Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 [ 78 ] 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

сигмаяи

\\\\\

мп-система


ПКН1

Рис. 8,6. Микропроцессорная система управления электроприводом иамоточио-размоточного механизма

оказываются ненужными. Однако могут потребоваться дополнительные узлы, не показанные на схеме, например узлы точного останова, описанные в [28]. Следовательно, чтобы в каждом случае удовлетворить необходимым технологическим требованиям и в то же время не иметь избыточности оборудования, требуется индивидуальное проектирование каждого электропривода, что практически невозможно. Использование МП даст возможность существенно уменьшить избыточность устройств, так как изменение требований технологии в значительной мере приведет только к изменению программы.

На рис. 8.6 показаны входные и выходные сигналы такой МП-системы. На ее входы поступают импульсные последовательности /п н /„, причем частота первой из них пропорциональная скорости полосы Оп, а второй - скорости двигателя Шлв или барабана. По этим сигналам вычисляются значения Чп, Шдв, D. 01ф. Далее, на входы системы в виде кодов подаются заданные величины Гз, ft, От, Ь, ДУоб, а также логические сигналы, определяющие режим работы электропривода. МП-система выдает логические сигналы для управления регуляторами скорости и тока, которые предполагаются аналоговыми (в частности, эти сигналы определяют режим регулирования натяжения или скорости), а также в аналоговой форме с помощью преобразователей ПКН сигналы задания тока /зт и скорости соз.дв, если сигнал обратной связи по скорости формируется с помощью тахогеиератора. Если же последний отсутствует и используется только импульсный датчик, то МП-система может сразу формировать сигнал До)дв.

8..г ПРИМЕР РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Рассчитаем параметры основных узлов системы управления электроприводом моталки, выполненной по схемам, изображенным на рис. 8.1, 8.3, а, 8.4.

Барабан моталкн приводится во вращение двумя последовательно соединенными двигателями 440 В, 2460 А, 315/800 об/мин, т. е. такими же, как и привод клети, расчет параметров регулятора тока которого приведен в гл. 1, регулятора скорости -в гл. 6. Момент инерции механизма (с двигателями) 1500 кг-м, диаметр барабана 0,75 м, максимальный диаметр рулона 2,1 м,




Рис. 8.7. Регулятор скорости электропривода намоточно-размоточного механизма

масса рулона до 12 т, ширина полосы 0,250-0,465 м. При включенном регуляторе натяжения и отсутствии полосы превышение окружной скорости рулона ДИоб над линейной скоростью полосы должно составлять: на заправочной скорости изапр = 0,75 м/с- 1106=0,2 Изапр, На максимальной рабочей скорости Оп = 15 м/с-ДУп = 0,03Уп- Скорость толчка равна Сзапр- Передаточное число редуктора (р=1,79, максимальное значение заданного натяжения 8-10* Н, толщина полосы 0,5-4 мм, КПД механизма 0,95. Прямой регулятор натяжения отсутствует. Замедление в режиме форсированной остановки 5 м/с, ускорение при разгоне 2 м/с.

Так как силовая часть электропривода моталки такая же, как и электропривода клети, то и параметры регуляторов тока у них одинаковы. Рассмотрим регулятор скорости (рис. 8.7). Частота среза контура скорости о),.,,. может быть определена по формуле (6.7), если величину Ад,с заменить на величину 0,5m„D(~, где m„ = uvlvn - принятый масштаб линейной скорости в системе. Таким образом, зиачение Шс, с оказывается пропорциональным О , т. е, яапн-сящим от диаметра рулона, а также от ширины полосы. При некотором значении D=D\ эта величина максимальна, причем прн уменьшении b значение D\ возрастает н максимум отношения DjI может достигаться при Di - Dmax- Для рассматриваемого электропривода максимум DjJ имеет место при 6 = 0,25 м, Z>i=l,7 м. D , = 8,585-10- кг-м-.

Параметры регулятора скорости выбираются такими, чтобы обеспечить при D=D.\ максимально допустимую частоту среза. Принимая /М = 2, из (6.13) находим Гз=ЗГд=45 мс, сос,с==2/(ЗГ,) =45 рад/с. Таким образом, должно выполняться условие:

= 45,

рд. т м,*еФЛза4ам"ф или после подстановки в эту формулу выражения для Тм\

0,5mifee/?5

"с. с

РД, т°40м"ф /?з/1

= 45.

Примем т„= 10/15 В-с/м, тогда с учетом приведенных выше значений величин D. ip, ke, Ад.т, 04, Ом, /Пф получаем /?5 ?з=3,6, откуда прн /?з=20 кОм, С4=1 мкФ находим /?5=72 кОм, 6=45 кОм.

Если узел измерения диаметра (см. рис. 8.4) рассчитан таким образом, что при максимальном значении скорости полосы t>n, соответствующем максималь-иому значению скорости сОд» max при D~Do, напряжение иа выходе ПКН2



равно /ицуц max = 10 в, то /?1 = /?2. Сопротивление резистора Rj выбирается из условия

/?7 = R2>n тох/запр = 20/?2

При этом входной сигнал задатчика ннтеисивиости при толчке моталки принимается равным 10 В.

Переходим к расчету резисторов Rs, Ra- Имеем

mvnp 0,2тоизапр Uo Щптах О.ОЗтоОатод:

8 Rb R3 Re 9 R3

откуда при (/о=10В находим

/?, = (15-0,75) 20/(0,03-15- 0,2-0,75) = 950 кОм; = 20-950/(0,03-950 -

- 20)=2,2мОм.

Выполним расчет резисторов схемы задания тока (см. рис. 8.3, а). Вычислим максимальное значение Гз, дня, которое имеет место либо при D - Do, либо при D=Dmo.x- Для рассматриваемого электропривода эта величина максимальна при D = Do=0,75 м и при а~2 м/с равна 68 кН. Предположим, что при максимальном значении ускорения (замедления) dvajdt, равном в режиме форсированного останова 5 м/с, напряжение на выходе усилителя А1 равно 10 В и при £)=0о напряжение иа втором входе устройства умножения Ml также равно 10 В, тогда напряжение сигнала Гз. дин также равно 10 В. Примем также, что при максимальном значении задания натяжения сигнал Гз также равен 10 В. Выберем резисторы Ru, Rn, R\3 из условия, чтобы при разгоне с максимальным ускорением и максимальном заданном натяжении Гз, а также в режиме форсированного останова при Гз = 0 напряжение на выходе усилителя А2 не превышало 10 В. В режиме разгона Т =Гзт + Гз, „„„ = 148 кН, в режиме форсированной остановки Гз, д„„=170 кН. Таким образом, ограничивающим является второе условие. Принимаем Ri2=Ru=\0 кОм, тогда R находится из условия

з.д„н/з= 170/80 =/?„ ?,„

откуда У?11=21,25 кОм.

Перейдем к расчету узла вычнслення D/Ф (усилители A3, А4). При D=Do скорость двигателя равна:

о)дв = 21рУптаг/Оо = 2-1,79-15/0,75 = 71,6 рад/с,

при D=Dmax .....

о)дд = 2-1,79-15/2,1 = 25,6 рад/с.

т. е. меньше, чем о)„ом. При со = соиом £„ом=1,63 м. Так как масштаб величины D равен 10/2,1 В/м, то напряжение на выходе усилителя А4 при D=D„om равно 7.76 В. Это напряжение должно быть равно выходному напряжению усилителя A3 при t»n = fn max- Следовательно, /24/23=0,776, так как при Уп = ="атах напряжение сигнала скорости равно 10 В.

Резисторы обратных связей усилителя А5 рассчитываются следующим образом. Так как коэффициент усиления усилителя А6 равен 1, то коэффициент усиления усилителя АЗ по входу задания натяжения находится из соотноше-





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 [ 78 ] 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100