АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 7
1.1 Назначение и описание работы толкателя печи 7
1.2 Описание технологических условий работы и кинематическая
схема 9
1.3 Требования, предъявляемые к электроприводу, и технические
данные проектируемой машины 11
2 ВЫБОР РОДА ТОКА И ТИПА ЭЛЕКТРОПРИВОДА 134
3 КАЧЕСТВЕННЫЙ ВЫБОР СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА 156
3.1 Обзор электроприводов толкателя печи 15
3.1.1 Привод постоянного тока 156
3.1.2 Синхронный электропривод 167
3.1.3 Асинхронный двигатель 178
4 РАСЧЕТ МОМЕНТОВ СТАТИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ И
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ 189
5 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ 245
6 ВЫБОР РЕДУКТОРА 267
7 ПРИВЕДЕНИЕ СТАТИЧЕСКИХ МОМЕНТОВ К ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ 278
8 ПРИВЕДЕНИЕ МОМЕНТОВ ИНЕРЦИИ К ВАЛУ ДВИГАТЕЛЯ 2930
9 ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ 3233
10 ВЫБОР ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИЛОВОЙ ЦЕПИ 39
11 РАСЧЕТ СТАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК
ЭЛЕКТРОПРИВОДА 46
12 РАСЧЕТ СХЕМ ПУСКА И ТОРМОЖЕНИЯ 51
13 РАСЧЕТ ПЕРЕХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК 52
14 ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ.... 56
14.1 Проверка на заданную производительность 56
14.2 Расчет энергетических показателей электропривода 56
14.3 Проверка по нагреву двигателя и преобразователя 57
15 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 60
15.1 Назначение и применение автоматизации 60
15.2 Предварительный выбор оборудования и средств автоматизации61
15.2.1 Размещение датчиков для определения положения
толкателя печи и сляба 62
15.2.2 Автоматический и ручной режим работы 63
15.3 Разработка алгоритма автоматизации управления
механизмами объекта 6364
16 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА АВТОМАТИЗАЦИИ
УПРАВЛЕНИЯ ТОЛКАТЕЛЕМ ПЕЧИ 68
17 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ АВТОМАТИЗАЦИИ И
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ 71
18 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 74
19 РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
СХЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ 77
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 82
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 83
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
Толкатель печи относится к металлургической отрасли, а именно к вспомогательному оборудованию, для обслуживания нагревательных печей прокатного производства. Толкатель печи предназначен для сталкивания блюмсов и слябов с рольгангов в печь. Принцип работы заключается в следующем: сляб по транспортировочным рольгангам доставляется в зону толкателя. Толкатель производит перемещение заготовок на штабелирующий стол. Скорость перемещения одной заготовки составляет 0,3 м/с. После того, как сляб займет свое место в печи, толкатель на повышенной скорости возвращается на исходное положение для дальнейшего перемещения заготовки.
Цель данной выпускной квалификационной работы - проектирование автоматизированного электропривода толкателя печи, на базе асинхронного электродвигателя с частотным регулированием скорости от преобразователя частоты. Так же планируется изучение преобразователя частоты фирмы ABB марки ACS800-01-0011-3 и программируемого контроллера фирмы Siemens марки Simatic S7-300.
В данном дипломном проекте представлено проектирование системы электропривода толкателя печи. В процессе проектирования была изложена актуальность данной разработки, были учтены основные положения при проектировании систем электроприводов с соблюдением требований, данных в техническом задании. В ходе проектирования был произведён расчёт мощности электропривода. Выбран двигатель 4МТКН2П132ЕБ6. Для того, чтобы управлять системой был выбран частотный преобразователь ACS800-01-0011-3. Выбор на данный преобразователь пал вследствие его относительной дешевизны, обладания надёжными показателями, небольшими габаритами и простотой в обслуживании. Для выбранного оборудования была составлена принципиальная и функциональная схемы автоматизации заданного технологического процесса. Основой автоматизации является программируемый контроллер SiemensS7-300. Была выбрана элементная база и составлены логические уравнения для автоматической работы электропривода толкателя печи. С использованием программного пакета Matlab были построены механические и электромеханические характеристики.
