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
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