Файл: Филатов, А. С. Электропривод и автоматизация реверсивных станов холодной прокатки.pdf

Анализ кривых, полученных в процессе исследования, показывает следующее (рис. 59).

При приводе моталки от больших двигателей изме­ нение скорости прокатки в рабочем диапазоне вызывает изменение силы тока потерь 4,0—5,6% от максимальной

4. ВЫБОР СТРУКТУРЫ И ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Успешное решение вопроса стабилизации натяжения полосы дает возможность повысить производительность реверсивного стана холодной прокатки и улучшить ка­ чество его продукции. В противном случае процесс про­ катки сопровождается частыми обрывами полосы, про­ стоями оборудования, снижением качества продукции

Приведенные кривые влияния натяжения па толщи­ ну полосы (рис. 51-—54) и другие многочисленные иссле­ дования позволяют с учетом эксплуатации пятидесяти станов более конкретно сформулировать этот критерий. Оказывается, что поддержание постоянства натяжения с точностью до 5—12% является достаточным условием для успешного протекания технологического процесса. Существует несколько причин изменения натяжения по­ лосы в процессе работы стана: динамические составляю­ щие моментов двигателя, несовершенство регуляторов тока и э. д. с , потери в приводе.

Первые два источника ошибок не являются определя­ ющими по двум причинам. Во-первых, они достаточно хорошо изучены и полученные аналитические зависимо­ сти позволяют с нужной достоверностью провести соот­ ветствующие корректировки в структурной схеме пара­ метрического управления приводом для снижения влия­ ния указанных параметров на точность регулирования натяжения полосы.

Кроме того, влияние динамических составляющих момента проявляется главным образом в периоды уско­ рения и замедления стана, которые по времени состав­ ляют доли процента от общего цикла.

Следовательно, основным источником нарушения ус­ ловия сохранения постоянства натяжения полосы яв­ ляется изменение потерь при иамотке бунта. Проведен­ ное исследование позволяет с достаточной степенью точ­ ности и достоверности построить обобщающие кривые, характеризующие этот источник ошибок для всей серии многовалковых станов.

Подобные кривые могут служить основным исходным материалом при выборе структуры электропривода на­ моточных устройств реверсивных станов вообще. Вопрос

стоит о зависимостях вида AT=f (— , характеризую­

щих изменение натяжения полосы AT при намотке бун­ та при разных исходных значениях натяжения полосы Т. Считают целесообразным по оси ординат регистрировать AT в конце намотки бунта в процентах от первоначаль­ но установленного натяжения, а по оси абсцисс задан­ ное натяжение в начале процесса в долях от натяжения соответствующего номинальной мощности двигателя, т. е. диапазон натяжений. Кривые, построенные для раз­ ных значений диапазона изменения диаметра бунта

98

при заданном диапазоне натяжений и однодвигательном приводе моталки с параметрической системой управ­ ления.

Кривые строили следующим образом. По экспери­ ментальным кривым, данным на рис. 55—59, определя­ ли силу тока в якорной цепи, характеризующую потери привода в начальной стадии процесса при пустом бара­ бане моталки и соответствующем значении силы тока возбуждения. Величиной натяжения (силой тока /) за­ даются. В процессе намотки изменяются диаметр бунта,

ка, характеризующую потери. Разность сил токов в на­ чале и конце процесса, отнесенная к заданному значе­ нию натяжения (силе тока), и является ошибкой регу­ лирования, обусловленной величиной потерь. Получен иые таким образом кривые показаны на рис. 60—63. Испытания выполнены на многовалковых станах не­ скольких типоразмеров, изготовленных по чертежам ВНИИметмаша различными заводами и эксплуатируе­ мых на различных металлургических предприятиях.

Таким образом, в процессе испытания учитывали ка­ чество изготовления и условия эксплуатации, качество монтажа и другие факторы, оказывающие влияние на условия работы оборудования, в том числе и темпера­ туру окружающей среды (времена года). Имеются осно­ вания утверждать, что полученные кривые достаточно универсальны, и это дает основание сделать выводы о структуре электропривода моталок для всей серии многовалковых станов.

Прежде чем переходить непосредственно к выбору структуры привода, отметим следующее. Качество изго­ товления, условия эксплуатации, системы смазки, тем­ пература окружающей среды оказывают непосредствен­ ное влияние на кривые потерь и точность регулирования натяжения. В этом отношении показательны результаты исследования двух двадцативалковых станов 400, изго­ товленных по одним и тем же чертежам на двух различ­ ных заводах. Разница в потерях системы привода дости­

лпрования натяжения ДГ—10-f-12%, то можно сказать на основании кривых рис. 60—63, что возможный диапа­ зон изменения натяжения при однодвигательном приво­ де моталок на станах большой и средней мощности ра­ вен 1—7, а на станах малой мощности 1—5.

Этот вывод может быть положен в основу выбора структурной схемы привода моталок реверсивных ста­ нов холодной прокатки тонких и тончайших лент и по­ лос, требуемый диапазон натяжения в которых сущест­ венно превышает возможности однодвигательного при­ вода моталки.

Как следует из табл. 2 (с. 11), диапазон натяжений для многовалковых станов, обусловленный технологиче­ ским процессом, составляет 1—20 (станы 700) и 1—30 (станы 400 и 300). Во всех случаях он не меньше 1—10.

Очевидно, удовлетворить эти требования при однодвигательном приводе не удается. Необходима более сложная компоновка привода. Было предложено не­ сколько структурных схем, характерным для которых является применение многодвигательного привода со специальными редукторами и отключающими устройст­ вами.

На рис. 64 показано несколько вариантов исполнения такого привода, принятых при проектировании двадцативалковых станов конструкции ВНИИметмаша. Для одного из них характерно применение двух двигателей одинаковой мощности, жестко соединенных между собой и через редуктор с барабаном моталки. При максималь­ ных значениях натяжений оба двигателя участвуют в ра­ боте. При прокатке с меньшими натяжениями один дви­ гатель отключается. Привод осуществляется от другого двигателя. Этот один из оптимальных вариантов испол­ нения привода позволяет уменьшить маховой момент и одновременно увеличить в два раза диапазон натяже­ ний. Конструкция редуктора при этом обычная. В кине­ матическую схему привода добавляют лишь отключаю­ щее механическое устройство.

Незначительное усложнение кинематической схемы позволяет довести возможный диапазон изменения на­ тяжения до 1—12 и выше, если предусмотреть ряд спе­ циальных мер по компенсации потерь.

Для станов с большим диапазоном натяжения во ВНИИметмаше разработан другой вариант привода мо­ талки от двух двигателей разной мощности, который на-

101

шел широкое применение в многовалковых станах сред­ ней и малой мощности (рис. 65).

Двигатель большей мощности (главный двигатель) используют при прокатке толстых полос, когда усилия натяжения достигают наибольших значений.

Двигатель меньшей мощности (вспомогательный дви­

Характерной особенностью второго варианта испол­ нения привода является наличие двух двигателей раз­ личной мощности и общего редуктора специального из­ готовления. Усложнив структурную схему привода, уда­ лось расширить возможный диапазон изменения натя­ жения и довести его в станах средней мощности до

102