Реферат
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 8
1.1 Технологический процесс ТПУ 140 8
1.2Описание конструкции. Кинематическая схема механизма 19
2 ВЫБОР ТИПА ЭЛЕКТРОПРИВОДА, ДВИГАТЕЛЯ И СИЛОВОГО
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 20
2.1Требования к главному приводу автоматического стана 20
2.2Выбор типа привода и рода тока 20
2.3 Поверочный расчет предварительно выбранного двигателя
главного привода. Нагрузочная диаграмма 21
2.4Выбор преобразователя 25
2.5Технические данные тиристорного преобразователя 29
3 РАЗРАБОТКА ДВУХЗОННОЙ САР 31
3.1 Выбор системы управления электропривода 31
3.2 Анализ характеристик силовой части электропривода как
объекта управления 32
3.3 Анализ характеристик датчиков информации 45
3.4 Синтез передаточных функций регуляторов САР скорости ... 49
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАБОТЫ 59
4.1 Обоснование выбранного варианта 59
4.2Капитальные вложения 59
4.3 Эксплуатационные расходы 61
4.4 Расчет экономической эффективности 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 66
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
ПРИЛОЖЕНИЕ А 71
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 72
ПРИЛОЖЕНИЕ В 73
ПРИЛОЖЕНИЕ Г 74
ПРИЛОЖЕНИЕ Д 75
Современный электрический привод представляет собой электромеханическую систему, включающую в себя электрический двигатель, систему управления и механическую передачу от двигателя к рабочему органу производственного механизма. Кроме того, система электропривода содержит ряд вспомогательных устройств и аппаратов, с помощью которых обеспечивается связь отдельных частей электропривода, его защита, различные блокировки, коммутация цепей и так далее.
Развитие электропривода идет по пути упрощения механических передач и приближения электродвигателей к рабочим органам машин и механизмов, а также возрастающего применения электрического регулирования скорости приводов.
Применение тиристорных преобразователей позволило не только создать высокоэкономические регулируемые электроприводы постоянного тока, но и открыло большие возможности для использования частотного регулирования двигателей переменного тока, в первую очередь наиболее простых и надежных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.
Современный электропривод является индивидуальным
автоматизированным электроприводом. Это означает, что он всегда содержит в своем составе систему автоматического управления (САУ), которая в простейших случаях осуществляет пуск, отключение двигателе и его защиту, а в более сложных управляет технологическим процессом приводимого в движение механизма. Указанные особенности автоматизированного электропривода определяют тенденцию в развитии современного машиностроения - упрощение кинематических цепей при усложнении и совершенствовании систем управления их электроприводами.
Основные пути совершенствования и развития современного электропривода позволяют обеспечить наилучшее технико-экономические показатели работы электропривода:
Модернизация существующих серии электродвигателей. Цель процесса: выпуск серийных электрических двигателей с высокими техническими характеристиками и параметрами, малыми удельными расходами материалов, с применением новых материалов и прогрессивных технологий изготовления;
Создание и выпуск двигателей специального назначения: повышенного быстродействия, шаговые, линейные, тихоходные. При использовании двигателя специального назначения может быть исключена механическая передача, что упрощает систему электропривода, снижает массу и габариты;
Унификация элементов и устройств управления электрическими приводами. Это направление предусматривает сокращение числа схем и решений элементов привода, что позволяет осуществлять крупноблочное исполнение электрооборудования;
Объектом исследования является электрооборудование автомат-стана трубопрокатного агрегата.
Предметом исследования является главный привод автомат-стана трубопрокатного агрегата.
Цель работы: выполнить проектирование главного привода автомат- стана трубопрокатного агрегата.
Задачи выпускной квалификационной работы:
1. Рассмотреть технологический процесс обкатки трубы.
2. Описать конструкцию автомат стана.
3. Выбрать тип привода и силового преобразователя.
4. Разработать двухзонную систему автоматического регулирования.
5. Разработать технико-экономическое обоснование работы.
При разработке выпускной квалификационной работы были изучены вопросы технологии производства горячекатанных труб на трубопрокатной установке 140. Был рассмотрен подробный план расположения оборудования который в дальнейшем был указан в приложениях. Был рассмотрен участок автоматического стана, конструкция стана, его основные технические данные и представлена его кинематическая схема. Это позволило подобрать электропривод с учетом всех требований к главному приводу автоматического стана, произвести проверку на нагрев и на перегрузочную способность при прокате самой энергоемкой трубы, и вследствие построена нагрузочная диаграмма с тахограммой. Силовая часть в составе силового трансформатора, реверсивных трехфазных мостовых тиристорных выпрямителей, сглаживающего дросселя, выключателя и силового разъединителя была сохранена от существующего комплексного тиристорного электропривода.Была разработана система автоматического регулирования скорости.
При выборе типа электропривода и разработке системы управления учитывались современные методы построения систем автоматического управления.
Устройство СИФУ существующего комплексного тиристорного электропривода с аналоговой системой управления КТЭУ-2500/2500-750- УХЛ4 с двухзонной системой регулирования скорости, реализованной на элементной базе УБСР-АИ заменено на микропроцессорное устройство управления 81шогедВС-Маз1егфирмы Siemens (Германия), превосходящее по своим показателям устройство, установленное ранее.
Для удобства настройки автоматического стана при переходе с одного сортамента труб на другой и на случай аварийной ситуации, когда необходимо быстро изменить направление вращения двигателя, в проекте предусмотрен реверс, который осуществляется тиристорным преобразователем в цепи якоря.
Также произведено технико-экономическое обоснование работы, в котором доказан положительный экономический эффект от модернизации электропривода, путем замены аналоговой системы управления с двухзонной системой регулирования скорости на микропроцессорное устройство. Это позволило сократить расходы примерно на 405 тысяч рублей в год и также сэкономить на обслуживании старой системы.
