Файл: Солодухо Я.Ю. Автоматика электроприводов непрерывных станов горячей прокатки.pdf

сти. Однако в связи с несовершенством датчиков скорости — тахогенераторов эти показатели на действующих объектах резко ухудшаются.

Основным недостатком тахогенератора постоянного тока яв­ ляется пульсация его напряжения. Пульсация вызывается внут­ ренними и внешними причинами. Рассмотрим сначала внутрен­ ние причины. Коллекторная и зубцовая пульсация происходит с высокой частотой и легко отфильтровывается с помощью про­ стейших Г-образных фильтров без потери быстродействия. Эта пульсация не оказывает практически влияния на качество регу-

Рис. V-9. Осциллограмма ударного приложения нагрузки. Регулятор скорости с суммирующим магнитным усилителем 500 пер/сек

лирования. Гораздо более существенной является низкочастот­ ная полюсная пульсация, связанная с количеством полюсов в ма­ шине.

Внешние причины, обусловливающие пульсацию напряжения тахогенератора, являются следствием несовершенства механи­ ческой связи тахогенератора с валом двигателя. Эта пульсация низкочастотная и ее не удается отфильтровать без потери быст­ родействия. Пульсация, происходящая с периодом, равным вре­ мени одного оборота, называется оборотной. Для уменьшения оборотной пульсации, связанной с центровкой, рекомендуется устанавливать между тахогенератором и прокатным двигателем муфты, у которых диаметр окружности вращения соединитель­ ного пальца большой.

Влияние пульсации напряжения тахогенератора на качествоподдержания скорости видно из сравнения осциллограмм, приве­ денных 'на рис. II-10, б и рис. V-2, б. Эти осциллограммы снима­ ли в одинаковых условиях с той разницей, что в первом случае

оборотная пульсация которого в условиях испытаний составляла' + 1%, а во втором— тахогенератором типа ВС (фирмы Джене- рал-Электрик), практически не дававшего в условиях испытания: оборотной пульсации на,пряжения.

Сравнение осциллограмм показывает, как вследствие обо­ ротной пульсации напряжения тахогенератора снижается каче­ ство регулирования: появляется статическое падение скорости,, увеличиваются динамическое падение скорости и время восста­ новления. Кроме того, пульсация напряжения тахогенератора вызывает пульсацию тока, и для уменьшения амплитуды по­ следней приходится значительно усиливать стабилизацию.

Исследованием влияния пульсации напряжения тахогенераторов на качество регулирования, а также выявлением причин этой пульсации занимался ряд организаций: ГПИ Тяжпромэлектропроект, ЦНИИТМАШ, Харьковский политехнический, институт и др. Обследование ряда металлургических заводов показало, что почти во всех тахогенераторах существует обо­ ротная пульсация напряжения с амплитудой 1,5—2%, а на не­ которых приводах — 4—5%. Получающаяся в результате зна­ чительная пульсация тока двигателя не отражается на качестве прокатываемого металла; скорость двигателя постоянна вслед­ ствие большой электромеханической постоянной привода. Эта пульсация приводит, однако, к искрению на коллекторе и вызы­ вает дополнительный нагрев двигателя.

На рис. V-10 приведена осциллограмма тока прокатного дви­ гателя мощностью 680 кет привода чистовой клети непрерывно­ го стана 350 одного из отечественных металлургических заво­ дов. Прокатка в течение длительного времени проходила успеш­ но, хотя ток менялся от нуля до максимума. На непрерывном: мелкосортном стане 250 другого отечественного завода ампли­ туда оборотной пульсации тока составляла 15—40% среднеготока нагрузки. Система очень задемлфирована. В связи с этим, несмотря на применение электронного усилителя в регуляторе, процесс восстановления скорости длится 1—1,5 сек., а появление тока якоря запаздывает примерно на 0,1—0,3 сек. по отноше­ нию к моменту начала падения скорости (рис. V-11).

Разработка принципиально новых конструкций тахогенераторов, свободных от описанных выше недостатков, и, в частно­ сти, тахогенераторов переменного тока, предложенных инж. А. Я- Тун, имеет чрезвычайно большое значение. Особое внима­ ние должно быть обращено на надежное и очень точное сочле­ нение тахогенератора с валом двигателя. Перспективным яв­ ляется тахогенератор подвесной конструкции с качающимся ста­ тором (конструкция аналогична конструкции рольганговых дви­ гателей типа МАР).

Д. Сравнение регуляторов с электронными и магнитными усилителями

Электронные усилители безынерционны, что является их пре­ имуществом перед магнитными усилителями, работающими при частоте 50 пер/сек.

Быстродействие магнитных усилителей 500 пер/сек и элект­ ронных усилителей практически одинаково. Сравнение осцилло­ грамм, приведенных на рис. V-9 и П-10, б, позволяет сделать за­ ключение, что регулятор с магнитным усилителем 500 пер/сек обеспечивает такое же качество регулирования, как и регулятор

сэлектронным усилителем.

Вмагнитных усилителях отсутствуют изнашивающиеся ча­ сти, за ними не требуется уход. В электронных усилителях необ­ ходимы периодическая замена электронных ламп, применение экранированных проводов для уменьшения наводок. Для ис­ ключения ложной работы усилителя вследствие токов утечки требуется заземлять катоды ламп [15].

Сравнивая достоинства и недостатки этих усилителей, следу­

ет все же считать, что магнитные усилители частотой 500 пер/сек являются более перспективными.

Питание магнитных усилителей от сети частотой 500 пер/сек не вызывает каких-либо затруднений для промышленных уста­ новок. Для этой цели может быть использован один стандарт­ ный генератор на весь стан. Причем генератор частотой 500 пер/сек заменяет собой обычный генератор стабильного на­ пряжения 50 пер/сек.

3. Регулирование скорости двигателей изменением потока возбуждения

Автоматические регуляторы возбуждения применяют как при параллельной, так и при блочной схемах питания двигателей.

В первом случае они выполняют функцию регуляторов скорости

идолжны поэтому обеспечивать высокое быстродействие и точ­ ность поддержания скорости привода.

Во втором случае йх применяют в описанных ранее схемах зависимого управления полем (п. 4 гл. III), где вопросы быстро­ действия и точности не имеют значения.

А. Регулятор возбуждения с электронным усилителем

Регулятор возбуждения с электронным усилителем для па­ раллельной схемы питания двигателей был разработан и испы­ тан Ленинградским проектно-экспериментальным отделением ГПИ Тяжпромэлектропроект на непрерывном штрипсовом стане

300 [62].