Требования, предъявляемые к эп прокатных станов.

Производство реверсивных станов во многом зависит от времени протекания п/п главного привода валков и вспомогательных ЭП. Общее время прокатки состоит из машинного времени, когда металл находится валках и времени пауз, определяется продолжительностью работы вспомогательных механизмов для подготовки к очередному пропуску. Средняя продолжительность пауз между отдельными пропусками составляет 1.5÷1.6 сек. Средняя скорость захвата и выброса металла от 1 до 4.5 рад/сек. Отсюда следует, что реверс главного привода после выхода слитков из валков и достижении скорости захвата за среднее время паузы равного 1.5 сек. происходит со средним ускорением и замедлением 4-7 рад/сек.²

Максимальное значение динамического момента на современных станах выбирается примерно равным M_ном двигателя, что позволяет большую часть перегрузки момента двигателя используется на преодоление станом сопротивления возникающего при обжатии металла.

В процессе разгона рекомендуется равноускоренный или равнозамедлённый режим управления, интенсивность которого может изменяться автоматически при перегрузке ЭД. Исходя из технологического процесса прокатки на реверсивных станах система электрооборудования главного ЭП предъявляет следующие основные требования:

1. Минимальное время переходного процесса при заданном значении динамического тока;

2. Большая частота подключений ЭД(более 1000 в час);

3. Диапазон регулирования скорости 1:10;

4. Высокая перегрузочная способность приводного двигателя по току и моменту;

5. Высокая степень надежности;

6. Система ЭП и система надежности(система должна обеспечивать падение напряжения не более 10%);

В соответствии с этими требованиями для главных приводов клетей и реверсивных станов применяются ДПТ с 2-х зонным регулированием, т.е. идет регулирование по току и по напряжению якоря, затем ток возбуждения, когда скорость достигает номинальной величины.

В зависимости от длины прокатываемой заготовки характерны различные графики изменения скорости валков.

Треугольный график характерен для 1-ых пропусков, когда слиток короткий и скорость двигателя при прокатке на выходе достигает номинального значения.

Трапечиидальная зависимость характерна для прокатки средней по лине заготовок, установленное значение скорости обычно равно номинальному значению напряжения. В последних пропусках, когда заготовка достигает значительной длинны, для уменьшения времени прокатки целесообразно снижения магнитного потока двигателя.

Принципы построения схемы управления. Функциональная схема управления групповым приводом валков реверсивного стана.

В схеме ЭП рабочих валков реверсивного стана можно выделить 4 основных узла:

1. Схема регулирования напряжения якоря;

2. Схема регулирования магнитного потока;

3. Схема ограничения максимальной величины тока двигателя;

4. Узел разделения режимов управления напряжения и полем двигателя;

Рассмотрим функциональную схему управления групповым приводом валков реверсивного стана.

Якорь двигателя М и ОВ LOB питается от тиристорных преобразователей PR и PRV. Уровень скорости задается командоаппаратом KA. Схемы управления напряжением и возбуждением двигателя изменяют напряжение и поток двигателя с заданной интенсивностью. Узел разделения режимов осуществляет связь между работой схем управления напряжением U_я и возбуждением двигателя давая разрешение на работу схемы управления напряжения только при номинальном потоке. А на работу схемы правления возбуждением только при номинальном напряжении двигателя. Благодаря работе этого узла при разгоне поле двигателя начинает ослабляться только после того как напряжение на двигателе достигло величины близкой к номинальной. А при торможении номинальное напряжение на двигателе поддерживается до тех пор, пока поток двигателя не достигнет номинальной величины. Такой порядок работы схемы позволяет получить максимальную производительность стана при минимальных потерях прокатных двигателей. Узел ограничения тока предохраняет двигатель от перегрузки, ограничивает ток якоря в соответствии с перегрузочной способностью двигателя (по току). Уставка узла ограничения тока снижается по мере уменьшения тока возбуждения двигателя. При ослабленном поле двигателя регулятор тока действует сначала в сторону его усиления, а затем, если по достижении номинального тока перегрузка не исчезла, на уменьшение напряжения на двигателе. При управлении индивидуальным приводом валков реверсивного стана, к перечисленным выше узлам схемы управления добавляют схемы выравнивания нагрузок и согласований скоростей двигателя.

В процессе прокатки в обжимных станах не редко возникают изгибы металла вследствие: различных температур верхней и нижней сторон заготовки; величины статического перехода и т.д.

Наиболее не благоприятен изгиб металла вниз, при котором возможна поломка рабочего рольганга. Для устранения изгиба металла вниз следует поддерживать требуемое соотношение скоростей валков при холостом ходе. Причем, целесообразно до захвата металла поддерживать скорость нижнего валка несколько выше скорости верхнего. Что обеспечивает при прокатке небольшой прогиб металла вверх. При захватывании металла валками наибольшее значение имеет выравнивание нагрузки между двигателями. В промышленности применяют схемы с воздействием на напряжение якоря и возбуждение двигателя. В обеих схемах в процессе выравнивания нагрузок более загруженный двигатель уменьшает скорость, а менее нагруженный увеличивает. Уравнительные схемы с возбуждением на напряжение двигателей выравнивают нагрузочные токи якоря и моменты первого и второго ЭД. При этом изменяется соотношение мощностей отдаваемых двигателем. Уравнительные схемы с воздействием на возбуждение двигателя выравнивают нагрузочные токи и мощности. При этом меняется соотношение моментов двигателя. Рассмотрим уравнительную схему с воздействием на напряжение генераторов питающих двигатели.

Схема выравнивания нагрузки по напряжению якоря.

!!!В схеме уравнительный преобразователь УП включает в диагональ моста, его плечами являются возбудители генератора BP1 и BP2 и обмотки возбуждения генераторов L_OG1 и L_OG2.

Усилитель УП имеет три обмотки: две обмотки – обратные связи по току двигателей L_om1 и L_om2, и обмотку управления соотношения скоростей L_S.

При согласовании синхронных двигателей М₁, М₂ по обмотке L_S ток не протекает. В случае рассогласования по обмотке протекает ток, стремящийся увеличить напряжение усилителя УП и действует таким образом, что увеличивает ток в обмотке возбуждения генератора, имеющую меньшую ЭДС.

Обмотки L_om1 и L_om2 подключенные на компенсационную обмотку L_ko и дополнительные полюса LD и действуют встречно друг другу. Результирующая намагничивающая сила этих обмоток при равных токах в цепи двигателей ровна нулю. При расхождении токов двигателей разность намагничивающих сил обмоток L_om1 и L_om2 вызывает появление на зажимах УП такой полярности при которой ток возбуждения генератора более загруженного двигателя уменьшается, а ток возбуждения менее загруженного генератора увеличивается. В результат е этого происходит выравнивание нагрузки. На рисунке указанная полярность усилителя УП соответствует случаю когда двигатель M2 более загружен чем двигатель М1.!!!

Уравнительная схема с воздействием на возбуждение двигателей.

Обмотка возбуждения двигателей Loм1, Loм2 питаются от возбудителей ВД1, ВД2. При равных токах двигателей, результирующая намагничивающая сила токовых обмоток ровна нулю. И усилитель УП не оказывает воздействия на цепи возбуждения двигателей. В случае рассогласования нагрузок возникает результирующая намагничивающая сила токовых обмоток, создающая ЭДС усилителя УП такой полярности при которой ток возбуждения более нагруженного двигателя увеличивается, а менее нагруженного уменьшается. Это приводит к снижению тока якоря более нагруженного двигателя и к увеличению тока менее нагруженного.

Электрооборудование и электропривод непрерывных вставок

Основная особенность непрерывного процесса прокатки – движение прокатываемого металла в одном направлении и нахождение его в валках нескольких клетей одновременно. Такая группа клетей называется непрерывной. В каждой клети непрерывной группы обжатие заготовки происходит один раз, поэтому для получения нужного сечения используется несколько клетей расположенных последовательно. Благодаря высокой скорости прокатки температура не успевает снизиться и прокатка обеспечивает высокое качество готовой продукции.

Рассмотрим схему расположения оборудования непрерывного широкополотного тонколистового стана горячей прокатки. Из нагревательных печей одинаковые слябы на рольганг 6 к черновому окалиноломателю 2, представляющему собой двух валковую клеть, в которой происходит небольшое(5%) обжатие металла для разрушения слоя окалины. Затем прокатываемый металл в черновой группе, состоит из четырех клетей 3, расположенных между собой на таком расстоянии, что заготовка может одновременно находиться только в одной клети. После каждой черновой группы рольганг попадает на промежуточный рольганг 7. Затем в чистовую группу клетей, состоящих из летучих ножниц 8, обрезающих передние и задние концы полосы чистового окалиноломателя 9 и шести-семи рабочих клетей 10, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга.

В чистовой группе металл может одновременно находиться во всех клетях, что накладывает особые требования к системе ЭП. Валки окалиноламателя и прокатных клетей, приводящих во вращение от двигателя 4 через редуктор 5. После прокатки в чистовой группе металл поступает к молоткам сворачивающих его в рулоны.

Особенности непрерывной прокатки.

Технологический процесс любой непрерывной группы клетей связан с двумя особенностями прокатки: 1. Одновременное нахождение металла в двух и более клетях; 2. Ударное приложение нагрузки при захвате металла на полной скорости прокатки.

Одновременное нахождение металла в нескольких клетях требует выполнения основного условия непрерывной прокатки. Это соблюдение постоянства секундного объема металла по клети.

S₁·V₁= S₂·V₂= S_n·V_n= const (если не выполняется, то клети могут порвать металл)

S₁, S₂, S_n – сечение, V₁, V₂, V_n – скорость металла перед входом в следующую клеть.

Несоблюдение этого условия может привести к появлению усилия растяжения или сжатия металла между клетями. В зависимости от соотношения скоростей валков и усилий, возникших в металле, имеют место следующие виды прокатки: