включена между выходом задатчика 11 потока и входом интегратора 22. Второй вход последнего через nocjjetioBa- тельно соединенные вторую исполнительную цепь 28 второго коммутирующего элемента и третью исполнительную цепь 29 первого коммутирующего элемента соединен с выходом датчика 1А ЭДС, Обща  точка второй исполнительной цепи 28 второго коммутирующего элемента и третьей исполнительной цепи 30 первого коммутирующего элемента подключена к второму входу узла 17 выделени  максимума. Выход интегратора 22 через четвертую исполнительную цепь 30 первого коммутирующего элемента соединен с третьим входом интегратора 22 и через третью исполнительную цепь 31 с вторым пропорциональным усилителем 16.

Вход задатчика 3 интенсивности подключен к выходу сельсина 32 грубо регулировки через выпр митель 33, а к входу регул тора А скорости подключен сельсин ЗА тонкой регулировки через выпр митель 35 и переключатель 36. Выход регул тора А скорости через второй блок 37 .-выделени  модул  подключен к входу регул тора 6 тока, выход которого соединен с входом системы 38 импульсно-фазового управлени  нереверсивного преобразовател  2, Аналогично выход регул тора 12 потока возбуждени  соединен с входом системы 39 импульсно-фазового управлени  реверсивного преобразовател  10, Вход датчика 15 потока, выполненного в виде функционального преобразовател  с представленной на чертеже характеристикой, подключен к выходу датчика АО тока возбуждени , а выход соединен с блоком 5 коррекции коэффициента передачи регул тора скорости через блок А1 вьщелени  модул  и второй узел А2 вьоделени  максимума. Блок 18 иьщелени  модул  подключен к входу блока 13 коррекции коэффициента передачи регул тора 12 потока возбуждени  через третий узел A3 вьщелени  максимума. Входы датчика 1А ЭДС соединены с выходами датчика 8 тока  кор  и датчика ДА напр жени .

Электропривод работает следующим образом.

Задание тока возбуждени  поступает на вход регул тора 12 возбуждени  с задатчика 11 тока возбуждени . Во второй зоне регул тор 12 возбуждени  управл етс  в одном случае (без металла в клети) сигналом датчика 14 ЭДС и через узел 17 вьщелени  максимума , подключаемый к входу регул тора 12, а в другом случае (металл в клети) - сигналом интегратора 22 через пропорциональньА усилитель 16 и узел 17 вьщелени  максимума.

Во второй зоне регулировани  корректируютс  коэффициенты передачи регул тора 4 скорости блоком 41 вьщеле- ни  модул  потока, узлом 42 вьщелени  максимума и блоком 5 коррекции коэф- фициента передачи и регул тора 12 потока возбуждени  блоком 18 вьщелени  модул , узлом 43 вьщелени  максимума и блоком 13 коррекции коэффициента передачи.

При нулевом положении сельсинов грубой 32 и тонкой 34 регулировки подаетс  питание на тиристорные преобразователи 2 и 10 и задатчик 11 тока возбуждени .

Сигнал задани  с задатчика 11 потока возбуждени  поступает на вход регул тора 12 возбуждени , на выход которого подключена система 39 им- пульсно-фазового управлени  тиристор ным преобразователем 10, и с форси- ровкой, определ емой напр жением и мощностью тиристорного преобразовател  10, на обмотку 9 возбуждени  подаетс  ток возбу одени , при по вле- НИИ которого вступает в действие обратна  св зь по потоку возбуждени  двигател  по цепи: датчик 40 тока, функционапьньй преобразователь 10, пропорциональный усилитель 16, узел 17 вьщелени  максимума, вход регул тора 12.

Настройка скоростей клетей перед прокатко й производитс  следующим образом .

При установке в положение В . (вперед) сельсина 32 грубой настройк сигнал задани  скорости через задатчик 3 интенсивности поступает на вхо регул тора 4 скорости, с выхода которого через блок 37 вьщелени  модул  поступает на вход регул тора 6 тока управл ющего системой 38 импульсно- фазового управлени  тиристорного пре

0

5

С 5

jrt

45

50

55

образовател  2, и начинаетс  разгон двигател  с полным потоком возбуждени  в первой зоне до основной скорости двигател .

В первой зоне регулировани  сигнал ЭДС, поступающий с датчика 14 ЭДС, меньше сигнала потока возбуждени , поэтому узел 17 вьщелени  максимума пропускает только сигнал потока.

При достижении скорости двигател  на 2-4% выше номинальной сигнал ЭДС I на входе узла 17 вьщелени  максимума становитс  вьше сигнала потока и контур регулировани  тока возбуждени  размыкаетс  по потоку, а замьжаетс  по ЭДС двигател , ток возбуждени  двигател  снижаетс  до минимального значени , вследствие чего двигатель разгон етс  от номинальной до максимальной скорости во второй зоне при номинальном и неизменном напр жении на  коре двигател .

Во врем  прокатки полосы дл  поддержани  необходимого по технологии нат жени  между клет ми возникает необходимость точной подрегулировки скорости вручную или автоматически в пределах +10% от установленной оператором скорости прокатки.

При ручной подрегулировке скорости осуществл етс  это сельсином 34 тонкой регулировки, выход которого через выпр митель 35 и переключатель 36, установленный в положение Руч., поступает на вход регул тора 4 скорости.

Автоматическа  точна  регулировка скорости в процессе прокатки производитс  сигналом ДТ. При уменьшении нат жени  между клет ми сигнал дТ поступает на предьщущую по ходу прокатки клеть и замедл ет ее, а при увеличении нат жени  между клет ми сигнал ДТ поступает на последующую по ходу прокатки клеть и также замедл ет ее, восстанавлива  тем самым необходимое нат жение.

Диаграмма работы контактов коммутирующих элементов при различных режимах работы привода показана в таб- лице.

Работа узла коммутации возможна в трех режимах: в первой зоне регулировани  J во второй зоне регулировани  без металла в клети; во второй зоне регулировани  с металлом в клети.

Работа в первой зоне регулировани  происходит при замкнутых цеп х 28,

26, 30 и разомкнутых цеп х 25, 29 и 31 (см, таблицу). В этом случае интегратор 22 не подключен к схеме регулировани  как в режиме прокатки, так |и без металла в клети, работа схемы

не отличаетс  от работы типовой схемы двухзонного регулировани  в первой зоне.

Работа во второй зоне регулирова ки  без металла в клети происходит |при замкнутых цеп х 28, 26, 25, 27, :29 и разомкнутых цеп х 31 и 30 (см. Iтаблицу), В этом случае при переходе двигател  во вторую зону регулировани  один вход интегратора 22 через цепи 28 и 29 подключен к выходу датчика 14 ЭДС, а второй - к выходу за- датчика 11 тока возбуждени  через цепи 26 и 27. Цепь 30 разорвана . интегратор 22 расшунтирован, цепь 31 разомкнута, т.е. выход интегратора 22 не подключен к входу усилител  16.

Во врем  разгона привода во вторую зону до необходимой по технологии скорости на входе а интегратора 22 сигнал по абсолютной величине больше сигнала на входе б, и эта ошибка на входе интегрируетс  до окончани  разгона на установившуюс  выбранную скорость. Поскольку в этом случае во второй зоне схема замкнута по ЭДС двигател , то разгон привода идет за счёт снижени  тока возбуждени  двигател . ,

При достижении заданной сельсином грубой регулировки скорости привода ЭДС двигател  устанавливаетс  на посто нном уровне согласно формуле .Е « С-п, ошибка между сигналами на входах а и 5 интегратора 22 становитс  равной нулю, интегрирование прекращаетс , а на выходе интегратора 22 запоминаетс  сигнал, пропорцио- нальный заданной скорости.

При замедлении привода, т.е. при уменьшении выхода сельсина грубой регулировки , также возникает ошибка на входе интегратора 22, причем сигнал

на входе б по абсолютной величине

больше сигнала на выходе а , и интегратор уменьшает выход до перехода привода на заданную меньшую установившуюс  скорость. Таким образом, без металла в клети интегратор 22 следит и запоминает установившеес  значение сигнала, пропорционального фактическому значению заданной скорости.

0

5 0 J

о

0

Работа во второй зоне регулирдва- ни  с металлом в клети происходит при разомкнутых цеп х 26, 28, 30 и замкнутых цеп х 31, 25, 27, 29 (см. таблицу ) , В этом случае привод, предварительно разогнанный до необходимой по технологии скорости, работает следующим образом. Цеп ми 28 и 26 обесточиваютс  входы а и б интегратора 22. Кроме этого, цепью 28 разрываетс  обратна  св зь по ЭДС двигател  (выход датчика 14 ЭДС отключаетс  от входа узла 17 выделени  максимума ) .

Дл  компенсации отключенного сигнала ЭДС в контуре тока возбуждени  выход интегратора 22 с запомненным сигналом, пропорциональным данному значению скорости, цепью 31 подключаетс  к входу усилител  16 и увели - 1ивает его выход точно до значени  ЭДС в период до захвата металла в клети.

Поскольку при наличии металла в клети сигнал на втором входе узла 17 выделени  максимума равен О, а сигнал на его первом входе равен сигналу на втором входе при работе привода без металла в клети, то изменений параметров в контуре тока возбуждени  не происходит и ток возбуждени , а следовательно , и скорость клети остаютс  на прежнем заданном уровне.

Значение сигнала обратной св зи на выходе усилител  16 складьшает- с  при коэффициенте передачи усилител , равном 1, из сигнала обратной св зи по потоку и сигнала интеграто- р а 22, в точности соответствующего на данной скорости значению ЭДС дви- .гател , т.е. уровень сигнала на первом входе узла 17 при наличии металла в клети в точности равен уровню сигнала на его втором входе при работе привода в предьщущий период без металла в клети.

Вследствие этого при разрыве обратной св зи по ЭДС цепью 28 значение тока возбуждени  двигател  остаетс  таким же, как и при работе привода без металла в клети, и контур тока вoзбyждeнIi  во второй зоне оказываетс  замкнутым по потоку с ослабленным полем, в результате чего устойчивость контура не уменьшаетс , а из работы по подрегулировке скорости сельсином тонкой регулировки он вьгоодитс .

Таким образом, указанньп и контактными св з ми и интегратором 22 ток возбуждени  во второй зоне фиксируетс  на уровне, соответствующем данной выбранной скорости прокатки.

Если в процессе работы дл  устранени  петлеобразовани  или повьппенно- го нат жени , что может привести к порьгоу полосы, требуетс  подрегули- ровать скорость, то оператор сельсином 34 тонкой регулировки дает дополнительный сигнал, например, на увеличение скорости клети. В этом случае увеличиваетс  напр жение тиристорного преобразовател  2, напр жение на  коре 1 электродвигател , а следовательно , и скорость клети, но за меньшее врем , поскольку ток возбу одени  остаетс  на неизменном уровне, так как контур тока возбуждени  из процесса подрегулировки скорости исключен разрьгоом обратной св зи по ЭДС цепью 28.

Вследствие того, что отработка сигналов по восстановлению нат жени  производитс  за меньшее врем , то снижаетс  число порывов полосы при превьшении или пропадании нат жени , пoэтo fy уменьшаютс  поломки рабочих валков, улучшаетс  форма полосы и уменьшаетс  ее разнотолщинность.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Электропривод посто нного тока с двухзонным регулированием скорости валков клети прокатного стана, содержащий электродвигатель,  корна  обмотка которого подключена к неревер сивному вентильному преобразователи, в цепь управлени  которого включены последовательно соединенные задатчик интенсивности, регул тор скорости с

   5 0

   5 О

   5

   Q

   ни  с блоком коррекщт коэффициента передачи, а тактке датчик ЭДС, при этом выход датчика потока через пропорциональный усилитель и узел вьще- лени  максимума соединен с входом регул тора потока и с входом блока коррекции коэффициента передачи регул тора скорости, а вход блока коррекции коэффициента передачи регул тора потока через блок вьщелени  модул  соединен с выходом датчика скорости, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  расхода рабочих вал- ков и улучшени  качества проката путем повышени  быстродействи  электропривода во второй зоне регулировани , в него введены датчик наличи  металла в клети, два пороговых элемента, интегратор и два коммутирующих элемента , при этом выходы датчика скорости и датчика наличи  металла подключены к входам отдельных пороговых элементов , выход первого из которых соединен с управл ющей цепью первого коммутирующего элемента, перва  исполнительна  цепь которого включена между выходом второго порогового элемента и управл ющей цепью второго коммутирующего элемента, перва  исполнительна  цепь которого последовательно с второй исполнительной цепью первого коммутирующего элемента включена между выходок задатчика потока и входом интегратора, второй вход которого через последовательно соединенные вторую исполнительную цепь второго коммутирующего элемента и третью исполнительную цепь первого коммутирующего элемента соединен с выходом датчика ЭДС, а обща  точка второй исполнительной цепи второго коммутирующего элемента и третьей исполнительной цепи первого коммутирующего элемента

   блоком коррекции коэффициента переда д подключена к второму входу узла выде- чи и регул тор тока с подключенными к входам регул торов соответственно дат-. чиками скорости и тока, а обмотка возбуждени  электродвигател  подключена к реверсивному вентильному преобразователю , в цепь управлени  которого включены последовательно соединенные з адатчик и регул тор потока возбужде50

   лени  максимума, а выход интегратора через четвертую исполнительную цепь первого коммутирующего элемента соединен с входом интегратора и через третью исполнительную цепь второго коммутирующего элемента соединен с вторым входом пропорционального усилител .

   подключена к второму входу узла выде-

   лени  максимума, а выход интегратора через четвертую исполнительную цепь первого коммутирующего элемента соединен с входом интегратора и через третью исполнительную цепь второго коммутирующего элемента соединен с вторым входом пропорционального усилител .

   t411911,0

   I зона регулировани  II зона регулировани 

   Металл в Нет металла Металл Нет металла клети в клети в клети в клети

   - - X X

   X X

   X X - X

   - - X ечание . Х- контакт замкнут, - - контакт разомкнут.