Файл: Солодухо Я.Ю. Автоматика электроприводов непрерывных станов горячей прокатки.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.04.2024
Просмотров: 50
Скачиваний: 1
Влияние параметров привода на величины падения |
скорости и петли |
31 |
|
Оми ч е с к о е с о п р о т и в л е н и е |
я ко ре й |
|
|
п р о к а т н ы х д в и г а т е л е й |
|
||
Зависимость сопротивления |
якорной цепи (якоря, компенса |
||
ционной обмотки и дополнительных полюсов) |
от мощности нере |
||
версивных прокатных двигателей приведена |
на рис. II-9, а |
для |
|
отечественных двигателей, на |
рис. II-9, б — для двигателей, |
из |
|
готовленных фирмами Германии. |
|
|
|
Омическое сопротивление двигателей было рассчитано по кли |
|||
ентским формулярам и чертежам заводов-изготовителей. |
|
||
Из этих кривых видно, что если мощность |
двигателя превы |
шает 700 кет, то сопротивление якорной цепи обычно составляет меньше 4%.
б) Влияние индуктивности якоря двигателя
При питании двигателей по блочной схеме от управляемых ртутных выпрямителей уменьшать индуктивность якоря двигате лей главного привода прокатных станов для улучшения динами ки не только излишне, но и неправильно. Действительно, для сглаживания пульсаций ипредотвращения разрывов тока при пи тании двигателей от ртутных выпрямителей индуктивность якор ной цепи должна быть сравнительно большой, и поэтому обычно' дополнительно устанавливают сглаживающий дроссель.
Несколько высокая индуктивность якорной цепи блока ртут ный выпрямитель — двигатель по сравнению с системой генера тор — двигатель компенсируется безынерционностью ртутного выпрямителя и быстродействующими регуляторами.
в) Влияние махового момента |
|
Прокатка с образованием петли, когда скорость |
двигателя |
поддерживается в статическом режиме с высокой |
точностью |
при помощи регулятора скорости, была аналитически |
исследо |
вана докт. техн. наук Ю. М. Файнбергом, показавшим, что даже
при двукратном увеличении махового момента двигателя |
про |
||
тив |
номинального |
длина петли практически не уменьшается |
|
[15, |
30]. |
|
|
|
Это объясняется тем, что хотя при увеличении махового мо |
||
мента уменьшается |
динамическое падение скорости, но |
зато |
увеличивается время восстановления скорости. Следовательно,, при прокатке с образованием петли нецелесообразно специаль но увеличивать маховой момент двигателя. Экспериментальная проверка на макете подтвердила это положение. В качестве мо дели электропривода был использован четырехмашинный агре гат в составе:
32 |
Ударное приложение нагрузки |
|
|
а) |
двух генераторов |
постоянного тока типа |
ПН-205, 230 в, |
28 кет, 1470 об/мин, 122 a, GD2 = 4 кГм2\ |
|
||
б) |
асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором ти |
||
па А-81-4, 380 в, 40 кет, |
1460 об/мин, 76 a, GD2 = |
2 кГм2; |
|
в) |
тахогенератора типа ПН-2,5 (двигатель), |
220 в, 0,25 кет, |
|
1440 об/мин. |
|
|
Один из генераторов постоянного тока использовали в каче стве двигателя, питаемого от РВ, второй-— в качестве генерато ра, нагруженного сопротивлением. Асинхронный двигатель так же использовали в качестве нагрузочной машины в режиме противовключения.
Маховой момент модели изменяли путем отсоединения на грузочного генератора постоянного тока от агрегата.
В схеме был применен шестианодный ртутный выпрямитель 600 б, 300 а (металлический, запаянный, с воздушным охлажде нием).
Первичная обмотка трансформатора ртутного выпрямите ля была соединена в звезду с выведенной нулевой точкой; вто ричная обмотка — в шестифазную звезду.
Сопротивление якорной цепи машины П-Н-205, включая со противление питающих проводов, составляло 0,2 ом. Электро магнитная постоянная этой же цепи — 0,045 сек. Эквивалентное омическое сопротивление ртутного выпрямителя от перекрытия анодов составляло около 0,2 ом.
В схеме был применен регулятор скорости с одиополуперисдными магнитными и электронным усилителями, описанными ниже в гл. IV и V.
Испытания проводили при изменении махового момента при вода от 6 до 10 кГм2.
На рис. |
II-10, |
а, б представлены осциллограммы, |
снятые |
при полном поле |
и разных значениях махового момента, |
а на |
|
рис. II-11, |
а, б — при ослабленном поле двигателя. Меньшая |
величина динамического падения скорости при ослабленном по ле объясняется большим значением электромеханической по стоянной.
Следует от-метить, что при увеличенном маховом моменте не сколько облегчается стабилизация привода.
До сих пор рассматривалась прокатка с образованием петли.
При прокатке с натяжением, -когда внешняя характеристи ка системы трансформатор — ртутный выпрямитель — двига тель может быть сравнительно мягкой, надобности в увеличении махового момента обычно нет, так как динамическое падение скорости в этом случае мало отличается от статического.
Влияние параметров привода на величины падения скорости и петли 33
Г. Требования к регулятору скорости при питании двигателя по блочной схеме от ртутных выпрямителей
Анализ влияния параметров электропривода на величины петли и динамического падения скорости показал, что при пи тании двигателя по блочной схеме от управляемых ртутных вы прямителей получается ухудшение параметров, по сравнению с
Рис. П-10. Осциллограммы переходного процесса при ударном приложении нагрузки (поле двигателя полное):
а —.при маховом |
моменте 6 кГм*\ б — при |
маховом моменте |
10 кГм*,и —напряжение |
тахогенератора; |
п — скорость двигателя; / |
— ток двигателя; |
А п — изменение скорости |
питанием двигателя от сети, вследствие увеличения омического сопротивления и индуктивности якорной цепи. Этот недостаток компенсируется безынерционностью ртутного выпрямителя и применением высокочувствительных регуляторов скорости. Же лательно, чтобы регулятор скорости был универсальным, обес печивающим как высокую точность поддержания скорости для
3 Заказ 1771
V jr - т в />=15ЫаВ'/мий |
\M25a |
Рис. II-IP Осциллограммы переходного процесса при ударном приложении нагрузки (поле двигателя ослабленное):
а — при маховом моменте 6 кГм-\ б — при маховом моменте 10 кГ<м-
0J сек
П.
О,!сек.
6
Рис. II-12. Влияние запаса по напряжению на переходный процесс:
а — напряжение холостого хода 170 е; б — напряжение холостого хода ISO в
3*
36 Ударное приложение нагрузки
прокатки с образованием петли, так и возможность смягчения характеристик для прокатки с натяжением.
Молено сформулировать следующие требования, предъявля емые к универсальному регулятору скорости.
1. Регулятор должен обеспечивать поддержание скорости с 'точностью примерно 0,1-—0,2% при изменении нагрузки от хо лостого хода до номинальной.
2.Регулятор доллеен содержать узел компаундирования, позволяющий изменять наклон характеристик в пределах от
0,1—0,2 до 10%.
3.Восстановление скорости после внезапного прилол<ения нагрузки должно происходить за время 0,1—0,2 сек.
Ртутный выпрямитель в блочной схеме обычно работает с зарегулированными сетками. При входе заготовки в клеть РВ полностью открывается. Например, для сортовых и проволоч
ных станов .при номинальном напрял<ени1и двигателя 700 в на пряжение РВ при полностью открытых сетках и номинальной нагрузке выбирают равным 825 в. В некоторых случаях прини мается еще больший запас.
Вопрос правильного выбора запаса наирялсения является чрезвычайно важным. Чем больше этот запас, тем меньше вре мя восстановления скорости. При этом, однако, ухудшается ко эффициент мощности.
Осциллограммы, приведенные на рис. П-12, иллюстрируют работу ртутного выпрямителя при недостаточном запасе по на пряжению. Осциллограммы снимали на описанном выше маке те с дополнительным сопротивлением 0,26 ом, включенным в цепь якоря. Вследствие недостаточного запаса по напрялсению ток двигателя на осциллограмме рис. П-12, а после достиже ния максимального значения— 134 а оставался неизменным, хо тя происходил процесс восстановления скорости. Поэтому вре мя восстановления скорости было сравнительно велико (0,19 сек.). На осциллограмме рис. П-12, б снят процесс удар ного приложения нагрузки при несколько увеличенном запасе по напряжению, что достигнуто путем снижения напряжения хо лостого хода с 170 до 150 в. Время восстановления скорости зна чительно уменьшилось (до 0,12 сек.). Некоторое увеличение ди намического падения скорости в процентах объясняется сниже нием скорости двигателя из-за уменьшения на.прял<ения.
Вопрос выбора оптимального запаса по напрял<ению для различных станов не рассматривается из-за ограниченного объ ема книги.
ГЛАВА III
СИСТЕМЫ ПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ
1. Ртутные выпрямители и двигатель-генераторы
Широкое внедрение ртутных выпрямителей для питания про катных двигателей началось в 1942—1943 гг. Первый непре рывный полосовой стан 1450 с мощными ртутно-выпрямитель ными агрегатами был введен в Советском Союзе в 1951 г. Про катные двигатели новых непрерывных станов горячей прокатки питаются исключительно от ртутных выпрямителей. Они приме няются также при увеличении мощности приводов на старых установках, питающихся от двигатель-генераторов. Это объяс няется следующими преимуществами ртутных выпрямителей по сравнению с двигатель-генераторами.
1. Конструкция ртутных выпрямителей проще. Они менее подвержены авариям и проще в обслуживании (отсутствуют коллекторы, щетки, смазочное оборудование).
Можно привести некоторые статистические данные эксплуа тации двигатель-генераторов и ртутных выпрямителей [40]. Для
обслуживания |
двигатель-генератора 1000 кет, 230 в необходи |
|||
мо израсходовать ежегодно 198 чел.-час., время остановки |
со |
|||
ставляет 76 час. (треть времени занимает чистка |
агрегата, |
|||
треть — ремонт |
коллектора и щеток). Для обслуживания |
вы |
||
прямителя той же мощности расходуется 70 чел.-час. |
(удаление |
|||
пыли, |
осмотр), |
время остановки —46 час. Таким образом, |
за |
|
трата |
рабочей |
силы уменьшается примерно в 2,5 раза, время |
остановок — в 1,5 раза.
2. Коэффициент полезного действия ртутных выпрямителей напряжением 750 в и выше примерно постоянный и составляет 95% при нагрузках от 30 до 100% от номинальной. К. п. д. дви гатель-генераторов составляет 90% при номинальной нагрузке
и85% при нагрузке 30% номинальной.
3.Стоимость ртутно-выпрямительных установок значитель но ниже стоимости двигатель-генераторов.
На отечественном непрерывном полосовом стане горячей прокатки 1680, работающем с 1935 г., установлены двигатель-ге-