Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Диапазон регулирования скорости, определяемый скоростями прокатки и захвата, достигает 10: 1. Номинальная частота вращения прокатных двигателей обычно 50...70 мин '. Диапазон регулирования скорости изменением магнитного потока двигателя не превышает 2: 1. Уменьшение потока двигателя применяется только при небольших обжатиях, главным образом при последних пропусках металла, так как работа при ослабленном возбуждении ведет к непроизводительному нагреванию и снижению перегрузочной способности двигателя. По условиям технологического процесса прокатки ускорение привода постоянно.
Ускорение и замедление во время паузы между пропусками при изменении скорости от скорости выброса до скорости захвата определяются, как правило, временем работы нажимного устройства и лежат в пределах: для группового привода соответственно 40. 60 и 50... 70 мин 'с ', для индивидуального привода 70...100 и 80, 130 мин 'с '. Среднее значение динамического момента при этом обычно составляет 0,8...1 номинального, что позволяет использовать большую часть допустимого момента двигателя при разгоне со слитком в валках для обжатия металла. При увеличении скорости захвата и уменьшении скорости выброса слитка лучше используется запас кинетической энергии вра- 284 щаюшихся частей привода, уменьшается нагревание двигателей, а также снижается изменение активной и реактивной мощностей при использовании вентильного электропривода Предельная скорость захвата определяется коэффициентом трения металла о валки, который снижается с увеличением скорости.
Скорость выброса не может быть слишком низкой. Если продолжительность паузы определяется временем работы вспомогательного механизма, например нажимного устройства, чрезмерное снижение скорости выброса приводит к уменьшению производительности стана. Для реверсивных станов частота вращения привода захвата выбирается в пределах 10 ... 45 мин '. Меньшие значения принимаются для первых пропусков, большие — для последующих.
Примерно в тех же пределах меняется и частота вращения привода при выбросе. При последнем пропуске выброс слитка производится на скорости прокатки. В универсальных клетях, где прокатка заготовки происходит одновременно в горизонтальных и вертикальных валках, необходимо обеспечить определенное соотношение линейных скоростей валков с учетом направления прокатки (от вертикальных валков к горизонтальным или наоборот), удлинения металла при обжатии во избежание нежелательных деформаций металла (на балочных станах) и перегрузки механического оборудования и электроприводов вертикальных валков. Соотношение между скоростями валков при прокатке от вертикальных валков к горизонтальным должно быть следующим: (4.73) о,/ы„= Ю,/Ю,Л„, а при прокатке от горизонтальных валков к вертикальным— (4.74) о,/ы„= 2),Л,/2)„ где О„21, — диаметры вертикальных и горизонтальных валков; ю„, ш, — угловые скорости вертикальных и горизонтальных валков; Л„Л, — удлинения металла при прокатке в вертикальных и горизонтальных валках.
Расчет мощности прокатных двигателей реверсивного стана горячей прокатки является поверочным. Исходными данными при расчете служат программы прокатки и проектная производительность стана. В программе прокатки указываются число пропусков, размеры слитков до и после каждого пропуска, порядок кантовки слитков, марка и температура стали, диаметр валков в каждом калибре. Расчет обычно выполняют для всего сортамента стана, после чего устанавливается самая трудная программа прокатки, характеризующаяся наибольшим произведением полного удлинения металла на максимальную производительность с учетом числа пусков в 1 ч. 285 Расчет начинается с построения тахограммы (рис.
4.42). Треугольный график скорости (см. рис. 4.42, 1) обычно имеет место при первых пропусках, когда длина слитка небольшая. При последуюших пропусках, когда длина слитка увеличивается, график скорости принимает форму трапеции (см. рис. 4.42, П). При последних пропусках для уменьшения времени прокатки целесообразно увеличить скорость, ослабив магнитный поток двигателя. Соответствующий график скорости изображен на рис. 4.42, 111.
Максимальная частота вращения двигателя (мин ') при треугольном графике прокатки (4.75) %пах = где А — длина слитка после прокатки в данном пропуске, мм; 1)— диаметр валков, мм; л„п, — соответственно частоты вращения захвата и выброса, мин ', а, Ь вЂ” соответственно ускорение и за- медление привода, рад/с'.
152! 1 1 ! 1 3 541 25! 1 2 1 53 ! 24 44 55! 1 1 1 1 51 1 52 ! 54! 551 1 1 Л '22' 1 ! 1 1 ц1 Рис. 4.42 286 (4.81) М„= 7а/9,55, в случае торможения М, = УЬ/9,55, (4.82) где /= У„+ У,„+ У вЂ” полный момент инерции привода, равный сумме моментов инерции двигателя, прокатных валков, системы передачи и слитка, приведенных к валу двигателя (значением У,„+ У ввиду его относительной малости пренебрегают). Методы определения момента прокатки М„, описаны выше. Момент двигателя определяется алгебраической суммой динамического момента, момента прокатки и момента трения (см.
рис. 4.42). График моментов строится для всего цикла прокатки. По нему определяют эквивалентный момент, который сравнивают с номинальным моментом предварительно выбранного двигателя. В случае ослабления магнитного потока момент двигателя условно увеличивают пропорционально скорости. Таким образом, фактически расчет ведется по методу эквивалентного тока.
Если расчетный средний квадратический момент превышает номинальный момент предварительно выбранного двигателя, то выбирают другой двигатель или меняют программу прокатки, уменьшая обжатие и увеличивая число пропусков. Питание прокатных двигателей реверсивных станов осуществляется от полупроводниковых преобразователей. Основным требованием, предъявляемым к реверсивным станам горячей прокатки, производящим заготовки для всех остальных станов прокатного производства, является максимальная производительность. Для уменьшения продолжительности цикла прокатки слитка необходимо по возможности сокращать время отработки заданного перемещения, определяемого длиной заготовки в каждом пропуске, и время паузы между пропусками.
Оптимальный по быстродействию закон изменения во времени скорости л в пределах номинальной, т.е. закон, позволяющий получить минимальное время отработки заданного перемещения при номинальном нагреве двигателя, представляет собой параболу, которой соответствует линейное во времени изменение динамического тока ( „(рис. 4.43, а) 1221. Обычно стремятся получить линейное изменение скорости по времени, которому соответствует неизменный динамический ток (рис. 4.43, б).
Это объясняется следующими причинами: линейное изменение скорости проще осуществить„чем параболическое; для достижения скорости захвата за минимальное время при заданной температуре нагревания оптимальным является линейный закон изменения скорости, а не параболический; небольшое преимущество параболического закона изменения скорости по сравнению с линейным (в идеальных условиях выигрыш во времени составляет 7%) становится 288 Рис. 4.43 меньше, если учесть ограничения, налагаемые на производную тока по условиям коммутации двигателя, а также на значения тока и скорости. Широко распространены системы управления приводами реаерсивных прокатных станов, основанные на принципе падчивенного регулирования.
На рис. 4.44, а изображена схема двухзонного регулирования скорости реверсивной клети с индивидуальным приводом горизонтальных валков для случая согласованного управления вентильными преобразователями (481. Каждый из двигателей имеет автономную схему регулирования напряжения якоря и магнитного потока возбуждения. Схема регулирования напряжения двигателя имеет два контура регулирования тока: по одному для каждой группы преобразователей, соответствуюших работе двигателей в направлении «Вперед» и «Назад» в двигательном режиме. Каждый контур содержит свой ПИ-регулятор тока (РТВ, РТН); на вход его поступают сигналы: задания для тока якоря (!„), обратной связи по току от соответствующей группы вентилей ()«„$,„') и задания для уравнительного тока (1, ).
Последний из сигналов обеспечивает согласование регулировочных характеристик групп вентилей через системы фазового управления СФУ поддержанием заданного уравнительного тока. Разделительные диоды на входе регуляторов тока обеспечивают автоматическое включение контура тока той группы вентилей, которая соответствует заданному направлению вращения. Контур скорости содержит регулятор скорости РС.
Делительясе устройство 1„/Ф на выходе РС позволяет сохранять оптимальную настройку контура скорости при любом потоке двигателя. Регулятор мощности РМ изменяет максимальную уставку во току якоря в соответствии с перегрузочной способностью двигателей. Схема регулирования возбуждения двигателя имеет контур регулирования потока с ПИ-регулятором РТВ и обратной связью по потоку двигателя и контур ЭДС двигателя с ПИ-регулятором ЭДС (РЭ).
Задаюший сигнал Е„,„устанавливает ЭДС двигателя, по до- 289 стижении которой начинает ослабляться возбуждение двигателя. Благодаря делителю! /а на выходе РЭ сохраняется оптимальная настройка контура ЭДС при скорости выше основной. Блок ограничения определяет максимальный магнитный поток, равный номинальному значению.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
