Курсовая работа "Анализ и проектирование системы электропривода для обеспечения нормальной прокатки металла"

Название:
Анализ и проектирование системы электропривода для обеспечения нормальной прокатки металла
Тип работы:
курсовая работа
Размер:
4,0 M
29
Скачать
Характеристика марки прокатываемого металла и технологического процесса прокатки. Характеристика механизмов клетей: расчет мощности двигателя, выбор электрооборудования, защита электропривода. Разработка и реализация системы управления электроприводом.

Краткое сожержание материала:

План

  • Введение
    • 1. Общая часть
    • 1.1 Краткая характеристика цеха описание технологического процесса
      • 1.1.1 Краткая характеристика цеха
      • 1.1.2 Сортамент и марки прокатываемого металла
      • 1.1.3 Назначение и состав оборудования
      • 1.1.4 Технологический процесс прокатки
    • 1.2 Характеристика механизмов клетей
    • 1.3 Требования, предъявляемые к электроприводу
    • 1.4 Расчет мощности и выбор двигателя
      • 1.4.1 Расчёт статических моментов. Предварительный выбор двигателя
      • 1.4.2 Расчет временных интервалов прокатки
      • 1.4.3 Расчет нагрузочной и токовой диаграмм
      • 1.4.4 Проверка двигателя по нагреву и перегрузочной способности
    • 1.5 Выбор и характеристика основного силового электрооборудования
      • 1.5.1 Выбор и характеристика тиристорного преобразователя
      • 1.5.2 Выбор и характеристика силового трансформатора
      • 1.5.3. Расчет и выбор сглаживающего дросселя
      • 1.5.4 Выбор тиристорного возбудителя
    • 1.6 Защита электропривода
    • 2. Разработка системы автоматического управления электроприводом
    • 2.1 Основные параметры силовой части электропривода
    • 2.2 Выбор импульсного датчика скорости
    • 2.3 Построение системы автоматического управления
      • 2.3.1 Принципы построения системы автоматического управления
      • 2.3.2 Построение контура регулирования тока якоря
      • 2.3.2.1 Анализ влияния внутренней обратной связи по ЭДС двигателя
      • 2.3.2.2 Оценка скорости нарастания якорного тока
      • 2.3.3 Построение контура регулирования скорости
      • 2.3.3.1 Задатчик интенсивности скорости
      • 2.3.4 Построение контура регулирования тока возбуждения
      • 2.3.4.1 Расчетнелинейного элемента, моделирующего кривую намагничивания двигателя,
      • 2.3.5 Построение контура регулирования ЭДС двигателя
      • 2.3.5.1 Контура регулирования ЭДС двигателя
      • 2.3.5.2 Ограничение максимального и минимального задания тока возбуждения
      • 2.3.5.3 Выбор и расчет датчика ЭДС
    • 2.4 Реализация системы управления электропривода
      • 2.4.1 Задатчик интенсивности скорости
      • 2.4.2 Регулятор скорости
      • 2.4.3 Регулятор деления нагрузок и ограничение якорного тока
      • 2.4.4 Регулятор тока
      • 2.4.5 Регулятор ЭДС
      • 2.5 Анализ динамических режимов системы автоматического регулирования
      • Заключение
      • Список использованных источников

Введение

Прокатное производство является заключительным звеном в цепи металлургического производства всех заводов черной металлургии. Около 80 - 90% всей выплавляемой стали, перерабатывается в слитки, поступающие затем на переработку в прокатные цеха.

Установление рациональных способов прокатки и отделки металла и выбор основного и вспомогательного оборудования прокатных станов во многом определяется тенденциями развития новой техники в этой области. Анализ развития техники прокатного производства показывает следующие тенденции ее развития:

Применение принципа непрерывности технологических операций: прокатки, термообработки, отделки, маркировки и т.д. Выполнение этого принципа дает возможность не только повысить производительность прокатных станов и их отдельных агрегатов, но провести широкую механизацию и автоматизацию работы оборудования.

Повышение скоростей прокатки и скоростей движения металла в поточных непрерывных линиях.

Повышение веса прокатываемых слитков, заготовок, слябов и рулонов, что способствует увеличению доли машинного времени в общей длительности цикла прокатки и дает возможность увеличить скорость прокатки и скорость движения металла через непрерывные линии.

Повышение мощности приводных двигателей.

Применение полной механизации и широкой автоматизации всех технологических операций.

Повышение точности размеров готового горячего проката и широкое развитие массового изготовления фасонных тонкостенных профилей металла.

Прокатное оборудование является весьма разнообразным и наиболее сложным металлургическим оборудованием в частности это относится и к оборудованию станов холодной прокатки. При горячей прокатке невозможно получить лист толщиной менее 1мм. Этому препятствует образующаяся при горячей прокатке окалина, толщина которой соизмерима с толщиной самого прокатываемого металла. Лишь при холодной прокатке удается получить тонкий лист блестящей поверхности, равномерный по толщине, с механическими свойствами, необходимыми для дальнейшей его обработки.

Тип электропривода клетей выбирается на основе требований технологического процесса с учетом возможностей современного электромашиностроения и способов управления электроприводами. Выбор типа электропривода носит технико - экономический характер, поэтому следует учитывать как условия работы стана и требования к электроприводу так и затраты на электрооборудование. В данном случае важное значение придается максимальной унификации применяемого оборудования, что упрощает эксплуатацию и уменьшает затраты на создание необходимого резерва.

1. Общая часть

1.1 Краткая характеристика цеха и описание технологического процесса

1.1.1 Краткая характеристика цеха

На Магнитогорском металлургическом комбинате одним из цехов холодной прокатки является ЛПЦ № 8. Цех был пущен в 1981 году. Он состоит из следующих отделений:

прокатное отделение;

термическое отделение;

травильное отделение;

отделочное отделение.

В настоящее время растут требования к качеству и количеству выпускаемой продукции. Потребность в качественной тонколистовой, с возможностью к глубокой штамповке стали непрерывно растет. Всеми этими свойствами обладает холоднокатаный лист.

Технологический процесс производства холоднокатаного листа состоит из следующих этапов:

очистка поверхности полосы, поступающей на стан;

холодная прокатка металла;

термическая обработка;

дрессировка полосы;

окончательная отделка.

Основными агрегатами обработки листа являются:

прокатный 5-ти клетьевого стан 630;

дрессировочный 2-х клетьевой стан 630;

пять агрегатов продольной резки.

Непрерывно-травильный агрегат

1.1.2 Сортамент и марки прокатываемого металла

Подкатом для стана холодной прокатки служит травленная горячекатанная полоса порезанная на ленту и смотанная в рулон.

Параметры рулонов представлены в таблице 1.1.

Таблица1.1 - Параметры горячекатанных рулонов

Наименование

Величина

Толщина ленты, мм

Ширина ленты, мм

Внутренний диаметр рулона, мм

Наружный диаметр рулона, мм

Вес рулона, тонн

2 - 8

250 - 465

750

1200 - 2200

до 12

На стане прокатывается полоса следующих марок стали:

Углеродистая сталь обыкновенного качества марок Ст1, Ст2, Ст3 (кипящая, спокойная, полуспокойная) с химическим составом по ГОСТ 380-71.

Углеродистая качественная конструкционная сталь марок 15,20,25,30,35,40,45,50 с химическим составом по ГОСТ 1050-74.

Низкоуглеродистая сталь марок 08кп, 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10 с химическим составом по ГОСТ 1050 - 74.

Малоуглеродистая качественная сталь марок 08Ю, 08кп с химическим составом по ГОСТ 9045 - 80.

Углеродистая качественная конструкционная легированная сталь марки ЗОГ с химическим составом по ГОСТ 4543 - 71.

Углеродистая высококачественная сталь марки 18ЮА с химическим составом по ГОСТ 803-66.

Параметры холоднокатанных рулонов представлены в таблице 1.2.

электропривод прокат металл

Таблица 1.2 - Параметры холоднокатанных рулонов

Наименование

Величина

Толщина ленты, мм

Ширина ленты, мм

Внутренний диаметр рулона, мм

Наружный диаметр рулона, мм

Вес рулона, тонн

0.5-4.0

250 - 465

750

1200 - 2100

до 12

1.1.3 Назначение и состав оборудования

Непрерывный пятиклетевой стан “630” предназначен для холодной прокатки травленой горячекатанной ленты из низко- и среднеуглеродистых сталей, а также из сталей для глубокой вытяжки.

В состав оборудования пятиклетевого стана входят следующие механизмы и машины:

Участок загрузки рулонов предназначен для последовательн...