RU2523032C1 - Rolling mill drive - Google Patents
Rolling mill drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2523032C1 RU2523032C1 RU2013122503/07A RU2013122503A RU2523032C1 RU 2523032 C1 RU2523032 C1 RU 2523032C1 RU 2013122503/07 A RU2013122503/07 A RU 2013122503/07A RU 2013122503 A RU2013122503 A RU 2013122503A RU 2523032 C1 RU2523032 C1 RU 2523032C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- speed
- sensor
- electric drive
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 18
- 241000218657 Picea Species 0.000 claims 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 abstract description 7
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 7
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Direct Current Motors (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автоматизированному электроприводу и предназначено для использования в составе промышленных технологических комплексов прокатного производства.The invention relates to an automated electric drive and is intended for use as part of industrial technological complexes of rolling production.
Известны электроприводы прокатных станов, содержащие электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения, якорная обмотка которого через датчик тока подключена к выходу усилителя мощности, вход которого соединен с выходом регулятора тока, подключенного суммирующим входом к выходу регулятора скорости, а вычитающим входом к выходу датчика тока, задатчик и датчик угловой скорости двигателя, выходы которых подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам элемента сравнения, выход которого соединен с входом регулятора скорости, и датчик напряжения, подключенный к якорной обмотке двигателя (патент РФ №2065660. Опубл. 20.08.96, Бюл. №23, МПК H02P 5/06; Тиристорные электроприводы постоянного тока / А.Г.Иванов и др. - Электротехника, 2001, №2, с.10-15, рис.3; Пiвняк Г.Г., Бешта О.С., Фiлькiн М.П. Автоматизировании електропривод у прокатному виробництвi. - Днiпропетровськ, Нацiональний гiрничий унiверситет. - 2008, с.121, рис.4.11).Known electric drives of rolling mills containing a direct current electric motor of independent excitation, the anchor winding of which is connected through a current sensor to the output of a power amplifier, the input of which is connected to the output of a current regulator connected by a summing input to the output of the speed controller, and by a subtracting input to the output of the current sensor, the master and engine angular velocity sensor, the outputs of which are connected respectively to the summing and subtracting inputs of the comparison element, the output of which is connected to the input speed, and a voltage sensor connected to the armature winding of the motor (RF patent No. 2065660. Publ. 20.08.96, Bull. No. 23, IPC
В известных электроприводах прокатных станов осуществляется регулирование скорости и подчиненное регулирование тока двигателя. При работе электропривода в составе прокатного стана в результате пластической деформации металла происходит изменение нагрузки, приводящее к нарушению устойчивой работы электропривода и возникновению колебаний.In the known electric drives of rolling mills, speed control and subordinate regulation of the motor current are carried out. During operation of the electric drive as part of the rolling mill as a result of plastic deformation of the metal, a change in load occurs, leading to a violation of the stable operation of the electric drive and the occurrence of vibrations.
Следовательно, недостатком известных технических решений является низкое качество регулирования скорости при прокатке металлов.Therefore, a disadvantage of the known technical solutions is the low quality of speed control during rolling of metals.
Из известных технических решений наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является электропривод прокатного стана, содержащий двигатель постоянного тока независимого возбуждения, якорная обмотка которого через датчик тока подключена к выходу усилителя мощности, вход которого соединен с выходом регулятора тока, подключенного первым суммирующим входом к выходу регулятора скорости, а вычитающим входом к выходу датчика тока, выходы задатчика и датчика угловой скорости двигателя подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам первого элемента сравнения, выход которого через блок ограничения подключен к первому суммирующему входу регулятора скорости и непосредственно соединен с первым входом нелинейного функционального преобразователя, реализующего функциюOf the known technical solutions, the closest to the proposed result is an electric drive of a rolling mill containing an independent excitation DC motor, the anchor winding of which is connected through a current sensor to the output of the power amplifier, the input of which is connected to the output of the current regulator, connected by the first summing input to the output of the regulator speed, and subtracting the input to the output of the current sensor, the outputs of the master and the sensor of the angular velocity of the motor are connected respectively to the summing to it and the subtracting inputs of the first comparison element, the output of which through the restriction unit is connected to the first summing input of the speed controller and is directly connected to the first input of the nonlinear functional converter that implements the function
где ε, u2 - первый и второй входные сигналы; Ue - напряжение, соответствующее уровню логической единицы, второй вход которого через масштабирующий усилитель подключен к выходу задатчика скорости, а выход соединен с управляющим входом управляемого ключа, присоединенного между суммирующим входом регулятора скорости и выходом второго элемента сравнения, суммирующий вход которого подключен к выходу задатчика скорости, а вычитающий вход соединен с выходом датчика напряжения, подключенного к якорной обмотке двигателя (патент РФ №2254665, МПК 02P 5/06. - Опубл. 20.06.2005, Бюл. №17).where ε, u 2 - the first and second input signals; U e is the voltage corresponding to the level of a logical unit, the second input of which is connected through a scaling amplifier to the output of the speed controller, and the output is connected to the control input of the controlled key connected between the summing input of the speed controller and the output of the second comparison element, the summing input of which is connected to the output of the controller speed, and the subtracting input is connected to the output of the voltage sensor connected to the armature winding of the motor (RF patent No. 2254665, IPC
В известном электроприводе осуществляется регулирование скорости и напряжения на якорной обмотке и подчиненное регулирование тока двигателя. При работе электропривода в составе прокатного стана в результате пластической деформации металла происходит изменение нагрузки, приводящее к нарушению устойчивой работы электропривода и возникновению колебаний.In the known electric drive, speed and voltage are regulated on the anchor winding and subordinate regulation of the motor current. During operation of the electric drive as part of the rolling mill as a result of plastic deformation of the metal, a change in load occurs, leading to a violation of the stable operation of the electric drive and the occurrence of vibrations.
Следовательно, недостатком известного технического решения является низкое качество регулирования скорости при прокатке металлов.Therefore, a disadvantage of the known technical solution is the low quality of speed control during rolling of metals.
Цель предлагаемого изобретения - повышение качества регулирования скорости электропривода путем повышения устойчивости и демпфирования колебаний при прокатке металлов.The purpose of the invention is to improve the quality of regulation of the speed of the electric drive by increasing stability and damping oscillations during rolling of metals.
Поставленная цель достигается тем, что в известный электропривод прокатного стана, содержащий двигатель постоянного тока независимого возбуждения, якорная обмотка которого через датчик тока подключена к выходу усилителя мощности, вход которого соединен с выходом регулятора тока, подключенного суммирующим входом к выходу регулятора скорости, а вычитающим входом к выходу датчика тока, выходы задатчика и датчика угловой скорости двигателя подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам первого элемента сравнения, выход которого соединен с объединенными входом блока ограничения и первым входом нелинейного функционального преобразователя, второй вход которого подключен через масштабирующий усилитель к выходу задатчика, суммирующий и вычитающий входы второго элемента сравнения подключены к выходам соответственно задатчика скорости и датчика напряжения, а выход через управляемый ключ соединен с одним из входов сумматора, другой вход которого подключен к выходу блока ограничения, а выход соединен с входом регулятора скорости, управляющий вход управляемого ключа соединен с выходом нелинейного функционального преобразователя; вход датчика напряжения подключен к якорной обмотке двигателя, дополнительно введены датчик скорости прокатки и второй нелинейный функциональный преобразователь, реализующий функциюThis goal is achieved by the fact that in the known electric drive of a rolling mill containing a DC motor of independent excitation, the anchor winding of which is connected through a current sensor to the output of the power amplifier, the input of which is connected to the output of the current regulator connected by a summing input to the output of the speed controller, and subtracting input to the output of the current sensor, the outputs of the master and the sensor of the angular velocity of the motor are connected respectively to the summing and subtracting inputs of the first element of comparison, the output to it is connected to the combined input of the restriction unit and the first input of a nonlinear functional converter, the second input of which is connected through a scaling amplifier to the output of the master, summing and subtracting the inputs of the second comparison element are connected to the outputs of the speed master and voltage sensor, respectively, and the output through the controlled key is connected to one from the inputs of the adder, the other input of which is connected to the output of the limiting unit, and the output is connected to the input of the speed controller, the control input is controlled th key connected to the output of the nonlinear function converter; the input of the voltage sensor is connected to the armature winding of the motor, an additional rolling speed sensor and a second non-linear functional converter that implements the function are introduced
где Ω - входной сигнал датчика скорости; Ω0 и Ω1 - границы диапазона критических угловых скоростей, на которых возникают колебания, U0 - напряжение смещения, Vп - скорость прокатки, а регулятор тока оснащен вторым суммирующим входом, при этом первый и второй входы нелинейного функционального преобразователя подключены к выходам соответственно датчика угловой скорости двигателя и датчика скорости прокатки, а выход подключен к второму суммирующему входу регулятора тока.where Ω is the input signal of the speed sensor; Ω 0 and Ω 1 are the boundaries of the range of critical angular velocities at which oscillations occur, U 0 is the bias voltage, V p is the rolling speed, and the current controller is equipped with a second summing input, while the first and second inputs of the nonlinear functional converter are connected to the outputs, respectively engine angular velocity sensor and rolling speed sensor, and the output is connected to the second summing input of the current regulator.
По сравнению с наиболее близким аналогичным техническим решением предлагаемый электропривод прокатного стана имеет следующие новые признаки:Compared with the closest similar technical solution, the proposed electric rolling mill has the following new features:
- датчик скорости прокатки.- rolling speed sensor.
- второй нелинейный функциональный преобразователь, реализующий функцию- the second nonlinear functional converter that implements the function
- регулятор тока оснащен вторым суммирующим входом.- the current controller is equipped with a second summing input.
Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию «новизна».Therefore, the claimed technical solution meets the requirement of "novelty."
При реализации предлагаемого изобретения обеспечивается повышение качества регулирования скорости путем демпфирования колебаний, вызванных нелинейной зависимостью момента прокатки от угловой скорости электропривода, смещением рабочей точки электропривода в область устойчивой работы. Смещение рабочей точки при критических угловых скоростях вращения двигателя, на которых появляются колебания, осуществляется путем подключения к входному сигналу регулятора тока постоянного сигнала U0, обеспечивающего контролируемое изменение скорости и, таким образом, перевод соответствующей рабочей точки на устойчивый участок.When implementing the invention, it is possible to improve the quality of speed regulation by damping oscillations caused by the nonlinear dependence of the rolling moment on the angular speed of the electric drive, by shifting the operating point of the electric drive to the area of stable operation. The shift of the operating point at critical angular rotational speeds of the engine, at which the oscillations appear, is carried out by connecting to the input signal of the current controller a constant signal U 0 providing a controlled change in speed and, thus, transferring the corresponding operating point to a stable section.
Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию «положительный эффект».Therefore, the claimed technical solution meets the requirement of "positive effect".
По каждому отличительному признаку проведен поиск известных технических решений в области электротехники, автоматики и электропривода.For each distinguishing feature, a search is made for well-known technical solutions in the field of electrical engineering, automation, and electric drive.
Известны регуляторы тока, оснащенные несколькими входами (суммирующими и вычитающими) в электроприводах (Справочник по автоматизированному электроприводу / Под ред. В.А.Елисеева и А.В.Шинянского. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с.246-247, рис.7.34; Тиристорные электроприводы постоянного тока / А.Г.Иванов и др. - Электротехника, 2001, №2, с.10-15, рис.3).Known current regulators equipped with several inputs (summing and subtracting) in electric drives (Handbook of an automated electric drive / Edited by V.A. Eliseev and A.V.Shinyansky. - M .: Energoatomizdat, 1983, p. 246-247, fig. .7.34; Thyristor DC electric drives / A.G. Ivanov et al. - Electrical Engineering, 2001, No. 2, pp. 10-15, Fig. 3).
В известных технических решениях и предлагаемом устройстве регуляторы с несколькими входами выполняют аналогичные функции.In known technical solutions and the proposed device, regulators with several inputs perform similar functions.
Датчики скорости прокатки и нелинейные функциональные преобразователи, реализующие функциюRolling speed sensors and non-linear functional converters that implement the function
в известных устройствах аналогичного назначения не обнаружены.in known devices of similar purpose are not found.
Таким образом, указанные признаки обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие требованию «существенные отличия».Thus, these features provide the claimed technical solution according to the requirement of "significant differences".
Сущность предполагаемого изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 показана функциональная схема электропривода, на фиг.2 приведены диаграммы зависимости относительного момента прокатки от линейной скорости валков, на фиг.3 показаны процессы при прокатке металлов в предлагаемом электроприводе с коррекцией и без корректирующего воздействия.The essence of the alleged invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows the functional diagram of the electric drive, figure 2 shows a diagram of the relative relative moment of rolling from the linear speed of the rolls, figure 3 shows the processes during rolling of metals in the proposed drive with correction and without corrective action.
Электропривод прокатного стана (фиг.1) содержит задатчик 1 угловой скорости двигателя, масштабирующий усилитель 2, первый 3 и второй 4 элементы сравнения, первый нелинейный функциональный преобразователь 5, реализующий функциюThe electric drive of the rolling mill (Fig. 1) contains a motor angular speed adjuster 1, a
второй нелинейный функциональный преобразователь 6, реализующий функциюsecond nonlinear functional Converter 6 that implements the function
управляемый ключ 7, блок ограничения 8, регулятор скорости 9, регулятор тока 10, усилитель мощности 11, датчик тока 12, двигатель постоянного тока независимого возбуждения 13, датчик напряжения 14, датчик угловой скорости двигателя 15, датчик скорости прокатки 16.controlled key 7, restriction unit 8, speed controller 9, current controller 10, power amplifier 11, current sensor 12, independent excitation DC motor 13,
В предлагаемом электроприводе якорная обмотка двигателя постоянного тока независимого возбуждения 13 через датчик тока 12 подключена к выходу усилителя мощности 11, вход которого соединен с выходом регулятора тока 10, подключенного первым суммирующим входом к выходу регулятора скорости 9 и вторым суммирующим входом к выходу второго нелинейного функционального преобразователя 6, а вычитающим входом к выходу датчика тока 12, выходы задатчика 1 угловой скорости двигателя и датчика 15 угловой скорости двигателя подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам первого элемента сравнения 3, выход которого через блок ограничения 8 подключен к первому суммирующему входу регулятора скорости 9 и непосредственно соединен с первым входом нелинейного функционального преобразователя 5, второй вход которого через масштабирующий усилитель 2 подключен к выходу задатчика 1 угловой скорости двигателя, а выход соединен с управляющим входом управляемого ключа 7, присоединенного между суммирующим входом регулятора скорости 9 и выходом второго элемента сравнения 4, суммирующий вход которого подключен к выходу задатчика 1 угловой скорости двигателя, а вычитающий вход соединен с выходом датчика напряжения 14, подключенного к якорной обмотке двигателя постоянного тока независимого возбуждения 13, выход второго нелинейного функционального преобразователя 6 первым и вторым входом подключен к выходам соответственно датчика 15 угловой скорости двигателя и датчика скорости прокатки 16, а выходом подключен к второму суммирующему входу регулятора тока 10.In the proposed electric drive, the anchor winding of the independent excitation DC motor 13 through a current sensor 12 is connected to the output of the power amplifier 11, the input of which is connected to the output of the current regulator 10, connected by the first summing input to the output of the speed controller 9 and the second summing input to the output of the second nonlinear functional converter 6, and by subtracting the input to the output of the current sensor 12, the outputs of the engine angular speed adjuster 1 and the engine
Электропривод прокатного стана работает следующим образом. Якорная обмотка двигателя постоянного тока независимого возбуждения 13 подключена к выходу усилителя мощности 11. Регулирование скорости Ω двигателя осуществляется изменением напряжения на якорной обмотке. Угловая скорость двигателя 13 измеряется датчиком 15 угловой скорости двигателя, например тахогенератором. Ток двигателя 13 измеряется с помощью датчика тока 12, например шунта. Измерение напряжения на якорной обмотке двигателя 13 производится датчиком напряжения 14.The electric rolling mill operates as follows. The armature winding of the independent excitation DC motor 13 is connected to the output of the power amplifier 11. The motor speed Ω is regulated by changing the voltage across the armature winding. The angular velocity of the engine 13 is measured by a
На суммирующий вход первого элемента сравнения 3 с выхода задатчика 1 угловой скорости двигателя поступает сигнал u3, пропорциональный требуемому значению скорости двигателя 13. На вычитающий вход первого элемента сравнения 3 поступает выходной сигнал u15 датчика 15 угловой скорости двигателя, пропорциональный скорости Ω вращения ротора двигателя 13. В элементе сравнения производится вычисление ошибки регулирования ε=u1-u15. Сигнал ε с выхода элемента сравнения 3 поступает на объединенные первый вход нелинейного функционального преобразователя 5 и вход блока ограничения 8. На втором входе нелинейного функционального преобразователя 5 действует сигнал u2 с выхода масштабирующего усилителя 2, пропорциональный сигналу задания u3. На выходе нелинейного функционального преобразователя 5 формируется сигналThe signal u 3 proportional to the required value of the engine speed 13 is input to the summing input of the
где ε, u2 - первый и второй входные сигналы;where ε, u 2 - the first and second input signals;
Ue - напряжение, соответствующее уровню логической единицы.U e is the voltage corresponding to the level of a logical unit.
Выходной сигнал блока ограничения 8 имеет видThe output of block 8 is
где εм - максимальное значение выходного сигнала блока ограничения.where ε m is the maximum value of the output signal of the restriction block.
Второй элемент сравнения 4, на суммирующий и вычитающий входы которого поступают сигналы с выходов соответственно задатчика 1 угловой скорости двигателя и датчика напряжения 14, вычисляет рассогласование u4=γ=u1-u14. В электроприводе постоянного тока скорость двигателя прямо пропорциональна напряжению u на якорной обмотке и моменту сопротивления нагрузки Mc:The
где с - конструктивная постоянная двигателя,where c is the structural constant of the engine,
r - сопротивление якорной обмотки.r is the resistance of the armature winding.
Поэтомуtherefore
следовательно, рассогласование по напряжению в системе электропривода отличается от рассогласования по скорости на величину, пропорциональную моменту нагрузки Мc.therefore, the voltage mismatch in the electric drive system differs from the speed mismatch by an amount proportional to the load moment M c .
Сигнал u4 с выхода второго элемента сравнения 4 через управляемый ключ 7 поступает на один из входов сумматора, на втором входе которого действует выходной сигнал блока ограничения 8. Управляемый ключ 7 в соответствии с алгоритмом (1) работы нелинейного функционального преобразователя 5 замкнут при
При прокатке металлов момент нагрузки на валу двигателя нелинейным образом зависит от скорости валков и скорости прокатки. На фиг.2 приведены типичные зависимости момента прокатки от скорости валков. В диапазонах линейных скоростей валков
В предлагаемом электроприводе при критических угловых скоростях вращения электродвигателя 13, находящихся в диапазоне
Таким образом, в предлагаемом электроприводе осуществляется регулирование скорости с помощью двух главных обратных связей - по напряжению, которая обеспечивает грубое регулирование скорости с погрешностью, зависящей от момента нагрузки, и по скорости, обеспечивающей точное регулирование скорости. При возникновении колебаний в электроприводе прокатного стана, при угловых скоростях вращения
Благодаря введению сигнала смещения, воздействующего на сигнал задания подчиненного контура тока, обеспечивается стабильная работа электропривода прокатного стана без аварийных остановок.Thanks to the introduction of the bias signal, which acts on the reference signal of the slave current loop, stable operation of the electric drive of the rolling mill without emergency stops is ensured.
С целью подтверждения положительного эффекта, достигаемого при использовании предлагаемого технического решения, было выполнено компьютерное моделирование электропривода, реализованного по схеме, изображенной на фиг.1. Параметры системы имели следующие значения.In order to confirm the positive effect achieved by using the proposed technical solution, computer simulation of the electric drive was carried out, implemented according to the scheme depicted in figure 1. System parameters had the following meanings.
Двигатель постоянного тока: активное сопротивление якоря r=0,0244 Ом; индуктивность якорной цепи L=0,0046 Гн; конструктивная постоянная c=1 В·с/рад; приведенный момент инерции J=130 кг·м2; усилитель мощности: коэффициент передачи ky=132; ПИ-регулятор тока: коэффициент передачи kрт=0,0244; постоянная времени Tрт=5,3043 с; ПИ-регулятор скорости: коэффициент передачи регулятора kрс=80; постоянная времени Tрс=0,7 с; масштабирующий усилитель с коэффициентом передачи k=2.DC motor: armature resistance r = 0.0244 Ohm; anchor chain inductance L = 0.0046 H; design constant c = 1 V · s / rad; reduced moment of inertia J = 130 kg · m 2 ; power amplifier: transmission coefficient k y = 132; PI current regulator: transmission coefficient k rt = 0.0244; time constant T rt = 5.3043 s; PI speed controller: gear ratio of the controller k pc = 80; time constant T pc = 0.7 s; a scaling amplifier with a transmission coefficient k = 2.
Результаты имитационного моделирования приведены на фиг.2 и фиг.3. На фиг.2 представлена зависимость относительного момента нагрузки (по отношению к номинальному значению) от линейной скорости валков. Связь между линейной скоростью валков и угловой скоростью двигателяThe results of simulation are shown in figure 2 and figure 3. Figure 2 shows the dependence of the relative load moment (with respect to the nominal value) on the linear speed of the rolls. The relationship between the linear speed of the rolls and the angular speed of the engine
где Ω - угловая скорость вращения двигателя, рад/с, V - линейная скорость валков, м/с, R - радиус валков, м. При попадании рабочей точки на участок с отрицательным наклоном (фиг.2) в электроприводе прокатного стана возникают колебания фиг.3. Диаграммы процессов в электроприводе без коррекции и при использовании предлагаемой коррекции представлены на фиг.3.where Ω is the angular speed of the engine, rad / s, V is the linear speed of the rolls, m / s, R is the radius of the rolls, m. When a working point hits a section with a negative slope (Fig. 2), fluctuations in the electric drive of the rolling mill occur .3. Diagrams of processes in the electric drive without correction and when using the proposed correction are presented in figure 3.
Таким образом, использование в известном электроприводе прокатного стана, содержащем двигатель постоянного тока, якорная обмотка которого через датчик тока подключена к выходу усилителя мощности, вход которого соединен с выходом регулятора тока, подключенного первым суммирующим входом к выходу регулятора скорости, а вычитающим входом к выходу датчика тока, выходы задатчика и датчика угловой скорости двигателя подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам первого элемента сравнения, выход которого через блок ограничения подключен к первому суммирующему входу регулятора скорости и непосредственно соединен с первым входом нелинейного функционального преобразователя, реализующего функцию Thus, the use in a known electric drive of a rolling mill containing a DC motor, the anchor winding of which is connected through a current sensor to the output of a power amplifier, the input of which is connected to the output of the current regulator, connected by the first summing input to the output of the speed controller, and by subtracting the input to the output of the sensor current, the outputs of the master and the engine angular velocity sensor are connected respectively to the summing and subtracting inputs of the first comparison element, the output of which is through the block niya is connected to the first summing input of the speed controller and is directly connected to the first input of a nonlinear functional converter that implements the function
где ε, u2 - первый и второй входные сигналы; Ue - напряжение, соответствующее уровню логической единицы,where ε, u 2 - the first and second input signals; U e is the voltage corresponding to the level of a logical unit,
второй вход которого через масштабирующий усилитель подключен к выходу задатчика угловой скорости двигателя, а выход соединен с управляющим входом управляемого ключа, присоединенного между суммирующим входом регулятора скорости и выходом второго элемента сравнения, суммирующий вход которого подключен к выходу задатчика угловой скорости двигателя, а вычитающий вход соединен с выходом датчика напряжения, подключенного к якорной обмотке двигателя, дополнительно датчика скорости прокатки и второго нелинейного функционального преобразователя, реализующего функциюthe second input of which is connected through a scaling amplifier to the output of the angular speed adjuster of the engine, and the output is connected to the control input of the controlled key connected between the summing input of the speed controller and the output of the second comparison element, the summing input of which is connected to the output of the angular speed adjuster of the engine, and the subtracting input is connected with the output of a voltage sensor connected to the armature winding of the motor, additionally a rolling speed sensor and a second non-linear functional conversion ovatelya realizing the function
где Ω - входной сигнал датчика скорости; Ω0 и Ω1 - границы диапазона критических угловых скоростей, на которых возникают колебания, U0 - напряжение смещения, Vп - скорость прокатки, и оснащение регулятора тока вторым суммирующим входом, при этом первый и второй входы второго нелинейного функционального преобразователя подключены к выходам соответственно датчика угловой скорости двигателя и датчика скорости прокатки, а выход подключен к второму суммирующему входу регулятора тока, позволяет повысить качество регулирования скорости электропривода путем повышения устойчивости и демпфирования колебаний при прокатке металлов.where Ω is the input signal of the speed sensor; Ω 0 and Ω 1 are the boundaries of the range of critical angular velocities at which oscillations occur, U 0 is the bias voltage, V p is the rolling speed, and the current controller is equipped with a second summing input, while the first and second inputs of the second nonlinear functional converter are connected to the outputs respectively, the engine angular speed sensor and the rolling speed sensor, and the output is connected to the second summing input of the current regulator, improves the quality of regulation of the speed of the electric drive by increasing stability and vibration damping during metal rolling.
Использование предлагаемого устройства в промышленных системах управления прокаткой металлов позволит повысить технический уровень оборудования и качество технологического процесса.The use of the proposed device in industrial control systems for rolling metals will improve the technical level of equipment and the quality of the process.
Claims (1)
где ε, u2 - первый и второй входные сигналы; Ue - напряжение, соответствующее уровню логической единицы,
второй вход которого через масштабирующий усилитель подключен к выходу задатчика скорости, а выход соединен с управляющим входом управляемого ключа, присоединенного между суммирующим входом регулятора скорости и выходом второго элемента сравнения, суммирующий вход которого подключен к выходу задатчика скорости, а вычитающий вход соединен с выходом датчика напряжения, подключенного к якорной обмотке двигателя, отличающийся тем, что в него дополнительно введены датчик скорости прокатки и второй нелинейный функциональный преобразователь, реализующий функцию
где Ω - входной сигнал датчика скорости; Ω0 и Ω1 - границы диапазона критических угловых скоростей, на которых возникают колебания, U0 - напряжение смещения, Vп - скорость прокатки, а регулятор тока оснащен вторым суммирующим входом, при этом первый и второй входы нелинейного функционального преобразователя подключены к выходам соответственно датчика угловой скорости двигателя и датчика скорости прокатки, а выход подключен к второму суммирующему входу регулятора тока. An electric drive of a rolling mill containing a DC motor, the anchor winding of which is connected through a current sensor to the output of a power amplifier, the input of which is connected to the output of a current regulator connected by the first summing input to the output of the angular speed controller of the motor, and by the subtracting input to the output of the current sensor, the outputs of the master and the engine angular velocity sensor are connected respectively to the summing and subtracting inputs of the first comparison element, the output of which through the restriction unit is connected to the first to the summing input of the speed controller and is directly connected to the first input of the nonlinear functional converter that implements the function
where ε, u 2 - the first and second input signals; U e is the voltage corresponding to the level of a logical unit,
the second input of which is connected to the output of the speed controller through a scaling amplifier, and the output is connected to the control input of a controlled key connected between the summing input of the speed controller and the output of the second comparison element, the summing input of which is connected to the output of the speed controller, and the subtracting input is connected to the output of the voltage sensor connected to the armature winding of the motor, characterized in that it additionally includes a rolling speed sensor and a second non-linear functional converter spruce that implements the function
where Ω is the input signal of the speed sensor; Ω 0 and Ω 1 are the boundaries of the range of critical angular velocities at which oscillations occur, U 0 is the bias voltage, V p is the rolling speed, and the current controller is equipped with a second summing input, while the first and second inputs of the nonlinear functional converter are connected to the outputs, respectively engine angular velocity sensor and rolling speed sensor, and the output is connected to the second summing input of the current regulator.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013122503/07A RU2523032C1 (en) | 2013-05-15 | 2013-05-15 | Rolling mill drive |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013122503/07A RU2523032C1 (en) | 2013-05-15 | 2013-05-15 | Rolling mill drive |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2523032C1 true RU2523032C1 (en) | 2014-07-20 |
Family
ID=51217584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013122503/07A RU2523032C1 (en) | 2013-05-15 | 2013-05-15 | Rolling mill drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2523032C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1155992A1 (en) * | 1983-05-26 | 1985-05-15 | Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина | System for controlling speed of d.c.motor |
| RU2065660C1 (en) * | 1992-10-30 | 1996-08-20 | Сергей Иванович Малафеев | Automatic direct-current electric drive |
| RU2079962C1 (en) * | 1994-01-17 | 1997-05-20 | Сергей Иванович Малафеев | Electric drive control method |
| RU2254665C2 (en) * | 2003-07-14 | 2005-06-20 | Малафеев Сергей Иванович | Electric drive |
| US20060034592A1 (en) * | 2004-08-12 | 2006-02-16 | Stmicroelectronics S.R.I. | Method for controlling a DC motor and relative open-loop voltage mode controller |
| RU2012100131A (en) * | 2012-01-10 | 2013-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | ELECTRIC DRIVE |
-
2013
- 2013-05-15 RU RU2013122503/07A patent/RU2523032C1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1155992A1 (en) * | 1983-05-26 | 1985-05-15 | Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина | System for controlling speed of d.c.motor |
| RU2065660C1 (en) * | 1992-10-30 | 1996-08-20 | Сергей Иванович Малафеев | Automatic direct-current electric drive |
| RU2079962C1 (en) * | 1994-01-17 | 1997-05-20 | Сергей Иванович Малафеев | Electric drive control method |
| RU2254665C2 (en) * | 2003-07-14 | 2005-06-20 | Малафеев Сергей Иванович | Electric drive |
| US20060034592A1 (en) * | 2004-08-12 | 2006-02-16 | Stmicroelectronics S.R.I. | Method for controlling a DC motor and relative open-loop voltage mode controller |
| US7049781B2 (en) * | 2004-08-12 | 2006-05-23 | Stmicroelectronics S.R.L. | Method for controlling a DC motor and relative open-loop voltage mode controller |
| RU2012100131A (en) * | 2012-01-10 | 2013-07-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | ELECTRIC DRIVE |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1729407B1 (en) | Controller of permanent magnet synchronous motor | |
| US11002266B2 (en) | Method for regulating the output pressure of a hydraulic drive system, use of the method and hydraulic drive system | |
| CN102426417B (en) | PI (Proportional Integral) parameter mixed setting method | |
| EP2955842A1 (en) | Motor drive device | |
| CN101902187B (en) | Control system for low-speed running of permanent magnet motor | |
| CN103287937A (en) | Automatic adjustment method and system of elevator starting torque | |
| CN108249238A (en) | A kind of elevator is without detent torque compensation method, the apparatus and system of weighing | |
| CN107922041B (en) | Motor control method and control device | |
| Fan et al. | Fuzzy self-tuning PID control of the main drive system for four-high hot rolling mill | |
| EP2615053B1 (en) | Control device for elevator | |
| CN106253779A (en) | A kind of permagnetic synchronous motor method for control speed | |
| RU2523032C1 (en) | Rolling mill drive | |
| JP2010019713A (en) | Electric inertia control device of power meter system | |
| US11056992B2 (en) | Motor controller | |
| JP6703916B2 (en) | Electric vehicle control device | |
| RU2428735C1 (en) | Automatic control device of electromechanical system | |
| KR870000557B1 (en) | Elevator control | |
| TWM487575U (en) | Adaptive fuzzy compensation supervisory sliding mode controller for switched reductance motor | |
| JP4415615B2 (en) | Power generation system and its generator control method | |
| RU2254665C2 (en) | Electric drive | |
| RU2544483C1 (en) | Automated electric drive of rolling mill | |
| US7495408B2 (en) | Method for the no-transmitter speed determination of an asynchronous machine | |
| RU2489798C1 (en) | Servo drive | |
| JP2014090647A (en) | Motor control device for electric vehicle and motor control method for electric vehicle | |
| RU2491705C1 (en) | Electric drive |