автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Электротехнический комплекс установок и методическое обеспечение процессов электростимулированной обработки металлов давлением

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ Сибирская государственная горно-металлургическая академия

На правах рукописи Для служебного пользования

экз. н 95

КУЗНЕЦОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС УСТАНОВОК И МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ЭЛЕКТРОСТИМУЛИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

ДАВЛЕНИЕМ

Специальность 05.09.03 - "Электротехнические комплексы и системы, включая их управление и регулирование"

ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук в форме научного доклада

Новокузнецк 1994

Работа выполнена на АО "Кузнецкий металлургический комбинат" и в Сибирской государственной горно-металлургической академии.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор, член-корреспондент АЕН КурехинВ.В., кандидат технических наук, с.н.с. Перепелицын В.П. Ведущая организация: АО "Западно-Сибирский металлургический комбинат"

Защита состоится "15" февраля 1995 .г. в 14 часов на заседании диссертационного совета КО63.99.02 Сибирской государственной горно-металлургической академии по адресу: 654080, г. Новокузнецк, ул. Кирова, 42.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сибирской государственной горно-металлургической академии.

Диссертация разослана "31" декабря 1994. г.

Ученый секретарь диссертационного /

совета, кандидат технических наук йА.И. Петрачков

- 3 -

ОЩАЛ ХАРЛКТЕРЕСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ. Б последние годы предметом многочисленных исследований является анализ изменения механических свойств металлов при действии электрических полей и токов, что служит основой для создания высокопроизводительных технологических процессов обработки металлов.

Эксперименты показывают, что под воздействием тока механические свойства металлов улучшаются: снимается наклеп, происходит разупрочнение материала, залечивание дефектов в металлической структуре и т.д. При электрост!"'.у.тнрованном волочении, например, достигается исключение промежуточных отжигов, увеличение единичной и общей степени обжатия и скорости деформации на технологических переходах, снижение усилий при обработке давлением. Электростимулированиая технология обработки металлов давлением (СВД) находит широкое применение на машиностроительных и металлургических заводах России.

В настоящее время отсутствует достаточно стройная теория о физической природе электростикулированной деформации, и различные научные школы оценивают это явление по разному: как ударное или тепловое действие электрического тока. Поэтому исключительно важное значение приобретает установление оптимальных режимов электро-зтабулирующего воздействия и физической природы эффекта пластификации металлов56. Этому препятствует отсутствие методик для определения энергосиловых параметров и установок, при помощи которых «ожно достоверно и надежно выполнять эксперименты. Неадекватность теоретического объяснения эффекта пластификации металлов в условиях импульсных электрических воздействий ограничивает более широкое использование этого перспективного явления в технологии ОЩ. Разработка и создание новой технологии электростимулировгшгой обработки металлов (ЭСО'ДЦ) сдерживается также из-за отсутствия как этдельных экспериментальных данных по влиянию электростимулирова-шя на структуру и свойства деформируемых металлов, динамических 1 статических зависимостей между электрическими и механическими тарп^етрами, так и мощных промкшленно-ориентированных токовых ге-тераторов, систем автоуправления и др. Для синтеза систем автоуп-эавленмя (САУ) процессом электростикулированной (Щ необходимо экспериментальна или расчетным путем определить ваинеппше связи ¿езду действующим на заготовку током, усилием, температурой в зо-;е деформации; при применении в качестве источника тока генерато-

16 Научные консультации по физике электропластичности осуществлялись д.ф.-м.н., профессором Ю.Громовым.

pa импульсов дополнительно исследуются частота воспроизведения, длительность и амплитуда токовых импульсов.

В процессе экспериментов и опытно-промышленных испытаний установок (ЭСОЗД) высокие требования, предъявляемые к динамическим и статическим характеристикам главных электроприводов (ГП) прокатных (волочильню) станов, приводят к необходимости совершенствования их систем регулирования (САР). К недостаткам известных САР относятся, в частности, низкая точность регулирования скорости под нагрузкой из-за ограничения регулятора скорости, а также зависимого от ЭДС ослабления тока возбуждения.

ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является создание нового электрооборудования и методического обеспечения для технологического процесса электро-стимулированной обработки металла:

- создание мощного источника импульсов тока длч использования в промышленной технологии;

- разработка методик и создание установок для исследования физической природы электростимулированноп деформации и взаимосвязей между энергосиловыми параметрами при электростимулируюшем воздействии на металл;

- разработка и расчет параметров систем автоуправления энергосиловыми параметрами ЭСВ;

- разработка л расчет параметров систем автоматического регулирования скорости электроприводов станов для СВД;

- проведение опытно-промышленных испытаний электрооборудования.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ:

- технические решения и характеристика вновь созданного оборудования: генератора мощных импульсов тока, систем автоуправления процессом электростабулированного волочения, систем авторегу-лированш скорости электропривода, экспериментальных установок для исследования электропластического эффекта;

- методики расчета энергосиловых параметров: импульса тока, эквивалентного электрического сопротивления обрабатываемой заготовки, усилия при ОЩ;

- результаты анализа структурных схем и синтеза разработанных САУ и САР;

- результаты аналитических и экспериментальных исследований с использованием нового электрооборудования.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В диссертации впервые:

- показано, что генератор импульсов тока,- содержащий парал-юльно включенные тиристоры о уравнительным". реактора;,а и оисте-iy защиты и сигнализации, генерирует мощные однополярнкэ токовш шпульсы о регулируемыми амплитудой, часа этой воспроизведения л детальностью;

- получены методика расчета параметров токового импульса? «Бивалентного электрического сопротивления образца, напряженно-сформированного состояния, усилия при ОВД-'- и температуры вблизи оны деформации;

- разработаны установки для исследования электростнмулирован-ой пластической деформации на разных структурных уровнях;'

- показано, что системы автоуправления процеооом электрооти-улированного волочения позволяют регулировать основные эне'ргоои-" озые параметры ОЭД (усилие и температуру вблизи"зоны деформации)у • также синхронизировать скорость вращения электропривода и часто-у воспроизведения импульсов; • •

- построены модели и выведены формулы для расчета параметров истем автоупрааления процессом ЭСОЗД; " . - .

- показано, что предложенные система авторагулирования'скорос-а электроприводов повышают качество статических и динамических эотмов; ' "

- построены модели и выведены формулы для расчета параметров iP скорости электропривода

ПРАКТШЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ полученных раз /льтатов,; Генеротор эковых импульсов и система автоупрааления частотой востиоизведа-1Я импульсов САУИ доведены до уровня опытн^-промьшшенного образ-

который прошел промышленные испытания и внедрен в метизном эоизводствв ЗСМК г.Новокузнецка о экономчеслш' эффектом 50000 !блей в год (а ценах 1983 г.). В 1980 - 1983 гг. в обжимном и .. !ЛЬСобалочном цехах Кузметкомбината внедрены усовершенствованные ютема регулирования скорости главных приводов прокатныэС станов 100" и "900". Экономический эффект для стана "1100" обжимного ■ха составил 109 тыс.рублей (в ценах 1983 г.)."Двухконтурная си-•ема авторегулированля скорости (САРД), выполненная на базе уни-щированной блочной системы регуляторов УБСР, внедрена на клети" 60" стана "280" сортопрокатного цеха Кузметкомбината ~с 'экономи-скич эффектом 20 тысяч рублей (в ценах 1985 г.). В том же цехе 1991 - 1992 гг. на станах "280", "360", "450" для управления

прокатными электродвигателями внедрены-четыре тиристорных arpara та типа КТЭ-100/220-912-2, содержащие трехконтурную систему авто регулирования скорости (САН11),, ' ■

лПРОЫЦИЯ РАЕОШ. По материалам диссертации сделаны доклады и сообщения на: . •

- X Всесоюзном семинаре "Роль электронов проводимости в пластичности металлов" (Звенигород, 1981 г.);

- 6 Всесоюзном семинаре "Действие электрических полей (электрического тока) и магнитных полей на пластическую деформацию металла'"(Белорецк, 1983 г.);

■ - Всесоюзном научно-техническом'совещании "Основные направления развития современных систем автоматизированного электропри вода и вопросы эксплуатации и ремонта-электрооборудования преч-приятий черной металлургии'ЧМагнитогорск, 1983 iv); '■ - • •

- 8 научно-техническом семинаре "Пластичность и деформируемость при обработке металлов давлением (Миасс,т 1986 г,); '

- научно-технической конференции "Интенсификация" металлурги' ческих процессов и повышение качества металла" (Новокузнецк,

1986 г.); ...........

- I, 2 Всесоюзных конференциях "Действие электромагнитных о лей на пластичность и прочность металлов и сплавов" (Юрмала,"

1987 г., 1990 г.); ..........

-^Всесоюзной конференции по сварочным материалам (Киев,

1487 г.); '

- семинаре-совещании "Новые металлургические технологии и-оборудование" (Новосибирск, 1983 г.); ■•-■-■■

-1,2' Всесоюзных семинарах "Пластическая"деформация матери; лов в условиях внешних энергетических воздействий" (Новокузнецк,'

1988 г., 1991 г»};. ' ' "■" ' ...............

- Всесоюзтч семинаре "Электрофизические методы-ц-технолога воздействия на структуру я свойства металлических материалов" (Николаев,-I93Q ' ................. "

- 7 Международном конгрессе по термической обработке матери; лов (Мото-90» Москва, 1990 г.); ' , ...... '" ~

- 3 Международной конференции "Прочность и пластичность' мак риалов в условд®; внешних энергетических воздействий" (Новокузнецк, 1993 гЛ* ' ' " "

- МевдщвдюЁ конференции ''Датчик-93" (Барнаул, 1993 г.).

ОСНШШЭ ШШЕНИЯ диссертации изложены в сорока работах

1ечатнкх работ - 34, авторских свддегельстз на изобретения - 6).*

СОДЕРНАНИЕ РАБОТЫ

I, АШ1ЛРАШН0Е ОБЕСПШ^.Щ ПРОЦЕССА ЭШТР0С'Б'В1У^Р0Е1ЕН0Й ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ ДЛЕ1Н2ГЕ1,1

I.i.' Генератор импульсов тока

Генератор (ГИ) вырабатывает мойные сдяополяркые импульсы тока ;о 12' гА) синусоидальной формы с широки* диапазоном • регулирования I частоте (I - 800 Гц) и длительности (50 - 150 мкс)-.- Генератор ботает на активную нагрузку сопротивлением нг более 0.01 С:.,; до-■скается кратковременная (в течение I мин.) перегрузка по частоте | I0C0 Гц; питание от промышленной сети 380 3 (+15$;' -15%)'; ох-эденпе - воздушное, принудительное, Повксенная-мощность генерала импульсов обеспечивается за счет введения параллельно соеди-нннх' тиристоров во включающее устройство и их равномерной за- • Wia. Выравнивание токов э параллельных естлях тиристоров ослепляется уравнительными дросселями. Снижение потребления мощности сети переменного тока достигается введением блока перезаряда;' »здусмотрена быстродействующая защита генератора от аварийных ре~' мсв и сигнализация о состоянии основных электрических параметров.

Функциональная схема генератора представлена rfa рис.. I.

—'TTTW« ипгтгл ^ —t • ■

Рис." I. функциональная схема генератора шпульооз тока

'. Принцип действия генератору заключается в периодическом кол бательном разряде конденсаторов силового блока (ЕК) через вюшча] цэе устройство (БУ) на нвзкоомное активное сопротивление и индуктивность нагрузки. После проховдения импульса тириоторы включающего устройства закрываются, а напряжение на конденсаторах меняе; оя на противоположное и составляет 70-90$ первоначального.

Блок перезяр:да (ЕП), повышающий к.п.д. генератора, состоит из тиристорного ключа <ТК) и токоограничивагощего дросселя Дтр; • соединенных встречно-параллельно с включающим устройством, а также ■системы формирования управляющих импульсов (СУТК), Сразу поста проховдения оилсвого импульса'по сигналу насыщающегося трэнсформг тора (НТ) открываются тиристоры ТК,и происходит перезаряд конденсаторов, который имеет колебательный характер из-за высокой добротности контура перезаряда. - .......

• ."Блок защиты (БЗ) осуществляет блокировку управляющих импульсов тта силовые • тиристоры с последующим отключением генератора от питающей сети при исчезновении или значительном снижении ?ока в : Ойной или нескольких параллельных ветвях, а также при срыве генерации импульсов в'силовой цепи и сигнализацию о вышеперечисленных аварийных'режимах. Информация о неисправной параллельной ветви запоминается в соответствующем индикаторе.

1.2. Системы автоуправления процессом ЭСВ

..... Воздайатви0"на'"обрабаткваэмую'проволоку мощных импульсов ток

приводит-К"необходимости создания систем автоуправления для выпол нения следующих функций:

"I)' автоматическое регулирование основных параметров СВД: температуры вблизи зочы деформации и уоилия; - - •

......2)-контроль параметров и при превышении ими макоимально-до- *

пуотимнх значений эффективное воздействие на генератор мощных импульсов" и"'эл8ктропривод с целыо защиты'заготовок и обрабатывающего инструмента от поломок или перегрева; ■ - . " - ' •" • 3-)'оинхронизация частоты воспроизведения импульсов'генератором (1К) и' скорости вращения электродвигателя стана в динамически:

рекпмах разгона пли торможения. _ .....

Два окстемн автоуправления, приведенные ниже,"нашли применение как в промышленных, так и в экспериментальных установках. "

Система автоуправления параметрами волочения (САУПВ), структурная охема которой приведена на рис. 2, содержит два контура регулирования: внутренний - усилия деформации и внешний - теша-

par урн вблизи зоны деформации. Базовыми элементами контуров яхшя-отоя регуляторы о блоками ограничений и дат- ики регулируемых па-' раметров. Сразу пооле включения генератор импульсов тока формирует через неподвижную заготовку тон максшилыюй велич" ны, что приводит к се интенсивному нагреванию да заданной согласно технологии температуры. С зэдегтаоЭ времени, необходимой'для прогрева заготовки, в СЛУЛВ формируется сигнал задания на скоростъ электродвигателя волочильного стана. Таким образом;' деформация заготовки зсущсотвляется при одновременном воздействии на нее импульсов Tota; что приводит к снижению усилия за счет электропластцческого эффекта в саком начале обжатия.- При движении обрабатываемого мотал-ia температура его падает, и задание на температуру превышает ее остановившееся значение. При этом на выходе регулятора температу->ы (РТ°) устанавливается постоянный сигнал, определяемый уставкой ¡лока ограничения, Суммарное задание на усилие определяется раз-юстью напряжений блока задания усилия (БУ) и регулятора температуры. Величина ограничения РТ" выбирается из расчета снижения уси-шя от действия электропластичеокого эффекта, определяется опытна! путем и зависит от размеров, марки обрабатываемой стали, ско-юсти и степени деформации. Допустимая "величина температуры опре-;еляется из условий нормальных тепловых режимов обрабатывающего нструмента п заготовки. ..... .. ...

Регулятор температуры вступает в работу только в аномальных ■ежимах, например, при деформации заготовок с дефектной иди плохо бработанной поверхностью, неодинаковыми размерами," изменениях, корости обработки металла и т.д. В случае "велнчения усилия де-ормации под действием напряжения регулятора усилия (РУ) частота оспроизведения импульсов и средний ток генератора ГИ повышаются," за счет увеличения электропластического-эффекта усилие деформа-ии уменьшается. ......

Система защиты и контроля (СЗиК) содержит блоки защиты от' аксимального усилия и температуры, и миннмалы.эго усилия. В зоне ыше допустимых максимальных значений параметров возможны поломи обрабатывающего инструмента и заготовки из-за механических пе-згрузок или перегрева; при этом "усилие деформации обычно значи-ельно снижается. Если параметр превышает преде.лъное значение уставку), то по сигналу аварии, сформированному в СЗиК, электро-, вигатель тормозится, а генератор тока отключается от сети с вы-зржкой времени, необходимой для того, чтобы САУПВ обеспечивала згулирование температуры и усилия до полной остановки электро-

двигателя» Регулирование усилия и температуры в отатических и динамических режимах работы электропривода стана, а .так-.э защита оборудования в аномальных ре;.-:мах зкач .тельно повышает качество процесса ОУд, устойчивость обрабатывающего инструмента и является очень элективным средством для обжатий заготовок малых и средних сечений.

Система упраа'-^ния частотой воспроизведения импульсов генератора (САУ10 используртся при волочении проволоки большого и среднего диаметров и состоит из двух контуров регулирования: внешнего • температуры и внутреннего - частоты. Базовыми элементами контуров являются регуляторы с блоками-ограничения и датчики регулируемых параметров: температуры и скорости. Дополнительно, вход регулятора частоты соединен с блоком токоиграничения из САР главного привода, а выход - с преобразователем ЯФИ, формирующим управляющие импульсы «а генератор, частота воспроизведения которых пропорциональна напряжение на входе блока.

Датчик температуры (ДТ^ содер,Л1Т последовательно соединенные фотодиод, предварительный усилитель, а такке "усилитель'с нелинейным преобразователем;' последний линеаризует характеристику фотодиода, которая л зоне рабочих температур нелинейна,-

В процессе разгона частота воспроизведения импульсов пропорциональна скорости вращения,электродвигателя,- —*>. ■

Коэффициент пропорциональности можно'изменять за"счет изменения коэффициента усиления'регулятора частоты.' 'Если' температура превысит заданное максимальное значение, ю на выходе'РТ'будат"• -• сформирован сигнал на регулятор чартоты таким образом, что частота воспроизведения импульсов будет сниматься, а проволока начнет охлаждаться. •

1.3. Расчет параметров систем автоуправления

Структурная охома САУПЪ приведена на рис. 2. .....'.

Параметры элементарных передаточных функций ячейки формирования импульоов ЯФИ, генератора ГИ, датчиков температуры ДТи-усилия ДУ определялись опытным путем, объекта рах'улирования (заготовки')' ■Ко, То - при помощи расчетов и экспериментов с использованием"методического обеспечения и установок, приведенных в разделах"2.1, 2.2.

Синтез САУПВ выполнялся для двух рекимов: при отсутствии движения заготовки (оразу после> включзния"генератора) и Е' процессе " ОВД. На первом этапе, когда механические воздействие на заготовку

Рису 2. Структурная схема САУЛЕ;-J - частота воспроизведения импульсов ГИ, Hi; I ср;кз. -среднеквадратичный ток, А; X ср.' - средний ток ГИ, А; Та - длительность импульса тока, с; Йэ - эквивалентное сопротивление проволоки, Ом; Fq - усилие при волочении без .воздействия импульсов тока, H; F усилие при волочении с воздействием импульсоз тска, Н; ■То - постоянная времени нагрева заготовки, с; Т° - температура вблизи зоны деформации, град.

гсутствует, з работе участвует только контур регулирования тег.:— зратуры, содержаний РГ°, РД, ДТ° ЯФИ, Ш, 0Р2, ОРЗ, причем переданная функция ОРЗ имеет вид W орЗ = Ко/(Тор+1)„ Коэффициент ре« /лятора РТ'пра настройке по модульному оптимуму определится как

Крт° = То /(ХРА-'<Я<р:СКг'ДЭ-ХО-ИАТ'ВОТ'), ío Крд - коэффициент усиления дополнительного'регулятора'РД; " гфи -,коэффициент усиления ячейхи формирования импульсов, .Гц/В;

r~SrI2dt^J7Mtfù'№ïï/rtWt- коэффициент усиления ГИ, А/Гц; Кдт°-

о э " п

)эффицкент усиления датчика температуры,' В/Т ; Вот' - малая ríe—

?оянная времени интегрирования, о-, /<р = con sí........

В процессе ОМД в работе учаетвуют два контура"регулирования

!илия и температуры. При появлении Р ключ КЛ переключается из

>ложения "I" в "2"i что приводит к отключению'РД И подключению э

сему регулятора F/. Задание на усилие 11 су при нормальном про--

юсе 0.\Щ определяется как разность сигналов блока ЕУ Изу и ре-

'лятора РТ° Il Р7". Ucy - Uзу - Upr° . Контур усилия содержит

гедующие динамические звенья: преобразователь ШЛ,~ генератор ГИ'

передаточной функцией Hr.í , датчик ДУ с'коэффициентом уенле--

1Я Кду и постоянной времени Тду. Как.было отмечено вншэ, воздейст-

виз на обрабатываемую заготовку импульсного тока 1ср приводит к окнжешш уоилия &F— F¡¡ -F Зависимости, характеризующие про-' явление электроплаотического эффекта, т.е. снипение усилия-под действием импульсов тока Ну -aF/Iср. определялись опытным и расчетна! путем для различных марок стада, обжатий и сечений образцов о использованием методик расчета усилия ОЗД, а такаэ экопе риментальных установок, описанных в разделе 2. Эти зависимости существенно нелинейны, однако в рабочем диапазоне изменения усилий Ку мохсно считать< постоянным с достаточной для практика точ-, ностью. Реакция усилия на скачок тока, оцениваемая постоянной вре мани Тп, исследовалась на установках, приведенных в разделе 2, а также в работах других авторов. Величина Тп не превышает 2,0 мо и учитывается как малая постоянная. Настройка контура усилия выполнена по модульному оптимуму о применением И-регулятора.- Постоя кая времени Ту регулятора рассчитана из выражения

Ту-КяФИ-Нгх'КуИАЦ'Воу, где Un - J A~s in (гIT.'Гц) dt - коэффициент'усиления ЕЯ, А/Гц; Ку -коэффициент объекта регулирования 0PI, учитывающий олзктропласти-ческий эффект, Н/А; Иду, Тду - коэффициент усиления и малая постоянная времени датчика ДУ, В/Н, с; Еоу = 2(Тяфи + Тду + Гп) -малая постоянная времени, с ; J<ri = coníi.

Синтез САУИ выполнялся для следующих режимов: синхронизация скорости вращения электродвигателя волочильного стана ц-чаототи воспроизведения импульсов ГИ, ограничение температуры заготовки вблизи зоны деформации. , '

Структурная схема САУИ приведена на рис. 3.

. Pao. 3. Структурная схема САУИ . . .

Контур температуры рассчитывался обычным образом. Коэффициент усиления регулятора частоты Fi то йходу от регулятора теше-

ратурн равен I. Коэффициент Кс усиления FI по входу от датчика скорости опгеделяется экспериментальным путем для различных марок стали и заготовок разного сечения при различных скоростях 'вращения электропривода на основе методик и установок, описанных в раз-далэ 2.

2« МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЦЕССОВ ОЗД '

2.1. Методика.определения амплитуды токовых импульсов и . энергосиловых параметров ЭСВ

Для определения величины импульсного тока применен измеритель, содержаний трансформатор с воздуснкм зазором,'первичная обмотка которого установлена з силовой цепи генератора импульсов. Трансформатор работает в режиме, близком к режиму холостого хода, поэтому па его вторичной обмотке напряженке Е пропорционально производной тока dl/dt . Для измерения величины тока во вторич-" ной обмотке трансформатора установлен интегратор. Специальные шунты сложны в изготовлении и калибровке, а также имеют низкую точность из-за большой величины - dl /dt (более 10®'Л/с).

Предложена и выполнена калибровка измерителя тока, причем в качестве источника используется генератор Ш, который подключает-зя на реальную нагрузку и формирует импульсы тока с минимально допустимой частотой. В процессе работы генератора измеряют макси- " сальное напряжение Е заряженных конденсаторов, наибольшее'отрицательное напряжение (- Uci ) на конденсаторах' 0 сразу после про- ' * хождения токового импульса, а также время TI, отсчитываемое от нахала разряда ковденоаторол То до момента, когда напряжение на" конденсаторах будет иметь максимальную величину (-¿-Ici), Получека за- . виспмость максимального значения импульса "тока I м от. влзпзрз-

хисленных параметров": , w

„ r-î. , a'tciq к

= + B~r . si/7 (azctQX)t x ^m,-7f£/äa). ( I )

Значения Im и ( U■:.(/£ ) были рассчитаны на ЭШ при фиксированных. TI в диапазоне 5CÎ-2Q0 мкс и изменений йа/£■ от 0,7 до С,0, что характерно для рабочих режимов генератора Ш. Это позво-1яет получить более простое соотношение

Im = С/Г1 • (Ао-Е + А1- Uci ) , (2)

!здесь С измеряется в мкф, а Е и Uci — в В).- " ■

• Значения коэффициентов 'Ао 1,60 и AI я 1,54 получены кето-' toM наименьших квадратов.

' Разработана методика определения мгновенного эквивалентного сопротивления токопроводящего образца пэ . Зная величину Дз, можно достаточно точно определить ск: н-слой по известным эмпирическим зависимостям. В момент прохождения импульса тока фиксировались (фотографировались) паденпо напряжения II оБ на образцу, а также производная ¡"¿пульса тока ¿1 /^.ь , которая измерялась вьп'.еслпсонну;,: измерителем тока. При сЛ/сИ г. О эквивалентное сопротивление просо.юки определялось из выражения Я.Э - 11о£/Iи.

Величина максимальном тока 1м рассчитывалась по известным формулам (I), (2).

Механические параметры 5СВ определялись с помощью танзодатчи-ков, пружинных динамометров, а также путем обработки осциллограмм электропривода по известным соотношения!,1. Эксперименталыше кривые, полученные на осциллограммах, аппроксимировались кубическим сплайном для минимизации погрешности при вычислении.

2.2. Экспериментальные установки для изучения электроо-ишулированной деформации на разных структурных уровнях

Разработана и создана установка для оценки напряженно-дефор-. мировапного состояния методом координатных сеток на макроуровне развития пластической деформации в условиях электростимулированно-го волочения, которая позволяет подавать в зону деформации мощные токовые импульсы с частотой, пропорциональной скорости движения -проволоки, обеспечивать ее точную остановку в течение'времени; соизмеримого с периодом воспроизведения импульсов; и блокировать их подачу сразу после остановки проволоки без искажения координатной сетки из-за нагрева. ...

Установка содержит генератор ГИ, систему управления импульсами генератора САУИ и.тиристорный электропривод вращения барабана волочильного стана о системой авторегулирования САРГП, принцип ' действия которых описан в соответствующих разделах.'Для повышения быстродействия процесса остановки проволоки использовался ее искусственный обрыв при помощи гильотинных ножниц (ГН)," установленных между волоками и барабаном волочильного стана. Синхронная работа тиристорного электропривода, генератора импульсов и'ножниц обеспечивается блоком управления (БУ), содержащим узлы точной остановки (УТО), блокировки импульсов (УШ)и датчик статического тока. В УТО формируется команда на движение гильотинных ножниц,-Блокировка импульсов генератора осуществляется от фотоусилителя в

момент перэкрквш луча света дгадзв/оя ножом гильотинных ногсьяц, Свгнал на торможение олеятроцрзвода формируемся датчан« статического тока (ДСТ) сразу после сбрито лрояслокн, когда статический ток снимется до О. Б ДСТ -ччислявтся рззьость сигналов, лропор-цвспальншс полному и Д1Ш2МЛЧССКСМУ ТОКОМ яясря ДКНЯТвЛЯ, сфорМИ-

ровзниюс в соотгототэушах датчиках, иохкмозусакх в САРГП.

Для тюгагкия скорости движения просоле:::; и ояорашгзоота работы вместо блоха ЕУ выполнена микропроцессорная (МП) система, Лонзтор занимает 2 килобайта и организован традпцконяк/ образом, Эбмен с интерфейсами рлектрспразоца, системы САУИ и гильотинных юшшц осуществляется через карты ввода-вывода. Интерфейс измерительной системы состоит из датчика скорости волочения и датчика <асания ножей. Датчик скорости содержат два плавающие магнитные •• головки, прижимаемые к обращу, па который предварительно наносят-:я магнитные метки. Для точной остановки попользуется непрерывный ¡чет числа магнитных меток, и по дссти:,.лит заданного их количест-за происходит запуск гильотинных ножниц. В качестве датчика для шокировки импульсов тока использован усилитель,1 всод которого ¡оединен с ножами, изолированными от обшей массы, Зязргосиловне ¡аракетры процесса электросткмулированнсго 'вс точения заносятся в >ЗУ; по мере, накопления их предусмотрен вывод на внешний носитель-' :орез интерфейс УВВ. Предусмотрена блокировка вычислительного про-(есса на период действия сильных импульсных полей.

Для. изучения физических процессов на мгкроурэвне, где'пласти-:еская деформация определяется подвижностью индивидуальных дисло-:аций в области термоактивированного движения, разработаны 4 уста-:овки, которые позволяет воздействовать на тскопрозодящий кристалл мпульсами тока, с параметрами, приведенными -^ьше,' при одновременна деформации образца регулируемым импульсом нагрузки до 5 ?Ша длительностью 0,1 мс - I с.

Электрический и механический импульсы синхронизированы между обой. Частота воспроизведения пары импульсов может плавно"регулл-оваться в диапазоне 0,1 - 10 Гц. Предусмотрен режим однократного оспроизведения пары импульсов. В качестве формирователя задающих игналов используется генератор парных импульсов 15-26," воспроиз-одяший два импульса о регулировкой длительности и амплитуды-какого из них, а также времени запаздывания второго импульса относи-ельно первого. Электрический импульс подаетоя на образец до, пос-е или в процессе приложения импульса механической нагрузки.

Установка содержит генератор импульсов'тока (ГИ), а также узлы нагружения (УН) и разделения 'импульсов (УР),. Узел нагружения служат для формирования иехпического импульса и состоит изма-лоане^цвояьой электромагнитной катушки с подвижной'мембраной и им-пульснох-о транзисторного усилителя. УР осуществляет разделение ■ . электрического и механического импульсов на два потенциально независимых канала, исздействуголих на генератор и узел нагружения.

Для изучения электростимулированной динамики дислокаций в области квазивязкого движения создана установка ударного механического нагрукения длительностью несколько десятков микросекунд с синхронизированным электрическим импульсом той же длительности. ''

Для изучения волнового характера электростимулированной макропластичности создана приставка к испытательной установке "Хп^гсл-1185", формирующая токовые импульсы с параметрами вышеописанного генератора Ш и частотой воспроизведения 0,001-50 Гц.

3.- СИСТЕЫ АВГОРЕШИРОЕАНШ СКОРОСТИ ЭИЕКТРОДБИШТЕПЕЙ.

ПРОКАТНЫХ СТАНОВ

Эффективная работа всего комплекса ЭС0.\Щ возможна лишь при " Н1ЛИЧИИ взаимосвязей мевду его составными частями (генератором 1И, системой автоуправления САУПВ, (САУИ), а также электроприводом -волочильного (прокатного) стана (главным приводом ГП)), важнейшими из которых являются: '

- синхронизация частоты воспроизведения импульсов 1И .и скорости электродвигателя главного привода; ".•' '" '

- формирование программы управления скоростью двигателя Ш происходит в САУПВ, (САУИ);- - ...........

- использование дои определения усилия при ОВД-датчиков пол-" ного и динамического тока якоря, установленных в системе авторегулирования ско^ооти электродвигателя Щ;

- блокирование импульоов'ГИ сигналом от датчика скорости,' ио-пользуемого в САР скорости III, при отсутствии вращения электродвигателя.

Повышение эффективности работы'всего комплекоа"ЭСОЭД достигается за счет совершенствования его составных частей,' и в том числе • типовых САР главных приводов, недостатки которых были описаны в главе "Обшая характеристика работы". . •

3.1. Принцип действия и технические характеристики САР

На рис. 4 представлена функциональная схема системы авторегу-лпровзнпя скорости (САРП1), разработанная совместно институтом "ВНИИ Электропривод" (г. Москва) и авторог: настоящей диссертации. В схеме используются независимое от ЭДС управление потоком и датчики динамического тока якоря.

Система эвторогударовэния содержит три контура упра&ления напряжешь генератора (регуляторы напряжения PHI, Hi; производной £ДС генератора РПЭГ). Для управления потоком реализована двухкон-турная система, содержащая внешний контур потока с регулятором. РП и контур производной потока о регулятором РПП. Для ограничения* якорного тока а схему введены две токовые отсечки (ДНЯ,- ВЗ, В4, УТ02), воздействующие до основной скорости на РПЭГ, а выше основной - на регулятор РПП. Независимое от ЭДС управление потоком двигателя реализовано на узлах разделения режимов (ПУ, УОС, BI, В2, УЖ). Регулирование тег/лов изменения скорости осуществляется в первой и второй зоне ограничением соответственно PHI и РП. Для рационального' формирования переходных процессов в схему введены электронные ключи (КЗ, КГ, УКГ, УКД). С целью поддержания постоянства якорного тока в процессе изменения скорости'во второй зоне ограничение РП осуществляется в функции куба потока.

Ниже приведено описание двух САР скорости, выполненный с использованием технических решений базовой схемы САРГП, которые могут быть применены для управления как однодтагательным; так и многодвигательным электроприводом о общим источником для питания якор-яых цепей электродвигателей. Регулирование скорости каждого электродвигателя осуществляется л таком случае за счет изменения его ютока при постоянстве напряжения на якор°. '

Модернизированный электропривод содержит двухконтурную систему подчиненного регулирования скорост." САРД. Внешний'контур выполни с использованием пропорционального регулятора скорости"(PC); -га входы которого подключены блок задания напряжения (БЗН), допол-щтельный источник питания (ИП) и датчик скорости (ДС), авнутрен-шй - пропорционально-интегрирующего регулятора -производной потока ;?1Ш), входы которого соединены"с формирователем, датчиком произ-зодной потока (ДПП) и промежуточным усилителем. К входам'усилителя юдключены блоки ограничения тока якоря и отсечки по потоку.'Между ¡локом БЗН и входом регулятора PC установлен электронный ключ, уп-завляемый от блока контроля напряжения ЧЕСН), установленного в

■ IS -

l| V i i¡

г

-ь-

Ji

W "О

<0

/I

ii

У

Г Г Ig s* 44

1 lit •t

к ч \

JV ZJT

ъ

я

ч ч_

г

ч =

- sr

ч

jJ

5

ч.

5

1

5

гг sc

I

•Ф

[коркой цепч.

Внешни? контур регулирует а оптимизирует скорость элсктродт-ателхг, а блок ох-ршгсчекая РО огранячаваег темп пзменепля' скороо-•д. Если з процессе установившегося врлцэнкя не вступае'.' з дейст-íie отсечка по току ккоол. то сшибка регулирования по скорости о::-утствует, Пр:: "piz-i^vnz" tcíxOW ияорл д*игатодя устяеки па выходе локз ограничения тока якоря появится сигнал, который через усаля-ель воздействует на регулятор РШ1 с целью снижения темпа ослабления поля двигателя либо восстановления потока» В-ражмах токоог-■эничени'я, когда поток превысит номинальное значение, -¡ступает в аботу блок отсечки по потоку, напряжение выхода которого через силлтель прикладывается ко входу РШ, чтобы ¿\.;еньсать величину отока. Таким образом, отсечка по потоку компенсирует действие ¡iгнала блока ограничения тока якоря.

Формирователь предназначен для ускоренного изменения потока моменты коммутации (включения - выключения) автоматического включателя якорной г, ли.

При включении автоматического выключателя'на вход блока отсеч-[¡ по потоку поступает максимальное напряжение, а ток возбуждения зтанавллвзется равны:.! номинальному значению. Для удержания потока з этом уровне в процессе разгона электродвигателя до номинальной короста на третий вход регулятора скорости подается напр&ение fnn от дополнительного источника питания, полярность которого сов-здает с полярностью сигнала датчика скорости,' при этом на выходе эгуляторэ формируется задание'на увеличение потока, а шток огра- ■ ичивается на номинальном уровне за счет действия отсечки по потоку.

Задание на скорость подается после того, как напряжение'на ' ¡tope электродвигателя достигнет <0,9-0,98) номинального значения.'. ?а этом под действием логического сигнала, сформированного в бло-з Effl, электронный ключ замыкается,и на вход PG поступает сигнал зн от блока БЗК. Сигнал задания на скорость ¿I зс определяется з следующего выражения: U зс = U зн - U ип. Полярность И зс .тбирается такой, чтобы ток возбуждения под действием этого сигна-а уменьшался.

Усовершенствованный электропривод выполнен на КТЭ второго по-эления и содержит трехионтурную систему подчиненного регулирования {орости САРТ электродвигателя. Внутренний контур регулирования ложа электродвигателя содержит пропорциональный регулятор потока; з вход которох'о поступают сигналы с выхода регулятора динзмичоо-зго тока и обратной связи цт датчика потока; средний контур рзгу-

лирования динамического тока оодержит интегрнруюадй регулятор, на вход которого поступают сигналы о выгода регулятора окорооти и обратной связи от датчика динамического тока; внешний контур содержит пропорциональный регулятор скорости, на вход которого поступают оигналы задания от ФВУ и обратной связи от датчика скорости.' 11а вход регулятора динамического тока поступает такие сигнал от узла токоограничения.. «оторый состоит из датчика тока якоря и блока сравнения.

В момент включения якорного автоматического выключателя ка вход регулятора потопа подается сигнал задания номинального потока При этом ток возбуждения интенсивно возрастает до номинального зна чения, а двигатель начинает разгоняться за счет повышения напряжения на его якоре. Как только напряжение на электродвигателе доотиг нет значение (0,S5-0,98)£/u, в схеме формируется сигнал на раошунти рование регуляторов динамического тока и скорости. При этом начина ется разгон электродвигателя за счет ослабления тока возбуздекия до заданной скорости. Токоограничение осуществляется при помощи за держанной обратной связи по току якоря, воздействующей на вход ро гулятора динамического тока.

3.2. Расчет параметров САР скорости электродвигателей главных приводов

Синтез оистем авторегулирования выполнен о использованием следующей методики: • •

- разработка математической модели'для представления САР в виде системы подчиненного регулирования; •' • ......

- выполнение расчетов типовых контуров рагулирования обычным образом; ............."•

- вывод формул для определения параметров корректирующих ' звеньев при использовании Нетрадиционных методов-расчета контуров*

Структурная схема САРГП представлена на рио. 5,' *

Производная ЭДС генератора определяется из известных соотношений параметров обмотки возбуждения генератора:

Kl'd<Pr/dt = UoBr-Iosr-aoar , Er = К tO^r, •

где KI, и>г, К - постоянные величины. Производная потока электродвигателя вычисляется аналогично.

Математическая модель САРГП составлена таким образом, чтобы представить ее в виде трехконтурной сиотемы подчиненного регулирования напряжения и двухконту£ной - регулирования потока. При этом контуры напряжения и потока 'растраиваются по модульному оптимуму .

обычным образом, а их регуляторы выполнены как пропорциональные.'

'Ье__р:п

i<№

рпгг

рн

7/7

Ген.

н

н

о, ...

Т.1р

U>:r

Ктп (

Tj,ptJ I 1

Носи дц

71

nr.it Г

Кг

Та-р4

*/fi>

ЪрЛ

QSicxt рагГ\ I

V

¿3

Я5

дпэг ["

\Яо(ПОр*Л\рЬ

ПФ1

ТЯОрН

Р Сг

MMdtMHJ

Ър

J

КР

Рис. 5. Структурная схема САРГП: Fr ■- ?ДС генератора; 1д - динамическая составляющая" тока якоря двигателя; и) - скорость вращения электродвигателя; ср - магнитных поток; ТП - тирпсторный преобразователь

Нике приведен расчет контура динамического тока с"использованием обратной связи по производной ЭДС генератора (датчика ДПЭГ). Контур динамического тока содержит в прямом канале ISU-рзгулятор (РПЭГ) с параметрами KI, TI, оптимизированный контур" регулирования" напряжения генератора (Кн, Тн) и объект регулирования (Нэ", Тэ, Тм), а в канале обратной об язи - динамическое звено Ш1 и датчик ДПЭГ. С учетом передаточной функции Ш1 для оптимальной' настройки полученного контура в схему ДПЭГ введено реальное форсирующоа звано с передаточной функцией

1 '/дазг = /(о•(TIOр-í-1)/{TP-Q/Ji- Í), где Ко, TIO, Т20 - соответственно коэффициент усиления, постоянные времени форсирующего и инерционного звеньев датчика. • -

Передаточная функция контура динамического тока имеет вид

■¡■Tu -тго )/ШКоКнК1/трг+ ((Ко t(nKlQ-tO+TJ)/r¿+ ГЙО+ Тн)/и + КоКнН1 /71)) р + л7J..

Передаточная функция контура, оптимизированного по модульному оптимуму, имеет вид

Кг Т1-Т£0рг+(ти720)р+±___

7Г " Fhtp^zTnp-n ~ т (п-тгорЧ(п-1 парн)12Т„рг+2Т,ф+1) •

Значения параметров регулятора ICÉ," TI, инерционного и форсирующего звеньев Т20 и TIO оптимизированного по модульному оптимуму токового контура были определены численными методами с использованием ЭШ в процессе решения системы из 4 уравнений, которая составлена путем приравнивания коэффициентов при одинаковых 'степенях оператора р знаменателей передаточных функций W1 и VJonr .

При типовой настройке регулятора И1ЭГ TI обычно принимают равной Тэ, а постоянную фильтра Т20 выбирают из условий помехоустойчивости системы. Тогда при известных TI = Тэ и Т20 параметры KI и TIO оппделяются из следующих соотношений: К] - (Al-n*i-AZ-7J-(¿-rJ-pi-r¿>0)/{A3-r¿0-/)<,); g

TJO = C(3/-7¿0-62)U-T/-r¿0 -fl-T¿0)+ a$-T¿0(B<-Ti +85-TJ-(<¿-Tl -p>y T¿0)]/CC„ '!6С-Т1г + £5-T/~ci-TI ■ T¿0 ¿Ji- r¿0],

где Ап, Бп, См, <A , j3 ' - постоянные величины.' ' '■

Параметры корректирующих звеньев контура' производной потока рассчитывались следующим образом: в выражении 1Хдпп - КаппР/с!/- . = Кдпо/ЧООА -loaА -Яогд) Hs учитывалось падение напряжения

из-за его незначительной величины и инерционности «обмотки возбуждения. При этом внутренний контур с регулятором РДП рассчитывается как контур регулирования напряжения бо^укгения.генератора.

Р о. S. Структурная схема САРД,

Структурная схема СЛРД представлена на рис.- 6. Контур скорости рассчптызавтоя обычным образок. Регулятор РС выполнен как пропорциональный и настраивается по модульному оптимуму.

При расчете контура производной потока в извостнгм уравнешщ электропривода I -

не учитывались члены, содержащие падение напряжения в якорной цепи I- Аэ , а такие производную тока якоря У-Г/о'/ из-за их незначительной величины. Напряжение на якоре электродвигателя принима- 1 лось равным постоянной величине во воем диапазоне изменения потока. При этом выражение, связывающее ток якоря и поток, имеет вид 1а -

дце А - постоянная величина.

Регулятор РПП выполнен как К-регулятор (ИП-регулятор) и компенсирует большую постоянную времени обмотки возбуждения Твд. Контур настраивается по модульному оптимусу. Для линеаризации контура в схему введено нелинейное звено НЗ, напряжение на выходе которого пропорционально еРг . Постоянная времени Тр регулятора РПП рассчитывается следующим образом:

Тр - Итп- Сдз'Кдпп-ЛГ^/ Та-йа.

Передатрчная функция оптимизированного контура имеет вид:

ЫопЫр) ~ • • ^ т*р Ту<р +1 .

Зелинейяое звено АУР3 учитывается при нао¿ройке контура скорости.

. Пра расчете параметров САРГ внутренний контур потока и внешний - скорости оптимизируются обычным образом. Регулятор динамического тока РДТ выполнен как И-регулятор и рассчитывается по модуль-юму оптимуму.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗА И ЭКСШБЖИТШШХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАЗМОТАННЫХ СИСТШ И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Выполнен анализ параметров ГИ: исследовались регулировочные-1 нагрузочные характеристики при варьировании параметров: ■ частоты ^ воспроизведения импульоа, емкости С, сопротивления и индуктивности нагрузки. Оценивалось влияние импульсов на питающую ¡еть и К,П.Д. генератора.

Экспериментальным путем в виде математических формул,' таблиц' I графиков получены зависимости, связывающие энергооилоэые парамет-м процесса ЭСОЗД (усилие и^температуру) с параметрами генератора

К (частотой воспроизведения, амплитудой п. длительностью'илшульсов тока).

На основании полученных данных с;- !тезировакы глементарные передаточные функции объектов регулирования.

Проведен анализ качества разработанных систем. Достоверность предложенных методик и математических моделей оценивалась при сравнении результатов, полученных теоретически и экспериментальным путем (э процесса ос^лтограуирования, фотографирования, других измерений). Совпадение результатов является достаточно надеясной гарантией достоверности полученных данных.

При расчете параметров корректирующих звеньев оистем'быд использован единый критерий оптимизации - модульный оптимум.

Теоретическая часть анализа качества оистем заключается р' проверке контуров, рассчитанных нетрадиционными методами, на устойчивость и построении переходных процессов с использованием ЭШ, • •

Анализ переходных процессов САР и САУ пртг использовании' полученных в настоящей работе расчетных формул показывает, что перерегулирование не превышает 5% при временах нарастания и регулирования, близких к оптимальным. Осциллогравирование подтверждает полученные теоретические результаты.

Анализ рекимов работы электроприводов с усовершенствованными САР показывает их преимущества перед типовыми системами:

в-системах регулирования скорости при набросе нагрузки статическая просадка скорости отсутствует вплоть до начала действия токоограиичения; электродвигатель полностью используется по .напряжению якоря; высокое качество токоограничения позволяет увеличить максимальный момент на валу двигателя,

5. ПРАКТИЧЕСКОЕ ШИ.ОЯШМЕ ЭЛИОТОСТИЛУЛКРОВАШОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ....

На АО "Западно-Сибирский д?е:эллургаческий комбинат" и в Сибирской государственной горно-металлургической академии проведены эксперименты о применением генератора импульсов; который устанавливали на последних ступенях волочильных станов. Результаты экспериментов показали,' что'при злектроотимулированном волочении проволоки снимается поверхностный наклеп и на 15-20^ снижается усплио волочения.

Отмечено, что интенсификация процесса волочения при электро-стамулированин достигается стабилизацией технологических режимов,

увеличением единичной и общей степени обжатия; спорости деформации*,' сокращением технологических переходов и устранением промежуточных отжигов. При работе генератора шпульсов потребляется до-* полнителъная мощность". Однако поскольку производительность станов в силу вышеприведенных эффектов увеличилась а среднем на 15,?, то это дало возможность получить экономический эффект при элоктрости-мулированном волочении. Кроме того, полученная с применением генератора ш,¡пульсов проволока имеет лучшую поверхность.'

При установлении физической природа электростимулировопчой пластичности на разных структурных уровнях с помощью ьлиописанных установок методами современного физического материаловедения проведена количественная оценка эффекта токового воздействия при анализе динамики дислокаций, а также напряженно-деформированного состояния (распределение осевых, радиальных и окружных напряжений вдоль оси волочения) и волнового характера пластичности при волочении в сочетании с изменением энергосиловых параметров и фазнко-ма-ханическах свойств материалов различных структурных -классов • • • • (Сталь2, СтальЗ, 35Г0, 08Г20, У9, XI8HI0T, Ш2В&!3, PI8 И др.).

Система авгорегулирования скорости САЕПГ внедрена з схемах главных приводов станов "1100" и "900" обжимного цеха и' стана'""900" рельсобалочного цеха, а системы САРД и САРТ - в схемах главных приводов прокатных станов "280", "350", "450" сортопрокатного цеха АО "КЖ". , ;

Опытная эксплуатация вышеуказанных САР показала их кэден-ность, высокое качество динамических и статических характеристик, что привело к снижению времени прокатки" заготовок за счет повыпе-' ния качества регулирования скорости и токоограничения по сравнению о типовыми схемами. -..•■■•

Экономический'эффект от внедрения электрооборудоваыя составил 200 тысяч рублей (в ценах 1985 года).- '

ОСНОВНЫЕ ШВОДЫ ПО РАБОТЕ

I; На основе анализа существующих аппаратурных средств'разработан, создан и внедрен промышленный генератор мощных импульсов тока на тирноторах о регулируемыми параметрами. " '

2. Разработаны системы автоуправления процессом электрости-мулированного воздействия, позволяющие регулировать энергосиловнэ параметры ОМД, осуществлять контроль процесса обработки металла о целью защиты заготовок и обрабатывающего инструмента при аномаль-

ных решках,, синхронизировать частоту воспроизведения генератора мощных импульсов и скорость вращения электродвигателя стана.'

3. Разработаны системы автоуправления главным приводом прокатного стана, позволяющие улучшать статические и динамические характеристики электропривода за счет независимого от ЗДС управления полем двигателя и применения датчиков динамического тока.

4. Выполнен синтез систем авторегулирования о использованием современных методов анализа и оптимизации автоматизированного электропривода с применением ЭВЛ.

. 5. Разработаны методики для экспериментального определения ' амплитуды импульсов тока, эквивалентного сопротивления токопрово-дящего образца, температуры в наиболее горячей "точке заготовки, момента на валу электродвигателя и усилия волочения;

6. Создан комплекс установок для изучения физической природы процесса электростимулированной деформации на разных структурных уровнях.

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Кузнецов В.А., Громов В.Е., Симаков'В.П. и др. Генератор мощных одногюлярных импульсов тока // Техн. электродинамика, -

1381. - ß 5. - С. 46-49. • . . . - -

2. Кузнецов В.А., Громов В.Е., Симаков В.П. и др. Тибистор--ный генератор мощных униполярных токовых импульсов // Электрон, обработка материалов. - 1981. - }Ь 5. - С. 72-73» • " -

3. Кузнецов В.А., Громов В.Е., Гуревич Л.И, Измерение энергосиловых параметров электростимулированного волочения / род. а. "Техн.элекгродин."-¡Спев, 1983.-11с.-Деп. 19.11.83', РЗЗВ эт - Д83.

4. Громов В.Е., Кузнецов В.А., Михайленко Н.И., Перетять-ко В,Н, - Электростимулировакиое волочение стальной проволоки // Изв. высш. учеб.чзаведений; Черная металлургия. - 1984. - iS 12. -С. 59-63,

5. Громов В.Е., Кузнецов B.Ai Аппаратурное обеспечение процесса электростимулированного волочения // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 1985. - й-4; '- С.' 63-66; '

6. Громов В.Е., Кузнецов В.А., Гуревич Л.И., Семакин Е.В. Оценка энергосиловых'параметров электростимулированного волочения// Сталь, - 1985. - В 8, - С. 92-93. ' .......

7. Кузнецов В.А., Громов В.Е. Экономичный тиристорный генератор мощных имнулчзов тока Ц Изве "тия высш. учеб. заведений. Электромеханика. - 1986. - Ж6. - С. 122-124.

8. Кузнецов В.А., Громов В.Е., Перетятысо В.Н. Применение генератора мощных импульсов тока при электрсчтимулированном волочении // Промышленная энергетика. - 1963.• - JS 10. - С;- 17-19.

9. Кузнецов В.А.-, Громов В.Е., Гурз"эт Л.И. Об измерении максимального тока генератора моздаых унгполярных импульсов // ' Электронная обработка материалов. - I965v - J5 5. - С»> 89-90.

10. Кузнецов В.А., Громов В.Е., Гуревич Л.И.- Установка для изучения электростимулированной подвижности дислокаций // Заводская лаборатория. - 1987. - Т. 53, №. 7. - 0. 32-35. •

11. 'Громов В.Е., Кузнецов В.А., Перетятько B.II. Измерение-напряженно-деформированного состояния при электростимулированном волочении проволока // Известия вкош. учеб. заведений. Черная металлургия. - 1983, - F8. - С. 60-63.' . . • . .

12. Громов В.Е., Кузнецов В.А., Ерилова Т.Б, и дрк Технология электростимулированного волочения стальной проволоки // "Новые конструкционные материалы и покрытия". Томский филиал СО АН СССР, Томск, 1988. - С, 127 - 134.ДСП.-

13. Громов В.Е,, Кузнецов В.А., Ерилова Т.В, и др. Электро-стимулированное волочение проволоки из низкоуглеродистых и низколегированных сталей // Научно-техниче'ские достижения и передовой производственный опыт в черной металлургии - М,- - ЦНИИТЭКЧМ. -1989. - Вып. 5.'-С. 34-49. '

14. Громов В.Е., Кузнецов В.А., Ерилова Т.В. и др;-"Структура проволоки после электростимулированного волочения // Сталь. -1989. - Л 8. - С. 87-89. .......

15. Громов В.Е,, Кузнецов В.А,, Полторрцкий Л.М. и др." Поверхностное разупрочнение сварочной проволоки при волочении в условиях импульсных электрических воздействий // Изв. выси; учеб. заведений. Черная металлургия. - 1990. - № 2. - С.' 56458.' '

16. Громов В.Е., Семакин Е.В., Кузнецов В.А. МП - система в установке электростимулированного волочения' // Известия' высш. • учеб. заведений. Черная металлургия, - 1990,- - й'4.' - С. 40-41.' "

17. Громов В.Е., Семакин Е.В., Кузнецов В.А. Методика исследования электростимулированной подвижности дислокаций в области больших скоростей // Известия высш. учеб. заведений. Черная металлургия. - 1990. - й 6. - С. 52-54.

18. Громов В.Е., Кузнецов В.А., Башкирова С.А. и др. Аппаратурное обеспечение исследования'электростабулированной пластической деформации // Известия выцш. учеб. заведений. Черная металлургия. - 1990. - Я 8. - С. 45-46.

19. Кузнецов В.Л., Громов В.Е., Апонаоенко-0.В;< Экоперимень тальное определение глубины скик-юлоя при электроотимулированном волочении проволоки // Извещая высш. учеб. заведений. Черная металлургия. - 1991. - 8. -С.. 5.-8..

20. Bazaikla V.I., Gromov V.E., Kuzaetsov V.A. aad etc. Mochantes o£ Elootrostixulated,V/lre Dravílng.// IatогдаЬlonal Journal Solida £ad Structures. - 1991 V.27 , N 13. -P.16J9 -164-3

21.- Апонаоенко O.B., Кузнецов B.A., Громов B.E. Порог проявления электростимулирования при волочении'проволоки //-. Иэвеотия высш. учеб. заведений. Черная металлургия.- - 1992. - № 2,- -

С. 42-93.

22. Зуев Л.л., Гг-мов B.E¿, Кузнецов В.А. Практическое использование злектростимулированной'пластической деформации // Тез. докл. Меквузо^ская науч. конф. по физике твердого тела;? Барнаул, 1982. - С. 3.

23. Кузнецов В.А. Внедрение усовершенствованной системы уп- •■ равлешя главным приводом стана "1100" Кузнецкого металлургического комбината // Тезисы докл. научно-технического совещания "Основные направления развития современных систем автоматизированного ' электропривода и вопросы эксплуатации и ремонта электрооборудования предприятий черной металлурдщ". Магнитогорск, 1983,- - С. 5.

24. Громов В.Е., Зуев Л.Б., Кузнецов В.А. и др.1 Электрости-мулированное волочение Стальной проволоки // Тезисы докл.- .научно-техн. конф. "Достижения науки в производство". Новокузнецк, 1984.' ■ С. 42. ' • . •

25". Громов В.Е. . Кузнецов В.А., Перетятько В.Н. Регулирование параметров- электростимулиров^нного волочения стальной проволоки // Тез. докл.- научно-техн. конф. "Повышение эффективности металлургического производства". Новокузнецк; 1985.- - С. 49^-50. ■

26. Громов В.Е., Кузнецов Ч.А., Михайленко Н.И. и др.- Пути, интенсификации процесса электростимулированного волочения стальной проволоки // Тез. докл. научно-техн. конф. "Интенсификация металлургических процессов и повышение качества металла". Новокузнецк, I98S. - С. 130. • .........

27. Кузнецов В.А., Громов L.E. Установка для изучения элементарных актов злектростимулированной пластической деформации // " Тез.- докл. I Всесоюзной конференции "Действие электромагнитных полей на пластичность-и прочность металлов и сплавов"? Юрмала,' 1987. -С. 240..ДОП. ' ' - .

28. Кузнеиов В.Л., Громов В.Е., Г.уревич Л.И. Определение оротлитудного значения токовых и«пульсов // Тез. докл. I Всесоюзной конференции "Действие электромагнитных полей на пластичность и прочность металлов и сшивов". Юрмала, IS87. - С. 249. ДСП.

29. Громов В.Е., Кузнецов З.А., Чинокачов В.Я, и др. Еезот-жиговое олехтростимулированное волочение сварочной проволоки // Тез. докл. 7 Всесоюзной конференции по свпрочш-r.: материалам. Одесса, 1987. - С. 124-125.

30. Громов З.Е., Кузнецов В.А., Перетягько В.Н. Электрости-мулированное волочение проволоки из малоуглеродистой и низколегированной стали // Материалы семинара-совещания исполнителей программы "Сибирь". Новосибирск, 1988. - С. 78-79. ДСП.

31. Громов В.Е., Кузнецов В.А., Зуев I.E. и др. Аппаратурное обеспечение исследования процесса сдвиговой и ротацнонно"" деформации в условиях токовых воздействий // Тез. докл. 5 Всесоюзного семинара "Структура дислокаций и механические свойства металлов и сплавов". Свердловск, ISS0. - С. I3C.

32. Кузнецов В.А., Громов В.Е., Бовинрова С.А. Особенности измерения температуры поверхности движущейся проволоки при электро-стимулированном волочении // Тез. докл. 2 Всесоюзной конференции "Действие электромагнитных поле:': на пластичность и прочность материалов". Юркала, 1990. - С. 99-100.'

33. Gromov V.3S. , JCuznetsov У.Л., Zuev L.I3. and etc. :Tov: 'technological Process of ¿¡lectrostiEiulated Drawing of Low-Carbon and Low-Alloy Steels // Heat Treatment and Technology of Surface Coatings : Proceedings of the 7 — th International Congress on Heat Treatment of ¡.Caterials, J.ioscow , December , 11 - 14- , 1990 . - f.Coscow : Vneshtorgizdat , 1990 . - V. Ill . - P. 13 - 18 .

34. Полторацкий Л.М., Кузнеиов B.A., Громов B.E. Системы оиеики параметров волочения // Тез. докл. ;:1еждународной конференции "Датчик - 93". Барнаул, 1993. - С. 39.

35. Генератор мощных импульсов тока. Авторское свидетельство JS 884092 по заявке 2897995 от 20.03.СО //Кузнецов В.А., Громов В.Е., Симаков В.Н.

36. Устройство для разделения режимов управления электродвигателем постоянного тока. Авторское свидетельство JS 972544 по заявке Г> 3304III от 17.06.81 // Кузнецов В.А.

37. Устройство дта разделения режимов управления электродвигателем постоянного тока. Авторское свидетельство .'" 10 32578 по заявке

Jfl 3403981 от 01.03.82 // Кузнецов В.А.

38. Система регулирования потока электродвигателя постоянного тока с токоограничением. Авторское свидетельство II23084 по заявке .К- 35707S2 от 4.04.83 // Кузнецов В.А., Андросов A.C.

39. Система управления устройством для обработки давлением металлической заготовки. Авторское свидетельство j; 1267668 по заявке 1" 3850054 от 1.02.85 // Кузнецов В.А., Громов Е.В. - ДСП.

40. Электропривод. Авторское свидетельство JS 1758820 по заявке Ji 4878775 от 2u.08.90 // Кузнецов В.А.