Разработка автоматизированного электропривода разматывателя двухклетевого реверсивного стана ЛПЦ-5 ПАО «ММК»
ВВЕДЕНИЕ
Долгое время асинхронный электропривод переменного тока не получал развития в промышленном использовании из-за сложного регулирования угловой скорости при частоте и напряжения постоянного тока. Но в последние десятилетия существенно выросло использование регулируемых асинхронных электроприводов переменного тока, которые обладают рядом несомненных достоинств по сравнению с приводами постоянного тока.
Существенным плюсом электроприводов переменного тока является простота и выгода в эксплуатации. Отсутствие такого устройства как коллектор, который требует постоянного обслуживания щёточных контактных узлов, это позволяет снизить время остановок стана на техническое обслуживание. Бесконтактные электродвигатели применяются в той среде, где использование двигателей постоянного тока проблемно или же невозможно.
Стоимость электродвигателей переменного тока значительно меньше благодаря простоте конструкции и, следовательно, процессу изготовления.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ7
1 Технологический процесс двухклетьевого реверсивного стана10
1.1 Общая характеристика двухклетьевого реверсивного стана холодной прокатки10
1.2 Технология работы разматывателя двухклетевого реверсивного стана холодной прокатки14
1.3Технологические требования к электроприводу разматывателя18
2 Расчет мощности и выбор электропривода разматывателя20
2.1 Выбор приводного двигателя20
2.2 Расчет обмоточных параметров двигателя22
2.2Расчет и построение тахограммы и нагрузочной диаграммы24
3Выбор схемы питания асинхронного двигателя31
3.1Выбор типа преобразователя частоты31
3.2 Выбор схемы питания преобразователя частоты с АИН32
3.3 Расчет и выбор элементов силовой схемы36
3.4 Расчет силового фильтра в звене постоянного тока39
3.5 Описание силовой схемы преобразователя частоты40
4 Защиты электропривода42
5 Система автоматического регулирования электропривода разматывателя45
5.1 Выбор системы автоматического регулирования электропривода45
5.2Расчет структурной схемы системы автоматического регулирования50
5.3 Выбор функциональной схемы системы автоматического регулирования приводом разматывателя61
5.4 Функциональная схема регулятора скорости72
6 Исследование переходных процессов системы автоматического регулирования75
ЗАКЛЮЧЕНИЕ83
Список использованной литературы84
Список использованной литературы
Бычков В.П. Электропривод и автоматизация металлургического производства: Ученое пособие для вузов. – второе издание – М: «Высшая школа», 1977. https://www.studmed.ru/bychkov-vp-elektroprivod-i-avtomatizaciya-metallurgicheskogo-proizvodstva_ec99c15c42e.html (дата обращения: 21.04.2023). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Зеленов А.Б. и др. Электропривод механизмов прокатных станов - Харьков, 1963. https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/093/230.htm(дата обращения: 21.04.2023). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Филатов А.С. Электропривод и автоматизация реверсивных станов холодной прокатки. – М., 1978. https://directlot.ru/lot.php?id=563082 (дата обращения: 21.04.2023). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Электротехнический справочник в 4 т. Т. 4. Использование электрической энергии / Под общой редакцией профессоров МЭИ В.Г. Герасимова и др. – М.: Издательство МЭИ, 2002.
ТереховВ.М.Элементыавтоматизированногоэлектропривода.–М.: «Энергоатомиздат», 1987.
ЛукинА.Н.,КосматовВ.И.Преобразователичастотыдляасинхронных электроприводов. Методические указания. Магнитогорск: МГТУ, 2005.
Косматов В.И. Проектирование электроприводов металлургического производства. – Магнитогорск: МГТУ, 2002 г. https://search.rsl.ru/ru/record/01002156085 (дата обращения: 21.04.2023). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
Оглоблин А.Я., Сыромятников В.Я. Структурные схемы двигателей переменного тока.
– Магнитогорск: МГТУ, 2003.
Ключев В.И. Теория электропривода: Учебник для вузов. – М.: «Энергоатомиздат»,1985.
Электропривод переменного тока с частотным управлением /Бюттнер Ю., Гусяцкий Ю.М., Кудрявцев А.В. и др.; Под ред. Г.А. Щукина. – М.: Московский энергетический институт, 1989.
А.Н. Лукин Системы автоматизированного электропривода с векторным управлением асинхронных двигателей: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальности 180400. – Магнитогор
Выбор схемы питания асинхронного двигателяВыбор типа преобразователя частотыДля подключения двигателей переменного тока применяются силовые преобразователи частоты. Преобразователь частоты в электроприводе переменного тока считается силовым регулятором, его вход запитан к сети с постоянным напряжением U1 и частотой f1 , а на выходе достигаются регулируемые значения напряжения U2 и частоты f2 зависящие от задания и сигналов управления.
Исходя от необходимой мощности и технологических требований к электроприводу привода разматывателя используется двухзвенный преобразователь частоты с автономным инвертором напряжения (АИН) в котором осуществляется двукратное преобразование электроэнергии: переменноенапряжение с частотой f1 выпрямляется управляемым или неуправляемым выпрямителем, а затем постоянное напряжение преобразовывается