Способ автоматического управления трубоэлектросварочным станом — SU 671895 (original) (raw)

Союз Советсннн Соцналнстнчвсиик РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 671895 й) Дополнительное к авт. свилну- -СССР ка делам нзобрвтвннЯ и вткрытнй(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРУБОЭЛЕКТРОСВАРОЧНЫМ СТАНОМ Изобретение относится к трубному производству и может быть использовано для автоматического управления настройкой клетей трубоэлектросварочного стана,Известен способ автоматического управления трубоэектросварочным станом, з при котором регулируют скорости вращения валков рабочих клетей 1Этот способ включает регулирование скоростей вращения валков клетей всего стана, для чего измеряют скорость движения трубы и скорость вращения двигателей клетей. По постоянным коэффициентам устанавливают пропорциональность между скоростью движения трубы и скоростями вращения валков и автоматически т следящей системой синхронизируют их, При этом скорость движения трубы определяют с помощью контактного ролика, а скорость вращения валков - с помощью тахогенераторов, присоединенных к валу 20 электродвигателя.Известный способ не обеспечивает под. держания расчетного режима в каждой клети. При пуске и остановке стана, приизменении скорости сварки следящая тахометричесиая система одновременно ипропорционально изменяет скорость вращения всех валков. Она не реагирует нина какие возмущающие факторы изменяющие условия. взаимодействия. рабочихвалков с трубной заготовкой ипи трубой,если эти изменения не приводят к значительному изменению скорости вращениявалков. Однако йри постоянном"усилиина валках в процессе работы стана изменяются механические свойства прокатываемого металла, коэффициент трения, износвалков и другие факторы. Это приводит кизменению катающего радиуса валков,причем;в разных валках, из-аа различногоих профиля, эти изменения различны, Неодинаковое изменение катающих радиусовв отдельных клетях приводит к перераспределению нагрузок между электродвигателями клетей; одни двигатели перегружаются, другие работают нена полную.мощность, а некоторые переходят даже в1671895 Мо клети 5-113 щВщь 3 Фщф3 1,2 1 1,6 1,6 3тормозной режим. Это объясняется тем, что механическая характеристика двигателей постоянного тока, используемых для вращения валков кпетей, весьма жесткая, Трк, при изменении нагрузки двигателя от холостого хода до номинальной скорость уменьшается на 1-2%, что соизмеримо с погрешностью тахогенераторов, контролирующих скорость вращения. Эти изменения не улавливаются следящей та О хометрической системой, тем более; что она и не предназначена дпя:индивидуальной подстройки клетей в столь малом диапазоне изменения скорости. Непропорциональное перераспределение нагрузок меж ду клетями приводит к ухудшению качества труб и условий работы оборудования. Целью изобретения является повышениекачества труб за счет равномерного распредепения нагрузок между двигателямиклетей,ф еэцщояи ь щ ФФщФогМсщщщ 3 щЮМ щфщ 30Настройка клети трубоэлектросварочного стана при применении мессдоз-компенсаторов или других устройств, создающих постоянное усилие на валках, сводится к определению и поддержанию скорости вращения двигателя, которая должна соответствовать фактическому катающему радиусу валков. Непосредственное измерение фактического катающего радиуса валков с цепью определения нужной скорости вра щения невозможно. Поэтому о катающем " радиусе необходимо судить по косвенным параметрам. Нагрузка двигателя при постоянном усилии на валках характеризует настройку клети и работу, выполняемую45 валками по деформации заготовки или.трущщ бы. Естественно потребовать от устройства, автоматически регулирующего настройку клети, поддержайия постоянства расчетной нагрузки двигателя, а значит, и рас 50 четной деформации металла, производимой валками. Необходимо также, чтобы устройство автоматически поддерживало расчетную настройку клети при изменении скорос-. ти сварки, Это легко выцопнимо только в55 том случае, если эадатчиком нагрузки будет служить датчик, измеряющий нагрузку двигателя первой формовочной клети. О нагрузке двигателя клети можно судить по 4Паставпенная цепь достигается тем, что в известном способе, при котором регулируют скорости вращения валков рабочих клетей, регулирование вращения осуществляют для каждой клети отдельно, при этом регулирующий параметр дпя каждой клети формируют путем сравнения тока в цепи якоря двигателя этой клети с силой тока в цепи якоря одной из клетей, например первой, и в зависимости от разности этих токов изменяют ток возбуждения двигателя регулируемой клети, приводя крутящий момент его к величине, соответствующей расчетной деформации в клети.При выборе в качестве контрольной первой формовочной клети дпя обеспечения расчетных деформаций в клетях необходимо на всех скоростях сварки обеспечить отношение тока двигателя настраиваемой клети к току двигателя первой формовочной клети, указанное в таблице. сиде тока якорь При этом сигнал управления снимают с шунта в цепи тока якоря, и щунт является датчиком нагрузки. Учитывая величину сигнала, снимаемого с шунта, а также необходимость сравнения контролируемого параметра с заданием, целесообразно применять в устройстве операционный усилитель, выполненный по :принципу дифференциального усилителя на интегральной схеме. Изменять скорость вращения валков целесообразно путем управления током возбуждения двигателя клети.На чертеже приведена подробная блоксхема устройства дпя осуществления способа, где 1 - тиристорный источник питания якорных цепей двигателей, 2 - тиристорный источник питания целей возбуждения двигателей, 3 - задатчик скорости сварки труб, 4 - шунт, 5 - датчик тока, 6 - переменный резистор, 7 - дифферен- пиапьный усилитель, 8 - реверсивный пускатель, 9 - исполнительный двигатель, 10 - реостат возбуждения.Якорные цепи двигателей валков рабо чих клетей питаются от тиристорного источника 1, а обмотки возбуждения - от тиристорного источника 2. Оператор устанавлиЬает нужную скорость сварки одно671895 1 5временным изменением тока возбуждения всех двигателей при помощи эадатчика скорости 3. Для контроля нагрузки двигателей и регулирования напряжения тиристорного преобразователя в якорные цепи включены стандартные шунты 4, к которым подключены датчики тока 5. К свободному выходу датчиков тока 5 подключены переменные резисторы 6. Выходное сопротивление резисторов 6 устанавливают 10 обратно пропорционально отношению тока"двигателя настраиваемой клети к току двигателя первой формовочной клети (см. .таблицу). Выходы резисторов 6 первой формовочной клети и настраиваемой клети 15 подключены к дифференциальному усилитепо 7, управляющему реверсивным пускателем 8. Реверсивный пускатель 8 вклю. чает исполнительный двигатель О, который.перемещает ползунок реостата воз буждения 10. В случае отклонения скоростного режима от расчетного крутящий моментавигателя не соответствует величине расчетной деформации в клети и на вход усилителя 7. поступают разные по 2 , величине напряжения с резисторов 6. Усипенное напряжение рассогласования включает реверсивный пускатель 8, который включает исполнительный двигатель 9.Исполнительный двигатель 9 перемещает зо ползунок реостата возбуждения 10 в направлении, при котором изменение тока возбуждения приводит крутящий момент в соответствие с расчетной деформацией в клети, При достижении расчетной дефор- з 5 мании в клети сигнал рассогласования ис 6чезает и исполнительный двигатель 9 отключается.Предлагаемый способ имеет преимущество перед известными в том, что его применение обеспечивает ведение процессов формовки и калибровки на оптимальных режимах и работу оборудования в номинащ ном режиме, Благодаря этому повышается качество эпектросварных труб и увеличивается срок службы оборудования. формула изобретения Способ автоматического управлениятрубоэпектросварочным станом, при котором регулируют скорости вращения валковрабочих клетей, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с цепью цовыщения качестваизготавливаемых труб за счет равномер, ного распределения нагрузок между двигателями клетей, регулйрование вращенияосуществляют для каждой клети отдельно,при этом регулирующий параметр для каждой клети формируют путем сравнения тока в цепи якоря двигателя этой клети ссилой тока в цепи якоря одной из клетей,например первой, и в зависимости от разности этих токов изменяют ток возбужде-ния двигателя регулируемойклети, приводя крутящий момент его к величинеусоответствующей расчетной деформации в клети,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 185824, кл. В 21 С 37/06 1962

Смотреть

Способ автоматического управления трубоэлектросварочным станом