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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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-