Проектирование электропривода механизма передвижения суппорта машины газокислородной резки стали на машине непрерывного литья заготовок № 2 конвертерного цеха ОАО НТМК, страница 5

Так как выбор двигателя и редуктора будет производиться позднее, а масса двигателя и масса редуктора необходимы для расчета уже в данный момент, принимаю двигатель марки 4 ПБМ 112 ГО 4, масса которого m_двиг=38кг, а также редуктор с передаточным числом i=96, КПД 0,9 и массой m_ред=30кг (принятые двигатель и редуктор установлены на работающей МГКР).

g – ускорение свободного падения;

m_c – коэфф. трения скольжения в подшипниках ходовых колес; для шариковых и роликовых подшипников он равен 0,01;

d_ц – диаметр цапф (подшипников) колес;

f_к – коэффициент трения качения ходовых колес по рельсам, он равен 0,001м;

h_п – КПД передачи ведущая шестерня – зубчатая рейка, равен 0,94.

Момент, обусловленный силами трения скольжения в подшипниках ходовых колес, ввиду примерного равенства диаметров ходового колеса и ведущей шестерни, а также малости указанного момента по сравнению с моментом трения качения ходовых колес о рельсы, считаю приложенным к валу ведущей шестерни. Поэтому вышеприведенную формулу для расчета момента сопротивления можно считать достаточно точной.

Итак:

Для того чтобы получить приведенный к валу двигателя момент инерции всего механизма, необходимо привести момент инерции на валу ведущей шестерни, к валу двигателя и сложить его с моментом инерции на валу двигателя, а также учесть момент инерции, обусловленный инерционными массами механизма:

Итак, проведя вышеизложенные вычисления, мы получили мех-кую схему, в которой:

1. отсутствуют кинематические передачи;

2. существует один вид движения (вращательный);

3. действующие во всех элементах моменты и усилия приведены к двигателю;

4. все моменты инерции и инерционные массы приведены также к двигателю.

То есть мы получили расчетную механическую схему (рис. 4).

Рис. 4

Требования к системе управления электроприводом

Высокая надёжность работы электрооборудования МНЛЗ исключительно важна, поэтому требования к нему  предъявляются более жёсткие, чем к электрооборудованию прокатных станов. Небольшая неисправность, которая вызовет кратковременную задержку работы прокатного стана, на МНЛЗ может привести к потере всей плавки.

К основным требованиям, предъявляемым к электроприводу передвижения суппорта машины газокислородной резки можно отнести:

- высокая надёжность и безотказность работы электропривода;

- широкий диапазон регулирования скорости;

- высокое быстродействие, то есть минимальное время протекания переходных процессов;

- точная отработка заданных перемещений;

- работа в строго определённом цикле;

- рекуперация энергии в сеть при режимах торможения;

- аварийное торможение.

4.Выбор рода тока, типа электродвигателя и типа электропривода

В последние годы всё шире используются комплектные тиристорные электроприводы, обеспечивающие регулирование параметров в широком диапазоне.

Комплектные тиристорные электроприводы позволяют снизить трудоёмкость разработок и изготовления электроприводов, повысить их заводскую готовность, снизить затраты на электромонтажные работы, сократить время на наладку приборов.

В электроприводе суппорта машины газовой резки диапазон регулирования скорости довольно широкий. В электроприводах переменного тока такой диапазон получить сложно. Данный электропривод работает в повторно - кратковременном режиме с большим числом включений, поэтому в данном случае целесообразнее использовать электропривод постоянного тока, который в режиме пусков и торможений имеет ряд преимуществ перед электроприводом переменного тока:

- двигатель постоянного тока легче переносит перепады нагрузки;

- двигатели постоянного тока имеют более высокую перегрузочную способность, достигающую трёх-, четырёхкратной величины номинального момента, а у двигателей переменного тока она не превышает 2,5 кратной величины номинального момента.