Модернизация электропривода нажимного устройства уширительной клети прокатного стана.

5.Расчёт и выбор силового оборудования Расчёт параметров силового трансформатора якорной цепи 5.1.1 Расчёт фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора. Вторичное напряжение силового трансформатора рассчитывается с учётом просадки напряжения сети . Расчётное значение фазного напряжения вторичной обмотки трансформатора: , (5.1) где: – коэффициент, учитывающий падение напряжения за счёт коммутации и активных сопротивлений трансформатора, вентилей, реактора, предварительно /3/; – коэффициент схемы, для трёхфазной мостовой схемы /3/; – коэффициент, учитывающий допустимое понижение напряжения сети до ; , (5.2) , . Электродвигатели включены последовательно и питаются от одного преобразователя. 5.1.2 Расчёт линейного напряжения вторичной обмотки трансформатора: При соединении вторичной обмотки в треугольник: , (5.3) . 1804.03.095.07.00.ПЗ Лист 23 Изм Лист № докум. Дата Подп. 5.1.3 Расчёт коэффициента трансформации: , (5.4) . 5.1.4 Расчёт фазного вторичного тока трансформатора: , (5.5) где: – коэффициент схемы, для трёх фазной мостовой /3/; – номинальный ток выпрямителя, равный установившемуся току двигателя, согласно таблицы 3.2 ; . 5.1.5 Расчёт первичного тока трансформатора: , (5.6) . 5.1.6 Расчётная типовая мощность трансформатора: , (5.7) . 5.1.7 Выбор силового трансформатора. По расчётным данным с помощью каталожных данных заводов изготовителей выбирается силовой трансформатор, удовлетворяющий условиям: ; ; ; . Выбираем силовой трансформатор типа ТСЗП 630/10 – У3, параметры которого приведены в таблице 5.1. 1804.03.095.07.00.ПЗ Лист 24 Изм Лист № докум. Дата Подп. Таблица 5.1 – Параметры силового трансформатора Наименование параметра Обозначение Единица измерения Значение Номинальная мощность кВА 580 Номинальное напряжение силовой обмотки В 6000 Номинальное напряжение вентильной обмотки В 410 Номинальный фазный ток вентильной обмотки А 816 Напряжение короткого замыкания % 5,9 Ток холостого хода % 2,2 Потери холостого хода Вт 2100 Потери короткого замыкания Вт 6000 Из сопоставления таблицы 5.1 и предыдущего расчёта видно, что наше условие удовлетворяется. Однако необходимо ещё выполнить дополнительную проверку силового трансформатора. 5.2 Проверка выбранного силового трансформатора якорной цепи 5.2.1 Расчёт номинального вторичного фазного напряжения. , (5.8) . 5.2.2 Расчёт сопротивления рассеяния фазы трансформатора Зная потери и напряжение короткого замыкания трансформатора можно найти активное, полное и индуктивное сопротивление рассеяния фазы трансформатора, приведённые к вторичной стороне. 1804.03.095.07.00.ПЗ Лист 25 Изм Лист № докум. Дата Подп. , (5.9) , , (5.10) , , (5.11) . 5.2.3 Расчёт напряжения на двигателе. Напряжение на двигателе без учёта падения напряжения на сглаживающем дросселе при токе и напряжении : , (5.12) где: – импульсное напряжение тиристора в открытом состоянии /4/; . > на 400(В), следовательно, выбранный трансформатор обеспечивает необходимое напряжение на двигателе. 5.2.4 Расчёт тока при максимальной перегрузке. Ток , потребляемый двигателем, при максимальной перегрузке: , (5.13) где: – максимальная перегрузочная способность двигателя; . 5.2.5 Расчёт вторичного тока трансформатора при перегрузке. Вторичный ток трансформатора при заданной перегрузке в течение 2 секунд: 1804.03.095.07.00.ПЗ Лист

Содержание



Введение .6

1. Описание стана и технологического процесса прокатки .7

1.1 Описание стана ..7

1.2 Технологический процесс и механическое оборудование .8

2. Техническое задание .11

3. Расчёт и выбор мощности электродвигателя нажимного устройства уширительной клети стана 2300 ..12

4. Проверка выбранного электродвигателя 19

5. Расчёт и выбор силового оборудования 23

Расчёт параметров силового трансформатора якорной цепи ..23

Проверка выбранного силового трансформатора якорной цепи ..25

Расчёт параметров трансформатора цепи обмотки возбуждения ..27

Проверка выбранного трансформатора цепи обмотки

возбуждения .28

6. Выбор тиристорного преобразователя 30

6.1 Выбор тиристорного преобразователя якоря 30

6.2 Выбор тиристорного преобразователя для питания обмотки

возбуждения 31

7. Выбор структуры системы управления 32

7.1 Функциональная схема 32

7.2 Структурная схема ..35

8. Определение параметров силового оборудования .40

9. Выбор типа регуляторов и расчёт их параметров 45

Выбор типов регуляторов 45

Расчёт параметров регулятора тока якоря 47

Расчёт параметров контура регулирования скорости .50

Расчёт параметров регулятора тока возбуждения 52

1804.03.095.07.00.ПЗ Лист

4

Изм Лист № докум. Дата Подп.





9.5 Расчёт параметров регулятора Э.Д.С..55

10. Построение переходных процессов ..57

11. Безопасность жизнедеятельности 59

Краткое описание анализируемого объекта ..59

Требования промышленной беопасности к объекту при проектировании ..60

Опасные и вредные факторы, возникающие при эксплуатации прокатных станов ..60

Общие требования по созданию безопасных условий труда ..61

Требования техники безопасности к электродвигателю нажимного устройства уширительной клети 64

Требования техники безопасности к преобразовательным агрегатам .64

Требования техники безопасности к электрическим

помещениям 66

12. Экономическая часть ..70

12.1 Введение в экономическую часть 70

12.2 Экономическое обоснование разработки .70

12.3 Построение сетевого графика ..71

12.4 Расчёт затрат на проектирование 79

12.5 Расчёт затрат на приобретение комплектующих и монтаж привода нажимного устройства прокатной клети 83

12.6 Расчёт периода окупаемости проекта .85

Заключение ..88

Литература 89

Приложение А90

1. Зеленов А.Б., Тертичников В.Н., Гулякин В.Г. Электропривод механизмов прокатных станов, Металлургиздат, Харьков 1963г.

2. Справочная книга по светотехнике /под редакцией Айзенберга Ю.Б. /

3. Ключев В.И. Теория электропривода, Москва, Энергоатомиздат, 1985г.

4. Перельмутер В.М. Комплектные тиристорные электроприводы, Справочник, Москва, Энергоатомиздат, 1988г.

5. Чиликин М.Г., Сандлер А.С. Общий курс электропривода, Москва, Энергоиздат, 1981г.

6. Усынин Ю.С., Осипов О.В. Системы управления электроприводов, учебное пособие, Челябинск, Издательство ЧГТУ , 1996г.

7. Усынин Ю.С. Управление замкнутыми электроприводами, конспект лекций, часть 1, Челябинск, 1975г.

8. Справочник по проектированию автоматизированного электропривода и систем управления технологическими процессами, под редакцией Круповича В.И. Москва, Энергоиздат, 1982г.

9. Киселёва Л.М., Сериков С.Г. Безопасность жизнедеятельности Челябиск, 1994г.

10. Межотраслевые правила по охране труда (ПБ) при эксплуатации электроустановок. Москва, Метализдат, 2000г.

11. Гафиятуллин Р.Х., Маурер В.Г., Мацин В.П. Теория автоматического управления, учебное пособие, Челябинск, Издательство ЧГТУ, 1997г.

12. СНиП 23-05-95 Освещение, Москва, Энергоатомиздат, 1995г.

13. Сетевые методы планирования и управления, методические указания, под редакцией Миних А.В.. Челябинск, 1988г.

14. Метс А.Ф., Штец К.А. Организация и планирование предприятий чёрной металлургии, Москва, Металлургия, 1986г.