SU1299930A1

SU1299930A1 - Устройство дл регулировани нат жени при намотке длинномерного материала

Info

Publication number: SU1299930A1
Application number: SU853935996A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Кирпичников; Игорь Андреевич Селиванов; Виктор Федорович Барсуков; Риф Гарифович Мугалимов; Михаил Юрьевич Петушков
Original assignee: Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова
Priority date: 1985-07-22
Filing date: 1985-07-22
Publication date: 1987-03-30

Abstract

Изобретение относитс к средствам автоматического управлени наматывающими устройствами. Целью изобретени вл етс расширение технологических возможностей путем обеспечени изменени программы регулировани нат жени без прекраш,ени процесса намотки. Устройство обеспечивает выбор любого из трех режимов: стабилизаци нат жени вне зависимости от изменени радиуса намотки, увеличение или уменьшение нат жени с ростом радиуса намотки. Переключение режимов осуществл етс по ходу намотки. Устройство содержит узел контрол радиуса, вютючающий тахогенератор - датчик 5 частоты вращени барабана 3 и датчик 13 линейной скорости материала 4, подключенные к блоку 17 давлени , узел выработки сигнала увеличени нат жени , выполненный в виде потенциометра 18, подключенного входом к выходу блока 17 делени , а выходом - к инвертору 19, 20, 23, 24 дл изменени пол рности выходного сигнала потенциометра 18. Переключатель 21 режимов подключен одним входом к выходу потенциометра 18, а другим - к выходу инвертора . 1 ил. {5 (О со со со 00

Description

Изобретение относитс к средствам автоматического управлени наматывающими устройствами.

Цель изобретени - расширение тех- нолог ических возможностей обеспечени изменени программы регулировани нат жени без прекращени процесса намотки .

На чертеже представлена схема устрой- CTEia.

Устройство дл регулировани нат жени при намотке длинномерного материала содержит тиристорный преобразователь 1 на выходных зажимах которого включен двигатель 2 посто нного тока с независимым возбуждением . Двигатель 2 кинематически св зан с ищулей (барабаном) 3 дл намотки провода (ленты) 4. С валом шпули 3 соединен датчик частоты ее вращени - тахо- 1-еиератор 5. Провод 4 при помощи опорных шкивов 6 и 7, 8 и 9 огибает от- к.1он юп1ие П1КИВЫ 10 и 11. На валу отклон ющих шкивов 10 и И установлены соответственно датчик 12 нат жени и датчик линейной скорости провода - тахоге- нератор 13.

,Датчик 12 нат жени подключен к входу б.:1ока 14 измерени нат жени , выход которого через резистор 15 присоединен к 11нвертируюп1,ему входу регул тора 16 нат жени , построенного на операционном усилителе К553УД2. Тахогенераторы 5 и 13 своими выходными зажимами подключены к блоку 17 делени . На выходе блока 17 делени включен потенциометр 8, движок которого соедпнсп через резистор 19 с инвертирующим входом усилител 20 и через один из входов переключател 21 и резистор 22 - с инвертпруюплим входом регул тора 16 нат жени .

Выход усилител 20 соединен с вторым входом переключател 21 и через резистор 22 -- с инвертирующим входом регул тора 16 нат жени . Неинвертируюгций вход усилите;1 20 через резистор 23 соединен с оба1ей точкой. В цепи обратной св зи уси.,ител 20 включен резистор 24. Резистор 19, усилитель 20, резисторы 23 и 24 представл ют собой инвертор.

Потенциометр задани нат жени подключен к исючнику посто нного напр жени . Движок его через резистор 26 сое- ..гинеи с инвертирующим входом регул тора 16 нат жени . Неинвертирующий вход регул тора 16 нат жени через резистор 27 соединен с общ,ей точкой. обратной св зи ре| ул тора 16 нат жени включены последовательно резистор 28 и конденсатор 29. поэтому регул тор 16 вл етс пропор- цио нал ьно- и нтегр ал ьи ы м.

Выход регул тора 16 нат жени соединен через резистор 30 с базой транзистора 31 (ум1ггтерный повторитель), коллектор которого подсоединен к источнику посто нного напр жени , а эмиттер соединен с одной

5

ИЗ обкладок конденсатора 29 и входом ти- ристорного преобразовател 1.

Устройство работает следующим образом .

- При подаче переменного нагф женн на тиристорный преобразователь начинаетс разгон, двигател 2 в соответствии с заданным потенциометром 25 нат жением и законом его регулировани в функции радиуса намотки соответствующей установкой но тенциометра 18 и переключател 21.

Действительна величина нат жени наматываемого материала измер етс датчиком 12 нат жени и блоком 14 измерени нат жени . Напр жение с выхода блока 14

„ измерени нат жени подаетс через резистор 15 на инвертирующий вход регул тора 16 нат жени с пол рностью, противоположной юл рности напр жени задани , снимаемого с потенциометра 25. Поэтому ускорение электропривода барабана 3 пропор0 ционально отклонению действительного нат жени от заданного.

Дл получени же.чаемого качества па- мотки иредлагаемое устройство позво.ч ет производить намотку при посто нном нат жении , при уменьи ении нат жени в функции радиуса намотки и при увеличении нат жени в функции радиуса намотки. Выбор того или иного снособа намотки и закона регулировани нат жени определ етс конкретными услови ми и может быть определен опытным путем или на основе расчета. Устройство позвол ет легко переходить от одпого способа намотки к другому без останова процесса намотки, а также выбирать желаемый закон регу. 1иро- вани нат жени в ((пункции радиуса намотки соответствующей установкой движка потенциометра i8 и переключател 21.

При намотке с посто ни)1м нат жеь ием. независимым от радиуса намотки, движок потенциометра 18 устанавливаетс в крайнее положение, соедин етс с общей точкой и

имеет нулевой ютеициал. При этом, независимо от положени переключател 21, сигнал-обратной св зи, п.рогюрциональпый радиусу намотки, поступающий через резистор 22 на инвертирующий вход регу;1 тора 16 нат жени , равен пулю. Сигпал отрицатель5 ной обратной св зи по нат жению поступает от датчика 12 нат жени в блок l 4 измерени нат жени и затем подаетс с положительной пол рностью па инвертирующий вход регул тора 16 нат жени через резистор 15.

Выбор необходимого нат жени производитс соответствующей установкой напр жени задапи отрицательной пол рности потенциометром 25, которое подаетс через резистор 26 на инвертирующий вход регул 5 тора i 6. В этом случае на инвертирующем входе регул тора 16 сигнал определ етс a. i- гебраической суммой

;У.х -L :H-f- (1),

0

5

0

где U.i - напр жение задани нат жени ; UF - напр жение, прог10рцио} альное действительному нат жению провода.

Согласно (1) входное напр жение t/nx имеет отрицательную пол рность относительно общей точки, так как |6 з| 1Ь л|. В усилителе 16 входной сигнал t/вх усиливаетс и инвертируетс . Выходной сигнал регул тора 16 нат жени имеет положительную пол рность , вл етс управл ющим и через согласующий эмиттерный повторитель 31 подаетс на вход тиристорного преобразовател 1.

Изменение выходного управл ющего сигнала пропорционально-интегрального регул тора 16 нат жени вызывает соответствующие изменени угла регулировани тиристоров тнристорног О преобразовател 1. Вследствие этого измен ютс напр жение, подводи- .мое к двигателю 2, его вращающий момент и скорость вранхени барабана 3 так, что нат жение провода 4 остаетс неизменным и равным заданному.

При намотке с уменьшением нат жени - в функции радиуса намоткн закон регулировани или, иначе говор , скорость снижени нат жени в зависимости от радиуса намотки, устанавливаетс движко.м потенциометра 18. При этом используютс тахоге- нераторы 5 и 13, блок 17 делени и переключатель 21. Процесс на.мотки заключаетс в том, что нат жение от начального, задаваемого потенциометром 25, yмeньцJaeт- с в функции радиуса намотки по закону, задаваемому потенциометром 18. Напр жение тахогенератора 5, пропорциональное угловой скорости вра1цени барабана 3, и напр жение тахогенератора 13, пропорциональное линейной скорости провода 4, подаютс на вход блока 17 с положительной пол рностью относительно общей точки. В блоке 17 делепи происходит деление нанр жени ,пропорционального линейной скорости провода 4, на напр жение, пропорциональное угловой скорости барабана 3. В результате на выходе блока 17 делени получаетс напр жение, пропорциональное радиусх намотки провода 4 на барабан 3.

При положительной пол рности напр жений на входах блока 17 делени , что и.ме- ет место в данном случае, напр жение на выходе блока 17 делени имеет положительную пол р15ость. При выбранно.м законе уменьшени нат же 1и часть этого н.апр - жени снимаетс с потенциометра 18 и че- .рез переключатель 21, контакт которого установлен в левое положение, подаетс через резистор 22 на пнвертируюци Й вход регул тора 16 нат жени , с пол рностью (но.южи- тельной) противоно. южпой по.л рности ifa- пр жени зада;:;-1Я иг потенциометре 25 (отрицате. 1ьной). Кроме того, через резистор 15 на инвертирующий регу.л тора 16 пат жеии Юдаетси напр жение поло итель5

ной пол рности, пропорциональное измеренной величине нат жени , с блока 14. В соответствии с этим напр жение на входе регул тора 16 нат жени определ етс ал- 5 гебраической суммой

,(2)

где и. - напр жение задани начального нат жени первого сло намотки (снимаетс с потенциометра 25); 0UR - напр жение, пропорциональное радиусу намотки (снимаетс с потенциометра 18);

Uf - напр жение, пропорциональное измеренному нат жению провода (подаетс от блока 14). Из (2) видно, что с ростом радиуса на.мотки растет, соответственно, и напр жение UK. При этом сум.ма напр жений (- ) уменьщаетс . Это эквивалентно уменьщению напр жени задани нат жени 0 в функцин радиуса намотки, вследствие чего уменьнитетс нат жение провода 4.

Прн намотке с увеличением нат жени в функщп радиуса намотки закон регулировани нат жени или скорость возрастани нат жени в зависи.мости от радиуса намот- 5 ки устанавливаетс движком потенциометра 18. Папр жение положительной но- л рности, снимаемое с потенциометра 18 и пропорциона,;1ьное радиусу намотки, по дает- с через резпстор 19 на инвертирующий вход усилител 20.

С выхода усилител 20 напр жение отрицательной пол рности через переключатель 21, контакт которого установлен в правое положение, подаетс через резистор 22 на инвертирующий вход регул тора 16 нат жени , где суммируетс с напр жением задани начального нат жени первого сло намотки, снимаемого с нотенцоиметра 25, т. е. получаетс сумма ( - . Это эквивалентно увеличению напр жени задани нат жени в функции радиуса намотки. Напр жение L V положительной пол рности, пропорциональное измеренному нат жению, поступает с выхода блока 14 через резистор 15 на инвертирующий вход регул тора 16 нат жени , где суммируетс с U и UK, т. е. на входе регул тора 16 имеют

5

(У„х -U.;-UR + Uf

(3)

Из (3) видно, что с ростом радиуса намотки растет соответственно су.мма напр - же1П1Й (-t/.i - UK, т. е. увеличиваетс задание на входе регул тора 16 нат жени . При этом нат жение может увеличиватьс от начального до ве.пичины, ограниченной пределом пропорциопальности диаграммы раст жени данного .материала провода. Напр жение управлени положите.

пол рности с выхода регу,-1 тора 16 нат же- 1ШЯ через согласуюн1ий эмиттерный иовто- рите,1ь 3 подаетс на вход тиристорного г|реобразовате,1Я 1.

Claims

Формула изобретени

Устройство дл регулировани нат жени при намотке длинномерного материала, содержащее датчик нат жени , подключенный, к первому входу алгебраического сумматора, датчики линейной скбрости длинномерного материала и частоты вращени барабана, программный блок и регул тор частоты вращени барабана, подключенный к выходу алгебраического сумматора, отличающеес тем, что, с целью расширени технологических возможностей путем обеспечени изменени программы регулировани нат жени без пре

кращени процесса намотки, программный блок выполнен в виде потенциометров, инвертора , блока делени и переключател , причем выходы датчиков линейной скорост длинномерного материала и частоты вращени барабана подключены к соответствующим входам блока делени , выход которого через первый потенциометр подключен к входу инвертора и первому входу переключател , второй вход которого св зан с выходом инвертора, а выход - с вторым входом алгебраического сумматора, третьим входом соединенного с вторым пofeнциoмeт- ром.