Багатодвигуновий електропривод паперообмотувальної машини з пружними елементами тихохідного вала за каналом швидкості

Реферат: Багатодвигуновий електропривод паперообмотувальної машини з пружними елементами тихохідного вала за каналом швидкості містить задатчик швидкості, задатчик натягу, суматор швидкості, суматор натягу, блок астатичного оптимального регулятора, який включає інтегратор швидкості, інтегратор натягу, оптимальний регулятор швидкості, оптимальний регулятор натягу, датчик швидкості, електроприводний канал швидкості обертання з урахуванням пружних елементів за швидкістю скручування 1, 2 і по куту скручування С1, С2 вала, який включає електродвигун, редуктор, приводний механізм, гальмувальний канал натягу стрічки, включає підсилювач потужності, електродвигун, гальмувальний механізм, суматор натягу стрічки, інтегратор натягу стрічки та датчик натягу. Додатково після електродвигуна введено суматор сил рівноваги швидкохідного і тихохідного валів, після редуктора введено суматор швидкостей обертання редуктора і приводного механізму з від'ємним зворотним зв'язком за швидкістю обертання тихохідного вала, підсилювач за швидкістю обертання тихохідного вала, інтегратор за кутом скручування тихохідного вала, суматор сил пружностей за швидкістю обертання і за кутом скручування тихохідного вала. UA 106942 U (12) UA 106942 U UA 106942 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі систем автоматичного регулювання. Відомий "Багатодвигуновий електропривід суперкаландра" [1], який містить задатчики натягу оброблюваного полотна в проміжках розмотування рулон-каландр і каландр-накат, датчики радіусів рулонів розмотування і накату, а також електропривод розмотування, що містить гальмувальний генератор, датчик натягу і регулятор натягу, причому вихід датчика пов'язаний з другим входом регулятора, перший вхід якого підключений до виходу задатчика натягу розмотування - каландр, електропривод каландра, що містить електродвигун, датчик швидкості на його валу, автоматичну систему регулювання швидкості, перший вхід якої сполучений із задатчиком інтенсивності, а другий вхід - з датчиком швидкості, і електропривод накату, що складається з електродвигуна, автоматичної системи регулювання електрорушійної сили цього двигуна, вхід якої сполучений із задатчиком інтенсивності, а вихід - з обмоткою збудження електродвигуна, автоматичну систему регулювання струму якоря двигуна, датчика натягу і регулятора натягу, причому вихід пов'язаний з другим входом регулятора, перший вхід якого підключений до виходу задатчика натягу каландр-накат, а вихід - до першого входу автоматичної системи регулювання струму якоря двигуна. Недоліком відомого електропривода є те, що автоматичний регулятор натягу паперообмотувальних елементів не забезпечує вимог, що пред'являються до нього. Найбільш близьким до запропонованого за технічним рішенням, вибраним як прототип є "Багатодвигуновий електропривід паперообмотувальної машини" [2], який містить задатчик швидкості, задатчик натягу, суматор швидкості, суматор натягу, блок астатичного оптимального регулятора, який включає інтегратор швидкості, інтегратор натягу, оптимальний регулятор швидкості, оптимальний регулятор натягу, датчик швидкості, електроприводний канал швидкості обертання з урахуванням пружних елементів за швидкістю скручування β 1, β2 і по куту скручування С1, С2 вала, який включає електродвигун, редуктор, приводний механізм, гальмувальний канал натягу стрічки, який включає підсилювач потужності, електродвигун, гальмувальний механізм, суматор натягу стрічки, інтегратор натягу стрічки та датчик натягу. Недоліком пристрою-прототипу є те, що побічно враховані обмеження на величини коефіцієнтів підсилення оптимального регулятора швидкості, що впливає на підтримку заданої швидкості обертання тихохідного вала. В основу корисної моделі поставлена задача створити багатодвигуновий електропривод паперообмотувальної машини з пружними елементами тихохідного вала за каналом швидкості, який забезпечить підвищення точності швидкості обертання та надійності тихохідного вала. Поставлена задача вирішується тим що багатодвигуновий електропривод паперообмотувальної машини, який містить задатчик швидкості, задатчик натягу, суматор швидкості, суматор натягу, блок астатичного оптимального регулятора, який включає інтегратор швидкості, інтегратор натягу, оптимальний регулятор швидкості, оптимальний регулятор натягу, датчик швидкості, електроприводний канал швидкості обертання з урахуванням пружних елементів за швидкістю скручування 1, 2 і покуту скручування С1, С2 вала, який включає електродвигун, редуктор, приводний механізм, гальмувальний канал натягу стрічки, який включає підсилювач потужності, електродвигун, гальмувальний механізм, суматор натягу стрічки, інтегратор натягу стрічки та датчик натягу, згідно з корисною моделлю, додатково після електродвигуна введено суматор сил рівноваги швидкохідного і тихохідного валів, після редуктора введено суматор швидкостей обертання редуктора і приводного механізму з від'ємним зворотним зв'язком за швидкістю обертання тихохідного валу, підсилювач за швидкістю обертання тихохідного вала, інтегратор за кутом скручування тихохідного вала, суматор сил пружностей за швидкістю обертання і за кутом скручування тихохідного вала. На кресленні представлена блок-схема багатодвигунового електроприводу, що пропонується. Запропонований багатодвигуновий електропривод паперообмотувальної машини з пружними елементами тихохідного вала за каналом швидкості містить задатчик швидкості 1, задатчик натягу 2, суматор швидкості 3, суматор натягу 4, блок астатичного оптимального регулятора, який включає інтегратор швидкості 5, інтегратор натягу 6, оптимальний регулятор швидкості 7, оптимальний регулятор натягу 8, датчик швидкості 9, електроприводний канал швидкості обертання з урахуванням пружних елементів за швидкістю обертання і за кутом скручування вала, який включає електродвигун 10, суматор сил рівноваги швидкохідного і тихохідного валів 11, редуктор 12, суматор швидкостей обертання редуктора і приводного механізму з від'ємним зворотним зв'язком за швидкістю обертання тихохідного вала 13, підсилювач за швидкістю обертання тихохідного вала 14, інтегратор за кутом скручування тихохідного вала 15, суматор сил пружностей за швидкістю обертання і за кутом скручування тихохідного вала 16, приводний механізм 17, гальмувальний канал натягу стрічки, який включає 1 UA 106942 U 5 підсилювач потужності 18, електродвигун 19, гальмувальний механізм 20, суматор натягу стрічки 21, інтегратор натягу стрічки 22, датчик натягу 23. Робота багатодвигунового електроприводу панерообмотувальної машини з пружними елементами тихохідного валу за каналом швидкості полягає у наступному. За допомогою задатчика швидкості 1 сигнал V, надходить на позитивний вхід суматора швидкості 3, а на негативний вхід - сигнал Vдш з виходу датчика швидкості 9 від електродвигуна 10, тому різність сигналів швидкостей [3] V  Vз  Vдш 10 15 20 25 діє на вхід інтегратора швидкості 5 і передає сигнал допоміжної змінної Z1 на оптимальний регулятор швидкості 7. Оптимальний регулятор швидкості 7 вироблює управляючий сигнал - силу приводного двигуна Fd, та передає сумарну силу пружності FΣ1 швидкохідного вала (електродвигунредуктор) через електродвигун 10 на позитивний вхід суматора сил рівноваги швидкохідного і тихохідного валів 11, на негативний вхід суматора сил рівноваги - діє сигнал сумарної сили FΣ2, який передається від тихохідного вала (редуктор - приводний механізм). Сумарна сила FΣ1 рівна сумі сил пружностей за кутом скручування С1 і за швидкістю обертання β1 швидкохідного валу, а сумарна сила FΣ2 рівна сумі сил пружностей за кутом скручування FC2 і за швидкістю обертання Fβ2 тихохідного вала. Сила пружності за кутом скручування тихохідного вала FC2 пропорційна різності кутів скручування ΔFтв вала редуктора 12 і приводного механізму 17 і через суматор швидкостей обертання редуктора і приводного механізму з від'ємним зворотним зв'язком за швидкістю обертання тихохідного валу 13 передає сигнал Vp швидкості обертання редуктора 12 і сигнал Vп швидкості обертання приводного механізму 17 у вигляді сигналу ΔVpп на підсилювач за швидкістю обертання Fβ2 тихохідного вала 14, інтегратор за кутом скручування FC2 тихохідного вала 15 і суматор сил пружностей за швидкістю обертання і за кутом скручування тихохідного вала 16. Сигнал завдання натягу S3 від задатчика натягу 2 надходить на перший вхід суматора натягу 4, а на другий вхід - сигнал натягу стрічки Sc, тому різність сигналів натягу S  S3  Sc , 30 35 40 45 50 діє на вхід інтегратора натягу 6 і передає сигнал на оптимальний регулятор натягу 8. Регулятор натягу 8 вироблює управляючий сигнал - напругу Um на підсилювач потужності 18, який підсилює величину Uпп і приводить до обертання швидкість Vm електродвигуна 19 та гальмувальний механізм 20 паперообмотувальної машини. Швидкість обертання Vп приводного механізму 17 і швидкість обертання Vc з ходу стрічки з кружка гальмувального механізму 20 складується у суматорі Vпc натягу стрічки 21 і через інтеграторнатягу стрічки 22 надходить на датчик натягу 23 у вигляді сигналу Sc, а потім на негативний вхід суматора натягу 4, що приводить до дії гальмувальний канал за натягом стрічки. Підтримка заданого натягу стрічки в режимі постійної швидкості обертання агрегату здійснюється з датчика натягу 23. У паперообмотувальній машині одночасно підтримується натяг стрічки як у режимі розгону гальмування, так і при сталій швидкості обертання вала. Постійність натягу визначає необхідну щільність намотування стрічок. Технічний результат який може бути отриманий при здійсненні корисної моделі полягає у підвищенні швидкості обертання та надійності тихохідного вала на 10 %. Джерела інформації: 1. Багатодвигуновий електропривід суперкаландра. Авторське свідоцтво РФ № 2131641, кл. Н02Р5/46, Н02Р5/48, 1999. 2. Патент на корисну модель № 71098, Україна, МПК Н02Р 5/46. Багатодвигуновий електропривід паперообмотувальної машини. /Кузнецов Б.І., Курцева Л.Б., Кушнаренко О.В., Лутай С.М. - № u201 11 1418; заявл. 27.09.2011; опубл. 10.07.2012, Бюл. №13.-7 с. 3. Кузнецов Б.И. Никитина Т.Б., Коломиец В.В. Синтез электрмеханических систем со сложними кинематическими цепями. - X.: 2005.-512 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Багатодвигуновий електропривод паперообмотувальної машини з пружними елементами тихохідного вала за каналом швидкості, який містить задатчик швидкості, задатчик натягу, суматор швидкості, суматор натягу, блок астатичного оптимального регулятора, який включає інтегратор швидкості, інтегратор натягу, оптимальний регулятор швидкості, оптимальний регулятор натягу, датчик швидкості, електроприводний канал швидкості обертання з урахуванням пружних елементів за швидкістю скручування 1, 2 і по куту скручування С1, С2 2 UA 106942 U 5 вала, який включає електродвигун, редуктор, приводний механізм, гальмувальний канал натягу стрічки, який включає підсилювач потужності, електродвигун, гальмувальний механізм, суматор натягу стрічки, інтегратор натягу стрічки та датчик натягу, який відрізняється тим, що додатково після електродвигуна введено суматор сил рівноваги швидкохідного і тихохідного валів, після редуктора введено суматор швидкостей обертання редуктора і приводного механізму з від'ємним зворотним зв'язком за швидкістю обертання тихохідного вала, підсилювач за швидкістю обертання тихохідного вала, інтегратор за кутом скручування тихохідного вала, суматор сил пружностей за швидкістю обертання і за кутом скручування тихохідного вала. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3