ОТЗЫВ

на выпускную квалификационную работу Хазиева Ильнура Ильясовича на тему «Разработка электропривода механизма качания кристаллизатора ККЦ ОАО ММК»

В выпускной квалификационной работе рассмотрена характеристика кислородно-конвертерного цеха, технологический процесс выплавки стали, технология работы и требования к электроприводу механизма качания кристаллизатора, произведен расчет упрощенной нагрузочной диаграммы. На основе данных полученных при расчетах произведен выбор электродвигателя, проверка его по нагреву и по перегрузке, также представлен выбор основного электрооборудования и защиты электропривода.

Для питания двигателя выбран преобразователь серии КТЭ-500/440-131-УХЛ4, номинальной мощностью 150 кВт и напряжением питания 380 В.

Выбраны защитные устройства элементов силовой схемы и рассчитаны уставки защит.

Разработана САР скорости механизма качания кристаллизатора. Спроектированы ее функциональная и структурная схемы, были рассчитаны все необходимые параметры для построения упрощенной модели САР.

Анализ переходных процессов показал, что электропривод удовлетворяет предъявляемым к нему требованиям.

Выпускная работа выполнена в соответствии с заданием и требованиями ГОС, предъявляемыми к оформлению технической документации в соответствии со стандартом МГТУ СМК-О-СМГТУ-36-12 (версия 2)

За время учебы и работы выпускной работой студент Хазиев И.И. показал хорошие знания, соответствующие квалификационным требованиям бакалавра. Принятые им технические решения соответствуют современному уровню развития систем автоматического регулирования электроприводами постоянного тока.

В целом выпускная работа Хазиева И.И. заслуживает оценки «отлично», рекомендуется к защите в ГАК по направлению 140600.62 «Электротехника электромеханика и электротехнология».

Руководитель проекта В. И. Косматов

профессор, к.т.н.

Реферат

Пояснительная записка содержит страниц, 18 иллюстраций, 12 таблиц, 14 использованных источников.

Ключевые слова: токоограничивающий реактор, тиристорный преобразователь, экцентрик, двигатель постоянного тока, система ТП-Д функциональная схема, электропривод.

В данной работе производится разработка электропривода механизма качания кристаллизатора ККЦ. В общей части пояснительной записки рассмотрена технология работы и требования к электроприводу механизма качания кристаллизатора, произведен расчет упрощенной нагрузочной диаграммы. На основе данных полученных при расчетах произведен выбор электродвигателя, проверка его по нагреву и по перегрузке, также представлен выбор основного электрооборудования и защиты электропривода.

Специальная часть содержит материалы, описывающие спроектированную САР электропривода, представлены ее структурная и функциональная схемы. Для спроектированной системы управления производится расчет основных параметров объекта регулирования и соответствующих им регуляторов. Для разработанной САР была составлена и смоделирована, с помощью математического пакета MathLAB, упрощенная структурная схема, полученные графики переходных процессов являются оптимальными.

Оглавление

ОТЗЫВ 3

РЕФЕРАТ 4

Оглавление 5

ВВЕДЕНИЕ 6

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 8

1.1 Краткая характеристика Кислородно-Конверторного Цеха ОАО «ММК» 8

1.2 Технология производства 9

1.3 Характеристика механического оборудования 11

1.4 Характеристика электрического оборудования 13

1.5 Требования к электроприводу механизма качания кристаллизатора 15

1.6 Расчёт мощности и выбор двигателя 16

1.6.1 Расчёт статических моментов 16

1.6.2 Предварительный выбор двигателя 19

1.6.3 Проверка двигателя на нагрев и перегрузочную способность 20

1.7 Выбор основного силового оборудования 21

1.7.1 Выбор тиристорного преобразователя 21

1.7.2 Выбор токоограничивающего реактора 24

1.7.3 Расчёт индуктивности сглаживающего дросселя 24

1.7.4 Выбор тиристорного возбудителя: 26

1.7.5 Выбор токоограничивающего реактора цепи возбуждения 27

1.8 Системы защиты силовой части электропривода 28

1.8.1 Разновидности и причины аварийных режимов в реверсивном тиристорном преобразователе 29

1.8.2 Защита от перегрузки и коротких замыканий 30

1.8.3 Защита от перенапряжений 31

1.8.4 Защита от обрыва поля 32

1.8.5 Контроль изоляции 32

2.СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 33

2.1Основные параметры объекта регулирования 33

3. РЕАЛИЗАЦИЯ САР 41

3.1 Принципиальная схема САР, общая характеристика основных элементов 41

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 54

Введение

Непрерывная разливка стали, как метод получения литых слябов начала широко применяться в нашей стране и в других странах более сорока лет назад. За этот период машины непрерывной разливки стали постоянно совершенствовались, и новый технологический процесс превратился в одно из важнейших звеньев металлургического производства, в значительной степени определяющей его эффективность и качество всей металлопродукции 1.

Широкое внедрение машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) обусловливается крупными технико-экономическими преимуществами нового метода получения заготовок для листовых, сортовых, трубных и некоторых других станов. При разливке стали на МНЛЗ увеличивается выход годного проката на 10-15%, снижается его себестоимость, повышается производительность труда. Значительный экономический эффект даёт сокращение капитальных затрат на строительство металлургического завода, так как из его состава исключается всё хозяйство, связанное с разливкой стали в изложницы, обжимной стан (слябинг или блюминг), а в ряде случаев и непрерывно-заготовочный стан. Важным преимуществом непрерывной разливки является существенная экономия топливно-энергетических ресурсов за счёт исключения нагревательных колодцев и уменьшение в два раза удельного расхода электроэнергии на производство литых слябов и блюмов по сравнению с удельными расходами электроэнергии на обжимных станах.

Машины непрерывного литья заготовок позволили полностью механизировать и в значительной степени автоматизировать технологический процесс, коренным образом улучшить условия труда рабочих, занятых разливкой, сократить эксплуатационные расходы.

Современная МНЛЗ - сложный многомашинный агрегат с большим числом автоматизированных электроприводов, систем автоматического регулирования и контроля. Если в доменном и конвертерном производстве электропривод решает задачи перемещения материалов и оборудования и не влияет непосредственно на качество металла, а на станах горячей прокатки от точности работы систем электропривода зависят геометрические размеры проката и качество поверхности, то на МНЛЗ электроприводы главных механизмов существенно влияют также и на структуру литой заготовки.

Высокая надёжность работы электрооборудования МНЛЗ исключительно важна, поэтому требования к нему являются более жёсткими, чем к электрооборудованию прокатных станов. Небольшая неисправность, которая вызывает кратковременную задержку работы прокатного стана, на МНЛЗ может привести к потере всей плавки.

Сложность систем автоматизированного электропривода МНЛЗ обусловлена такими технологическими требованиями, как стабилизация скорости при нагрузке, пульсирующей с частотой 2 - 3 Гц, синхронизация вращения ряда электроприводов, слежение электропривода машины для газовой резки за перемещением слитка по двум координатам, автоматическая точная остановка электроприводов указанной машины и подъёмника заготовок, автоматическое регулирование уровня жидкой стали в кристаллизаторе воздействием на электропривод тянущих валков, ограничение первой и второй производных скорости главного электропривода для защиты от повреждения оболочки кристаллизующегося слитка.

Быстрый прогресс теории и практики электропривода МНЛЗ обусловлен как бурным развитием нового высокоэффективного технологического процесса, постоянным усложнением требований к главным приводам и системам их регулирования, так и общей научно-технической революцией в методах управления и средствах автоматизированного электропривода, начало которой совпало с широким применением МНЛЗ в чёрной металлургии.

Электроприводы основных и вспомогательных механизмов МНЛЗ (механизма качания кристаллизатора, зоны вторичного охлаждения, машины газовой резки, и др.) выполняются, как правило, по системе ТП-Д.