3. Пояснить необходимость введения узла компенсации динамического тока при косвенном регулировании натяжения в электроприводах моталок прокатных станов.

При косвенном регулировании для поддержания постоянства натяжения поддерживают постоянной электромагнитную мощность двигателя, а не усилие натяжения.

При намотке полосы в режиме разгона стана электромагнитная мощность, развиваемая двигателем моталки, расходуется не только на создание натяжения, но и разгона электропривода, поэтому ток в якорной цепи двигателя : I = Iнат + Iдин,

где Iнат, Iдин - составляющие тока якоря, необходимые для создания натяжения полосы и разгон двигателя.

Соответственно натяжение полосы в режиме торможения стана создается не только за счет электромагнитной мощности, развиваемой двигателем моталки, но и динамической мощности, появляющейся при торможении, поэтому ток в якорной цепи двигателя: I = Iнат - Iдин .

Регулятор тока двигателя моталки стремится во всех режимах поддержать полный ток I на уровне Iнат. В результате этого составляющая тока якоря Iнат, а следовательно, и натяжение в режиме разгона уменьшается, а в режиме торможения увеличивается. Поэтому для сохранения постоянства натяжения в режиме разгона стана сигнал задания на входе регулятора тока должен увеличиваться на величину Iдин, а в режиме торможения-уменьшаться на величину Iдин. Эта задача решается узлом компенсации динамической составляющей тока.

Разгон и торможение моталки совместно со станом может потребоваться не только при разгоне стана в начале прокатки и торможении стана в конце прокатки рулона, но и при промежуточных технологических остановках стана или снижении скорости прокатки при пропуске сварных швов через стан. Во всех этих режимах разгон и торможение моталки производится при различных значениях потока возбуждения и диаметра рулона, поэтому изменение уставки регулятора тока должно быть зависимым от изменяющихся параметров электропривода моталки.

Зависимость динамического тока двигателя моталки при разгоне и с различным радиусом рулона представлена слева.

Относительно большие значения Iдин при малых значениях R обусловлены малым значением потока возбуждения и увеличенным ускорением электропривода. При росте радиуса рулона поток возбуждения растет, а ускорение падает. Это обуславливает снижение Iдин при увеличении R до некоторого значения. При дальнейшем увеличении радиуса рулона преобладающее влияние оказывает увеличение момента инерции электропривода, пропорционального R⁴, что вызывает увеличение Iдин.