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: 327

Скачиваний: 1

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

V-LOR

Рис. 82. Блок-схема регулятора натяжения с зависимым ослаблением поля двигателя моталки

лятора натяжения с зависимым ослаблением поля дви­ гателя моталки (рис. 82). Узел ослабления потока воз­ буждения воздействует на блок управления 2БУТ тиристорным возбудителем ТВ и состоит из двух последо­ вательно подчиненных контуров регулирования; потока возбуждения с пропорционально-интегральным регуля­ тором РП и э. д. с. с пропорционально-интегральным ре­ гулятором РЭ. При скорости вращения приводного дви­ гателя ниже основной значение э. д. с. Е, измеренное датчиком ДЭ, меньше номинального Еп. При этом напря­ жение на выходе регулятора э. д. с. РЭ равно напряже­ нию ограничения, а уставка потока Ф* имеет наиболь­ шее значение. При достижении двигателем моталки ос­ новной скорости регулятор э. д. с. выходит из зоны ограничения и уменьшает уставку потока для поддер­ жания постоянной э. д. с. двигателя. Дальнейший разгон двигателя моталки осуществляется ослаблением потока возбуждения. Для поддержания заданного натяжения полосы сила тока в якорной цепи в установившемся ре­ жиме прокатки поддерживается в соответствии с соот­ ношением:

/ =

к,?*

J L =

/<С3 Т*-j,

где Т*-—уставка

натяжения;

 

R— радиус рулона;

 

v—• скорость движения полосы;

Е,

Ф—э.

д. с. и поток возбуждения приводного дви­

гателя; К\, Кг—постоянные.

Последнее соотношение поддерживается пропорцио­ нально-интегральным регулятором тока РТ, который воз­ действует на блок управления 1БУТ тиристорным преоб­ разователем ТП.

Отношение R/Ф вычисляют по отношению v/E блоком деления с запоминанием выходного натяжения, который состоит из умножителя ЗМ, усилителя рассогласования I V и интегрально-запоминающего усилителя ИЗУ.

Уставка натяжения полосы Т* поступает на умножи­ тель с выхода регулятора РО — пропорционального усилителя с регулируемым ограничением выходного на­ пряжения. При нормальной прокатке сигнал v—®R (со — скорость вращения двигателя моталки) приближенно равен нулю, и выходное напряжение регулятора РО

143


определяется

уровнем ограничения, который

задается

оператором при

помощи

реостата

уставки натяжения

РЗН.

В случае

обрыва полосы

отрицательный

сигнал

v—coR

уменьшает

напряжение

выхода

регулятора РО,

ограничивая

тем

самым

скорость

вращения

двигате­

ля моталки. Сигнал v—aR

формируется

в блоке вычис­

ления радиуса рулона, который представляет собой дели­ тельное устройство с запоминанием выходного сигнала и состоит из умножителя 4М, усилителя рассогласования и интегрально-запоминающего усилителя 2ИЗУ.

При ускорении и замедлении стана уставка тока кор­ ректируется на величину динамического тока в соответ­ ствии с соотношением

с , = c l M * ) - f -

dv

где — — ускорение полосы;

fi{R)— функции радиуса рулона; Сх — постоянная.

Узел компенсации динамического тока состоит из не­ линейного преобразователя ЗНП, умножителей и

ирегулятора коррекции Р/С

Всхеме предусмотрена также компенсация механи­ ческих потерь в функции скорости вращения приводно­ го двигателя (нелинейный преобразователь 2НП). Для индикации натяжения в схеме предусмотрен блок деле­

ния БД и индикатор натяжения ИН.

5.О ВЗАИМОСВЯЗИ РЕГУЛЯТОРОВ СИЛЫ ТОКА

ИЭ. Д. С. В СИСТЕМЕ УПРАВЛЕНИЯ МОТАЛКОЙ

Система управления моталкой с регулированием на­ тяжения по косвенным параметрам состоит, как это установлено выше, из регуляторов: регулятора тока яко­ ря с воздействием на регулируемый источник питания якорной цепи и регулятора э. д. с. двигателя, воздейст­ вующего на управляемый источник питания обмотки воз­ буждения двигателя. В настоящее время получило при­ менение зависимое от напряжения регулирование пото­ ка двигателя, при котором поток двигателя меняется в процессе разгона (торможения) стана, следовательно, быстродействие регулятора э. д. с. должно быть сущест­ венно выше, чем при применявшихся ранее системах. Это

144


вынуждает проводить анализ регуляторов тока и э. д. с. с учетом их взаимосвязи через двигатель — объект регу­ лирования.

Двигатель постоянного тока может быть описан сле­

дующими

уравнениями

(все величины, кроме

базовых и

постоянных времени, в относительных единицах):

 

со = -

L (//7Д - тс);

 

 

 

(118)

РТЫ

 

 

 

 

 

/"д =

;„ф;

 

 

 

 

(119)

ел соср.

 

 

 

 

(121)

 

соугловая скорость двигателя;

 

 

 

д, тс

моменты двигателя и сопротивления;

 

 

i„

сила тока якоря двигателя;

 

 

 

 

српоток возбуждения;

 

 

 

 

ия

напряжение питания;

 

 

 

 

е д — э . д. с. двигателя;

 

 

 

 

Ты—механическая

постоянная времени

(/ — мо­

 

 

мент инерции, QH И Ми — скорость

 

и момент

 

 

 

.

/й„

;

 

 

двигателя номинальные), равная

 

 

 

Т„ — постоянная

времени якорной цепи

 

я — ин­

 

 

дуктивность

якорной цепи), равная

— .

Коэффициент передачи якорной цепи

 

Яя

 

 

 

 

 

'я.нЯя

 

 

 

 

 

 

Фн — номинальный поток двигателя;

 

 

 

 

/„.„ — номинальная сила тока якоря;

 

 

 

 

R„

сопротивления якорной цепи.

 

 

 

За базовые величины приняты номинальные парамет­ ры двигателя; скорость, поток, сила тока якоря, крутя­ щий момент, а также начальный радиус рулона Rq. Па­ раметры двигателя при наличии редуктора приведены к валу моталки.

Для определения зависимости момента сопротивле­ ния от скорости двигателя должны быть учтены пара­ метры полосы как элемента системы регулирования на­ тяжения— опережение металла, в клети и упругость.

•10—433

145


Скорость полосы на выходе из клети vy = v0(l + S0 + AS),

где AS — приращение опережения от натяжения;

Avx = vx-vB(\

+ S0) = vBAS.

Приращение опережения принято пропорциональным натяжению:

AS = аТ.

Разность скоростей полосы на выходе из клети и на окружности рулона:

"EQ и

где / — длина полосы от клети до моталки

Av =

Avx

+

Av, =

vaa

(1 + p — — ) T

 

 

 

 

 

 

 

 

\

vB aEQ!

 

ИЛИ

 

 

 

 

 

 

 

 

T

=

Av

Kn

 

 

 

 

 

 

 

 

i+pT„

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

Kn

 

 

 

 

П

 

 

,

 

I

 

 

 

 

vBaEQ

 

 

vaa

 

 

а при переходе к относительным единицам получаем

 

 

-

_ L .

5 L £ .

 

 

(122)

 

 

vBa

 

 

Мн

 

 

 

 

Так как

 

MC?=RT

 

 

 

bv = RQ-vB(l

 

 

+S0),

 

 

то имеем уравнение:

 

 

 

 

 

 

 

Q

_

1>в (1 +

5о)

(123)

 

 

1 +ртп

L

 

R

 

 

 

 

 

 

Уравнения (118—123) образуют систему, соответствую­ щую структурной схеме рис. 83. Уравнение системы не­ линейное и с переменными параметрами, поэтому даль­ нейший анализ выполняем «в малом», принимая радиус рулона и скорость прокатки постоянными, и переходим к линеаризованной системе уравнений в приращениях, обозначая начальное значение каждой величины индек­ сом 0, а приращение — буквой А:

146