Файл: Филатов, А. С. Электропривод и автоматизация реверсивных станов холодной прокатки.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 320

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

ля, собранного по встречно-параллельной схеме из двух секций «вперед» н двух секций «назад». Каждая секции рассчитана на выпрямленное напряжение 750 В и дли­ тельный ток силой 1600 А.

Регулятор натяжения состоит из

двух основных уз­

лов: регулятора

тока, воздействующего на

напряжение

якорных

цепей

приводных

двигателей, и

регулятора

э. д. с ,

воздействующего на

потоки

возбуждения двига­

телей.

При

этом

регулятор

э. д. с.

изменяет

поток воз­

буждения двигателей пропорционально величине рулона и обеспечивает выравнивание нагрузок двигателей, а регулятор тока поддерживает заданное натяжение по­ лосы, сравнивая уставку с показаниями датчика натя­ жения, ограничивает скорость вращения моталки при обрыве полосы, обеспечивает работу двигателей в ре­ жиме толчков и позволяет корректировать натяжение с целью регулирования толщины полосы.

Функциональная схема регулятора изображена на рис. 72. Регулятор содержит три основных последова­ тельно-подчиненных контура регулирования: контур регулирования напряжения преобразователя с пропорци­ онально-апериодическим регулятором, контур регулиро­ вания силы якорного тока с пропорционально-инте­ гральным регулятором и контур регулирования натяже­ ния с пропорционально-интегральным регулятором.

Каждая из двух параллельно работающих секций тиристорного преобразователя имеет независимые кон­ туры регулирования напряжения и силы тока. Общая уставка тока формируется суммирующим усилителем 10 из следующих составляющих: задающего сигнала с реостата уставки натяжения, сигнала коррекции с вы­ хода регулятора натяжения 6, сигнала компенсации ди­ намического момента 11 и сигнала компенсации меха­ нических потерь с выхода нелинейного усилителя 9.

 

На вход регулятора натяжения поступают следую­

щие сигналы: уставка натяжения с

реостата 7, сигнал

1

обратной связи от датчика натяжения через усилитель

2

и сигнал 5 коррекции натяжения

от регулятора тол­

щины полосы.

 

Таким образом, двухсекционным реостатом уставки натяжения 7 задаются одновременно уставки тока и на­ тяжения. Если установившееся значение натяжения не соответствует заданному, уставка тока корректиру­ ется выходным сигналом регулятора натяжения. Ввод

115


\

г* /

 

Рис. 72. Функциональная схема регулятора тока:

 

 

 

/ — сигнал от измерителя

натяжения; 2 —усилитель измерителя натяжения; 3 — регулятор ограничения скорости; 4 — сигнал от

дат­

чика линейной скорости полосы; 5 — сигнал от регулятора

толщины: 6 — усилитель коррекции натяжения;

7 — реостат

уставки

натя­

жения; 8 — инвертор ограничения скорости; 9 — узел компенсации механических

потерь; 10 — суммирующий

усилитель

уставки

тока;

Л — сигнал компенсации

динамического тока; 12— регулятор тока; /3 —датчик напряжения; 14—регулятор

напряжения; 15 — систе­

ма фазового управления

тирнсторным преобразователем;

16 — датчик тока; Ви

# i — преобразователи; /

н U — сила

тока и напря­

жение

 

 

 

 

 

 

на вход регулятора силы тока сигналов компенсации динамического момента и механических потерь позволя­ ет увеличить точность регулирования натяжения и рас­ ширить диапазон регулирования.

Секции реостата уставки натяжения получают пита­ ние с выхода регулятора ограничения скорости 3, в ка­

честве которого

применен

пропорциональный

усилитель

с

ограничением

выходного

сигнала. На

вход

регулятора

3

поступает

разность

сигналов,

один

из которых

про­

порционален

линейной скорости

полосы,

а второй —

з. д. с. двигателя

моталки.

При

прокатке эта разность

близка к нулю, и напряжение

выхода

усилителя

в ре­

зультате смещения

равно

величине ограничения.

При

обрыве полосы иа входе усилителя 2 появляется разба­ ланс, который выводит усилитель из состояния ограни­ чения, напряжение на выходе усилителя уменьшается, что приводит к уменьшению уставок тока и натяжения, и, в конечном итоге, ограничивает скорость вращения моталки.

Регулятор э.д. с , функциональная схема которого показана иа рис. 73, изменяет поток возбуждения двига­ телей моталки пропорционально величине рулона путем

поддержания

постоянства э.д.с. двигателей моталки

при постоянной

линейной скорости

полосы. Регулятор

э. д. с. содержит индивидуальные для

каждого двигате­

ля регуляторы потока возбуждения и общий контур ре­ гулирования э. д. с. Контур регулирования э. д. с. вклю­ чает в себя усилитель 4, инвертор 7 и запоминающий интегратор 10. Уставкой э. д. с. является сигнал, пропор­ циональный линейной скорости полосы, который посту­ пает либо от тахогенератора клети 2 через реостат ком­

пенсации обжатия 1,

либо от

тахогенератора 3, кото­

рый связан с валом

ролика,

охваченного движущейся

полосой. Контур регулирования э.д. с. охвачен обрат­ ной связью по э. д. с. двигателя D\.

Величина уставки потока возбуждения двигателя D2 корректируется пропорционально-интегральным регуля­ тором выравнивания нагрузок. На рис. 73 показаны так­ же узел компенсации динамического момента, который включает в себя дифференцирующий усилитель 9, функ­ циональные усилители 12 и 13, суммирующий усилитель 18 и умножитель 22. Полученная на выходе этого узла уставка динамического тока вычисляется по формуле (81).

117


На рис. 74 показана функциональная схема управле­ ния двигателями моталок реверсивного двадцатпвалкового стана, установленного фирмой Sudwestfahlen

 

 

 

Рис. 73. Функциональная

/ — реостат компенсации обжатия;

2

тахогенератор

клетп;

э. д. с ;

5 — реостат ручной установки величины диаметра

рулона;

вертор

измерителя

диаметра рулона;

9— датчик

ускорения;

зок; 12—нелинейный

преобразователь

для. переменной

составляю

постоянной составляющей махового момента; 14— датчик э. д. с;

чнк

потока;

17—регулятор

выравнивания

нагрузок; 18 — суммн

чнк

тока

возбуждения;

21 — датчик тока; 22 — умножитель;

 

 

 

ЛП,

ПП — контакты реле

(ФРГ) . Механическое оборудование поставлено фирмой Demag, электрическое — фирмой Siemens.

Стан предназначен для холодной прокатки полосы шириной 1150 мм и конечной толщиной 0,30 мм из нер­ жавеющей стали. Максимальная скорость прокатки на

118

стане составляет 7,5 м/с, максимальное усилие натя­ жения 45 тс.

Привод каждой моталки осуществляется от двух

/4

IS

 

lb

23

16

,

го

 

 

hi

 

 

17 т-|

&1

21

 

/

 

 

 

3

f

 

1$

 

19

23

1— 1г~

>>

Щ,

16

 

 

 

20

 

 

 

 

1

<

j_S2

1

/

 

 

 

 

 

 

 

\

 

 

 

 

-> - 4 =

 

fctlX

1—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

схема регулятора э. д. с :

 

 

 

 

 

3 т- тахогенератор

охваченного

полосой

ролика;

4 — регулятор

6 — сигнал

форспровки;

7 —инвертор регулятора

э. д. с ;

8 —нн-

10 — интегратор;

// — инвертор

регулятора

выравнивания

нагру-

щей махового

момента;

13 — нелинейный

преобразователь для

15 — регулятор

потока;

16—нелинейный преобразователь — дат-

рующнй усилитель;

19— система фазового управления; 20 — дат-

23 — тирнсторный

возбудитель;

УДР — уставка диаметра

рулона;

направления прокатки

 

 

 

 

 

двигателей мощностью по 1780 кВт, скоростью враще­ ния 240/708 об/мин, напряжением 500 В, силой тока 3800 А. Валы двигателей соединены последовательно. Якорные цепи двигателей также соединены последова­ тельно и питаются от тпристорного преобразователя, собранного по несимметричной схеме.

119


В рассмотренных выше системах косвенного регули­ рования натяжения постоянство заданного натяжения обеспечивается двумя регуляторами: регулятором тока, воздействующим на напряжение якоря двигателя и обес-

Рнс. 74. Блок-схема управления двигателями моталок реверсивного двадцати­ валкового стана, установленного фирмой Sndwestfalen (ФРГ):

/, 2—устройства для вычисления диаметра рулона; 3 — делительное устрой­ ство; 4 — функциональный преобразователь; 5 — дифференцирующий усилитель; 6 — множительное устройство; 7 —сумматор; 8—регулятор скорости; 9— регу­ лятор силы тока; 10— система фазового управления тнрнсторным преобразова­

телем;

//—регулятор

тока возбуждения; /2—функциональный

преобразователь;

Е, v.

D, Ф, All — сигналы,

пропорциональные

э. д. с. двигателя,

скорости,

 

диаметру

рулона,

потоку двигателя

и толщине

полосы

 

печивающим постоянство силы

тока, н

регулятором

э. д. с , обеспечивающим изменение

потока

двигателя

пропорционально изменению диаметра рулона. При та­ ком способе регулирования натяжения диапазон изме­ нения поля двигателя выбирают равным диапазону из­ менения диаметра рулона. В этом случае двигатель моталки работает с пониженным крутящим моментом

12Q

за исключением небольшого отрезка времени, когда ди­ аметр рулона становится максимальным. Поэтому ус­ корение п замедление привода, а следовательно, п все­ го стана ограничены коммутационной способностью двигателя моталки, работающего с ослабленным полем. Кроме того, при выборе двигателя моталки большой мощности не всегда удается получить диапазон ослаб­ ления поля, равный пределам изменения диаметров ру­ лона.

Для устранения отмеченных недостатков привода мо­ талок предложена система регулирования, дающая воз­ можность двигателю моталки работать с максимально возможным потоком, соответствующим данной скорос­ ти. В этом случае до основной скорости двигатель рабо­

тает с полным полем, а затем поле

ослабляется только

на величину, необходимую

для достижения требуемой

скорости.

 

 

2. РЕГУЛЯТОР Э. Д. С. В СИСТЕМЕ

УПРАВЛЕНИЯ

ДВИГАТЕЛЕМ

МОТАЛКИ

Наибольшее распространение в промышленности по­

лучил астатический регулятор э. д. с ,

в котором на вход

узла сравнения поступает два сигнала, один из которых

пропорционален линейной скорости полосы на

моталке,

а второй — э. д. с. двигателя моталки. Разность

этих сиг­

налов поступает на вход интегрирующего звена. Сигнал с выхода последнего поступает на вход усилителя, пита­ ющего обмотку возбуждения двигателя моталки.

Существенным источником

погрешности регулятора

э.д. с. является датчик э. д. с.

двигателя моталки. На

действующих станах широкое распространение получи­

ла

мостовая схема

измерения э. д. с.

двигателя,

а также

датчики, в которых

э. д. с. двигателя

моталки

измеряют

по

разности двух напряжений, одно

из которых пропор­

ционально напряжению якоря двигателя, а второе — си­ ле тока в якорной цепи.

Непостоянство сопротивления якоря двигателя и из­ менение сопротивления щеточных контактов вызывают нестабильность показаний подобных измерителей э.д.с. Для обеспечения нормальной работы регулятора прихо­ дится увеличивать зону нечувствительности интегрирую­ щего звена, и тем самым снижать точность регулирова-

121