WO2001011137A1 - Verfahren und einrichtung zur dämpfung von schwingungen in einem walzgerüst - Google Patents

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WO2001011137A1
WO2001011137A1 PCT/DE2000/002377 DE0002377W WO0111137A1 WO 2001011137 A1 WO2001011137 A1 WO 2001011137A1 DE 0002377 W DE0002377 W DE 0002377W WO 0111137 A1 WO0111137 A1 WO 0111137A1
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electric motor
roll stand
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damping vibrations
frequency
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PCT/DE2000/002377
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Inventor
Wilfried Tautz
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B37/00—Control devices or methods specially adapted for metal-rolling mills or the work produced thereby
    • B21B37/007—Control for preventing or reducing vibration, chatter or chatter marks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2275/00—Mill drive parameters
    • B21B2275/02—Speed
    • B21B2275/04—Roll speed

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for damping vibrations in a roll stand which is driven by an electric motor
  • the vibration damping according to the invention has the task
  • Vibrations of a natural frequency, in particular the first and the third natural frequency which e.g. can be stimulated when tapping to dampen.
  • This exemplary embodiment of the invention includes the following components: - analyzer,
  • the analyzer receives the measured speed n M as an input signal. He uses a filter to determine whether in the
  • Speed n M vibrations of the first and third natural frequencies fi and f 3 are included. At its outputs it delivers the amplitudes a ⁇ _ A ⁇ y and a 3 , A i ⁇ as well as the phases ⁇ , Ai ⁇ and ⁇ 3, Ai y of these vibrations.
  • the two oscillators generate the sinusoidal vibrations
  • the phases ⁇ i and ⁇ 3 added in the two controllers are determined so that the oscillations of the oscillators counteract the oscillations present and analyzed in the drive and cancel them out. After the extinction, the oscillations of the oscillators disappear again.
  • PI controllers are advantageously used instead of P controllers.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

Verfahren und Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in einem Walzgerüst, das mit einem Elektromotor angetrieben wird, wobei die Drehzahl des Elektromotors gemessen wird, Amplitude und Phase einer im Bereich einer Eigenfrequenz des Walzgerüstes bzw. des Elektromotors liegenden Schwingung der gemessenen Drehzahl des Elektromotors bestimmt wird und ein Kompensationssignal mit einer Frequenz entsprechend dieser Eigenfrequenz des Walzgerüstes bzw. des Elektromotors erzeugt wird.

Description

Beschreibung
Verfahren und Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in einem Walzgerüst
Die Erfindung betrift ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen in einem Walzgerüst, das mit einem Elektromotor angetrieben wird
Die erfindungsgemäße Schwingungsdämpfung hat die Aufgabe,
Schwingungen einer Eigenfrequenz, insbesondere der ersten und der dritten Eigenfrequenz, die z.B. beim Anstich angeregt werden können, zu dämpfen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bzw. eine Einrichtung gemäß Anspruch 2 gelöst. Dabei wird zur Dämpfung von Schwingungen in einem Walzgerüst, das mit einem Elektromotor angetrieben wird,
- die Drehzahl des Elektromotors gemessen, - Amplitude und Phase einer im Bereich einer Eigenfrequenz des Walzgerüstes bzw. des Elektromotors liegenden Schwingung der gemessenen Drehzahl des Elektromotors bestimmt und
- ein Kompensationssignals mit einer Frequenz entsprechend dieser Eigenfrequenz des Walzgerüstes bzw. des Elektro o- tors erzeugt.
FIG 1 zeigt ein Ausfürungsbeispiel der Erfindung. Dieses Aus- fürungsbeispiel der Erfindung weist u.a. die folgenden Komponenten auf: - Analysator,
- Zwei Regler,
- Zwei Oszillatoren. Der Analysator bekommt die gemessene Drehzahl nM als Ein- gangssignal. Er bestimmt mit Hilfe eines Filters, ob in der
Drehzahl nM Schwingungen der ersten und dritten Eigenfrequenz fi und f3 enthalten sind. An seinen Ausgängen liefert er die Amplituden aι_Aιy und a3,Aiγ sowie die Phasen φι,Aiγ und φ3,Aiy dieser Schwingungen.
Die beiden Regler sind P-Regler. Sie multiplizieren die Amplituden mit den Verstärkungen Ki und K3 : Ul,Ctr = ai,Aly ' Kl
U3,Ctr = a3,Aly ' ^3
Zu den Phasen addieren sie die Werte φλ und φ3 :
Figure imgf000004_0001
Die beiden Oszillatoren erzeugen daraus die sinusförmigen Schwingungen
Ux.osc = ulfCtr • s in(2πf1t + φ1/Ctr ), u3,0Sc = u 3,ctr • s in(2πf3t + φ3/Ctr ) mit den Eigenfrequenzen fi und f 3 . Die Summe UOsc = Ul,0Sc + U3,0SC dieser beiden Schwingungen wird als Zusatzsollwert auf den Eingang des Stromreglers gegeben.
Die in den beiden Reglern addierten Phasen φi und φ3 werden so festgelegt, daß die Schwingungen der Oszillatoren den im Antrieb vorhandenen und analysierten Schwingungen entgegenwirken und diese auslöschen. Nach dem Auslöschen verschwinden die Schwingungen der Oszillatoren wieder.
Wenn permanente Schwingungen der Oszillatoren erforderlich sind, um z.B. fortlaufend angeregte Schwingungen im Antrieb zu kompensieren, werden vorteilhafterweise PI-Regler anstelle von P-Reglern eingesetzt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Dämpfung von Schwingungen in einem Walzge- rüst, das mit einem Elektromotor angetrieben wird, wobei
- die Drehzahl des Elektromotors gemessen wird,
- Amplitude und Phase einer im Bereich einer Eigenfrequenz des Walzgerüstes bzw. des Elektromotors liegenden Schwingung der gemessenen Drehzahl des Elektromotors bestimmt wird und
- ein Kompensationssignals mit einer Frequenz entsprechend dieser Eigenfrequenz des Walzgerüstes bzw. des Elektromotors erzeugt wird.
2. Einrichtung, insbesonderer zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1, zur Dämpfung von Schwingungen in einem Walzgerüst, das mit einem Elektromotor angetrieben wird, wobei die Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen
- einen Sensor zur Messung der Drehzahl des Elektromotors, - einen Analysator zur Bestimmung von Amplitude und Phase einer im Bereich einer Eigenfrequenz des Walzgerüstes bzw. des Elektromotors liegenden Schwingung der mittels des Sensors gemessenen Drehzahl des Elektromotors und
- einen Oszillator zur Erzeugung eines Kompensationssignals mit einer Frequenz entsprechend dieser Eigenfrequenz des
Walzgerüstes bzw. des Elektromotors aufweist .
PCT/DE2000/002377 1999-08-10 2000-07-20 Verfahren und einrichtung zur dämpfung von schwingungen in einem walzgerüst WO2001011137A1 (de)

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PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 02 29 February 1996 (1996-02-29) *

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