Проектирование системы электропривода прокатного стана. Кинематическая схема привода рабочих валков клети

Страницы работы

33 страницы (Word-файл)

Фрагмент текста работы

Найдём перемещения заготовки и время при третьем проходе:

1)

2)  

3)  , т. е. это говорит о том, что при третьем проходе двигатель набирает скорость υ=3 м/с и подходит нашему процессу прокатки.

3. Выбор системы электропривода и предварительный выбор электродвигателя.

Найдём рабочее время при первом проходе заготовки:

Найдём рабочее время при втором проходе заготовки:

.

Найдём рабочее время при втором проходе заготовки:

.

Найдём средний момент по формуле:

, где

;

;

;

.

Т. о. .

Предварительно двигатель выбираем из условия:

Нашему условию удовлетворяет двигатель:

П2 – 630 – 214 – 6С                                                           [5. стр. 437]

Мощность 2500 кВт

Ток 2870 А

Частота вращения  125/315 об/мин

Момент 191 кН∙м

Динамический момент инерции 9,85∙103 кг∙м2

Масса 48.8∙103 кг

КПД 93,3 %

Uном=930 В

4. Скоростная и упрощённая нагрузочные диаграммы электропривода.

Рис. 4.1. Скоростная и упрощённая нагрузочные диаграммы электропривода:

а) – график изменения частоты вращения (предварительный);

б) – статическая нагрузка электропривода.

Найдём результирующие моменты за один цикл:

, где

,

,

.

, где

.

.

.

.

.

.

.

.

.

==.

, откуда

.

5. Проверка электродвигателя по нагреву и перегрузочной способности.

Проверку произведём по эквивалентному моменту:

где

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

Тогда:

, а

,

Проверка электродвигателя производится по условию МН≥МЭ. Как видно 191∙103>179.8∙103 , то есть условие выполняется. Проверка выполняется, следовательно, предварительно двигатель выбран верно.

6. Выбор силового оборудования и расчёт параметров

электропривода.

Выбираем трансформатор ТМП –6300/10У2.

Сетевая обмотка: мощность S=5090 кВ∙А; напряжение U=10 кВ;

Вентильная обмотка: U=900 В; I=3270 А;

Преобразователь: UП=1050 В; IП=4000 А;

Потери: ΔPХХ=9400 Вт; ΔPКЗ=30000 Вт; IХХ, %=1.%;

Напряжение к. з. 6.5 В

;

;

;

;

;

;

;

;

, где .

Электрическая постоянная времени: .

Выбираем электропривод серии КТЭУ.

Рис. 6.1. Силовая часть реверсивного электропривода при 12 – пульсной

схеме включения.

На рис. 6.1 приведена силовая схема реверсивного электропривода серии КТЭУ, преобразователи которого выполнены по 12 – пульсной схеме. Выпрямители ТП1, ТП2 питаются от сдвинутых на 30o трёхфазных напряжений, формируемых трансформаторами ТМ1, ТМ2. Параллельная работа ТП обеспечивается реакторами L1, L2.

7. Статические характеристики.

Рассчитаем статические характеристики для основных режимов:

1) ,откуда ;

,где

;

2) ;

где ;

3) ;

где ;   .

Естественная характеристика двигателя при номинальных параметрах:

;

.

Определим статизм системы:

;

;

.

Так как Sпр, Sзах, Sвыб > 10%, то необходимо ввести обратную связь по скорости.

Диапазон регулирования скорости двигателя:

Жёсткость естественной механической характеристики ЭД:

.

Модуль жёсткости искусственной механической характеристики системы:

.

Для осуществления обратной связи по скорости выбираем тахогенератор:

ПТ – 42                  частота вращения – 100 об/мин;

U=230 В;      Rя=380 Ом;

Iя=0,1 А;       Rв=41,6 Ом;

Iвозб=1,1 А.

       ;

.

Произведём расчет коэффициентов обратных связей системы:

Примем: ; ; ; ; .

Исходное уравнение механической характеристики замкнутой системы электропривода:

;

.

При отсутствии отсечек и отсутствии обратной связи по току для замкнутой системы с линейной обратной связью по скорости:        

;     ;    .

Коэффициент усиления системы при размыкании обратной связи:

;

;    .       

Для ωн:

;

;

;

;

.

;

;

;

;

;              .

Найдём коэффициент передачи обратной связи по току (Кот):

, т. к.  и , получим

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

;

.

8. Расчёт и анализ переходных процессов.

     Расчёт переходных процессов произведём по структурной схеме указанной на рис.8.1.

      Расчёт произведём в программе SMED, графики переходных процессов привидины дальше.

Рис.8.1. Структурная схема привода.

Рис.8.2. Дополнение к структурной схеме привода.

9. Окончательная проверка электродвигателя.

      Для окончательной проверки двигателя по нагреву и перегрузочной способности анализируется уточнённая нагрузочная диаграмма с учётом переходных процессов.

 

     Для определения  к основной структурной схеме (Рис.8.1.)  в SMEDе соответствующих звеньев (Рис.8.2.)

 , или      Проверка выполняется.

     Проверка двигателя по нагреву:

     Необходимым условием по нагреву является:   , где

, условие выполняется, следовательно, двигатель не перегревается.

    Проверяем ЭД по перегрузочной способности:   

 , следовательно  , проверка выполняется.

   В  динамических режимах из-за магнитной инерционности вихревых токов в дополнительных полюсах воздействие на реакцию якоря опаздывает, поэтому накладывается ограничение на темп изменения тока.

   

, следовательно  условие выполняется.

     Кроме проверке ЭД по нагреву и перегрузочной способности необходимо проверить ЭП назначения ускорений.

      Для этого участки кривой скорости ω(t) дифференцируются:

 и сравнивают максимальное значение ускорения с допустимым . Необходимо выполнение условия:  .

       Анализируя переходные процессы видно, что самое максимальное ускорение будет до . , а , получаем что 26 > 4, условие не выполняется, рекомендации по этому

Похожие материалы

Информация о работе