Разработка электропривода обжимной клети стана "150" ОАО "Белорецкий металлургический комбинат"

дипломная работа

2.4 Проверка двигателя по нагреву, расчет и построение токовой диаграммы

Для проверки двигателя по нагреву воспользуемся методом эквивалентного тока. Для нахождения эквивалентного тока необходимо пересчитать нагрузочную диаграмму.

Пересчёт проводится по уравнению:

.

Где Cн - текущее значение постоянной двигателя.

Вс;

Где Uн, Iн, н, - соответственно номинальные значения напряжения, тока, скорости двигателя;

Rя - сопротивление якорной цепи двигателя в нагретом состоянии

Rя =0,0017

- угловая скорость прокатки.

Ток двигателя при прокатке определяется как:

А.

Ток двигателя при работе на холостом ходу определяется как:

А.

Результаты расчётов сведены в табл. 2.4

Таблица 2.3 - Паспортные данные двигателя.

Техническая характеристика

Единица измерения

Номер привода

1

2

3

4

1

Тип двигателя

-

GMFW 1413-32

2

Номинальная мощность при ПВ=100%

кВт

800

3

Номинальная скорость

Об/мин

320

4

Максимальная скорость

Об/мин

960

5

Номинальное напряжение якоря

В

600

6

Ток цепи якоря при ПВ=100%

А

1460

7

Максимально допустимый ток

А

2300

8

Перегрузка

-

1,6

9

Скорость нарастания тока (максимальная) dl/dt

-

200Iн

10

Напряжение возбуждения

В

220

11

Ток возбуждения

А

28

12

Класс нагревостойкости

-

В

13

КПД

-

92,5

14

Область регулирования числа оборотов:

- изменение якорного напряжения

- ослаблением поля

Об/мин

Об/мин

100-320

320-960

15

Сопротивление якоря

- в холодном состоянии

- в нагретом состоянии

mOм

mОм

13

17

16

Номинальная индуктивность якоря

mH

0,48

17

Допустимая пульсация тока

%

15

18

Масса двигателя (в сборе)

т

13,61

19

Диаметр коллектора

мм

650

20

Минимально допустимый диаметр коллектора

мм

625

21

Количество траверс на двигатель

Шт.

8

21

Число щеток на траверсу

Шт.

6

22

Размеры щеток

мм

(2х12,5)х32х40

23

Предельная остаточная высота щеток

мм

14

24

Число двигателей данного типоразмера в линии стана

Шт.

6

Таблица 2.4 - Расчёт токов двигателя

Ток, А

КЛЕТЬ 6

Iпр

1152

Iхх

21,2

По полученным значениям токов двигателя на рис. 2.3 построена токово-скоростная диаграмма для клети №6.

Эквивалентный ток за цикл определится как:

А,

На основании таблицы. можно сделать вывод, что выбранные двигатели проходят по нагреву так как эквивалентный ток за цикл не превышает номинального тока двигателя.

Проведем расчет на стандартный ПВ

ПВ расчетного цикла:

Приводим полученное значение Iэ к номинальному ПВ для предварительно выбранного двигателя

А

Получаем, что выбранный двигатель использован по нагреву на 40%, где остальные 60% являются запасом по мощности. Для металлургических приводов запас по мощности в 20% считается обязательным.

Рисунок 2.3 - Токово-скоростная диаграмма для клети № 6

3. Выбор и характеристика основного силового оборудования

Важнейшей задачей проектирования является выбор приводного двигателя. Кроме выбора двигателя по мощности необходимо также учесть режим работы электропривода, способ возбуждения (для двигателей постоянного тока), номинальное напряжение двигателя, номинальную и максимальную скорости вращения двигателя.

В качестве приводящего двигателя выбираем двигатель постоянного тока серии 4П. Двигатели этой серии отличаются повышенной перегрузочной способностью и низкой номинальной скоростью, что позволяет использовать их без дополнительных передаточных устройств.

Прокатные двигатели постоянного тока могут получать питание от тиристорного преобразователя.

Предусматривается питание двигателя от тиристорных преобразователей по 12-пульсной схеме выпрямления. Мощность вентильной группы «Назад» составляет 30-50 % от мощности вентильной группы «Вперед», из-за меньшей мощности, создаваемой при торможении стана и продолжительности работы вентильной группы «Назад».

Для управления вентильными группами тиристорного преобразователя целесообразно применять раздельное управление группами «Вперед» и «Назад». При этом время паузы, появляющееся при данном способе управления, естественно, не может влиять на технологический процесс прокатки, так как в рабочем режиме рабочие валки вращаются только в одну сторону - по направлению прокатки.

Основное преимущество раздельного управления перед совместным управлением тиристорного преобразователя состоит в отсутствии необходимости применения дросселей для ограничения величины уравнительного тока. Кроме того, снижается вероятность прорыва инвертора, так как вентильная группа в режиме инвертора открывается только на период рекуперативного торможения. Раздельное управление тиристорными вентильными группами позволяет полнее использовать запас по напряжению преобразователя, так как выпрямительную группу преобразователя можно открывать с минимальным углом min=10,050

Благодаря этим преимуществам тиристорные преобразователи с раздельным управлением получили широкое распространение. Автоматизированный электропривод постоянного тока с тиристорными преобразователями в настоящее время является основным типом промышленных регулируемых приводов.

При раздельном управлении тиристорного преобразователя появляется зона прерывистых токов. Она способствует резкому увеличению динамической просадки скорости двигателя при набросе нагрузки, ухудшается управляемость тиристорного преобразователя при малых токах.

Всем вышеуказанным в этом пункте требованиям полностью удовлетворяет тиристорный преобразователь серии ТПЧ.

Делись добром ;)