автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Разработка и исследование электропривода моталки Гаррета сортопрокатного стана по системе ТП-Д

г 5 о 31

МОСКОВСКИЙ ордена 'ЛЕНИНА и ордена ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи АРКАДЬЕВ ВИКТОР ЮРЬЕВИЧ

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРИВОДА МОТАЛКИ ГАРРЕТА СОРТОПРОКАТНОГО СТАНА ПО СИСТЕМЕ ТП-Д

Специальность 05.09.03 - Электротехнические комплексы

и системы, включач их управление и регулирование

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1991

Работа выполнена на кафедре Автоматизированного электропривода (.(ооновского ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетического института.

Научный руководитель - заслуженный деятель науки и техники

РС2СР, доктор технических наук, профессор КИНЕВ В. И.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор РУБЦОВ В.П. - кандидат технических наук, доцент ТЕЛИЧКО Л.Я.

Ведущее предприятие - Краматорский металлургический

завод им. Куйбышева В.В.

Защита состоится " 22 1991 г. в аудитории N'214

в 1Ч час. ОО минут на заседании специализированного Совета Д 053.16.04 при Московском ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетическом институте.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью просим направлять по адресу: 105835 ГСП, Москва Е-250, Красноказарменная ул., д. 14, Ученый Совет МЭИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ.

Автореферат разослан " "февраля 1991 г.

Ученый секретарь специализированного Совета Д 053.16.04

кандидат технических наук, доцент КИРЕЕВА

-'• " ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Совершенствование силовой полупровод-шковой техники за последние годы создало условия для примене-п'я на моталках Гаррета сортопрокатных станов тирнсторпых пре-)бразователеп. Это открыло возможности повышения производитель-юсти моталок и в целом всего стана, так как, в основном, в :вязи с техническим:: ограничениями моталок достижение большой штегральной производительности затруднительно. Это достигает-;л за счет реализации более высокого быстродействия электропри-юдсв мотатек стана и лучших условий ограничения динамических [агрузок, обеспечивающих как повышение надежности работы и дол-■овечности работы механического оборудования, так и исключения 'брывносги наматываемого металла в рейсах его заклинивания. Днако, эти преимущества могут представлять практический Интеле только в том случае, если по простоте эксплуатации и надея-юсти работы системы тиристорного управления моталками будут довлетворять тяжелым условиям эксплуатации без постоянного квалифицированного техухода. В связи с этим на кафедре АЭП МЭИ в •ечение ряда лот ведутся работы по созданию унифицированной сис-•еми электроприводов постоянного и переменного тока на базе гам-:ы модулей тиристорных преобразователей ПТЭМ-1Р, предназначен-:их для тяжелых условий эксплуатации и не требующих постоянного ■ехухода. Эти преобразователи обеспечивают широкие возможности :омллектования электроприводов моталок Гаррета по системам 'В-Г-Д, ТП-Д и НПЧ-АД в широком диапазоне мощностей.

Несмотря на значительные успехи в развитии полупроводнико-ой преобразовательной техники, до настоящего времени подавляющее большинство моталок Гаррета на отечественных сортопрокатных танах тлеют групповой электропривод по системе "генератор - дви-атель" с присущим ему комплексом серьезных недостатков, сущест-енно влияющих на технологический процесс намотки проволоки в унты: низкое качество функционирования, взаимовлияние работы дноЧ моталки на другую, низкий КЦД, значительные массо-габарит-ые показатели. Технический уровень такого оборудования не поз-оляет сегодня удовлетворить возросшим требованиям к качеству ункционирования электропривода моталки Гаррета.

Проведенный анализ требований, предъявляемых к электроприводу моталок показал, что на основе принципиально нового подхода в создании тиристорных преобразователей, а тленно модульного исполнения тиристорных преобразователей по принципу "черного ящика", наиболее простым и весьма эффективным решением является создание электропривода моталок по системе ТП-Д.

Однако практически отсутствуют исследования особенностей взаимодействия этой новой и перспективной системы электропривода со сложной механической частью, для которых характерно существенное влияние не только упругих механических связей, изменения приведенного момента инерции, но и некоторых технологических параметров /температуры, диаметра и марки стали наматываемого металла/. Между тем известно, что динамические свойства электропривода при заданной механической части определяют динамические нагрузки, возникающие в ней, поэтому исследование этих особенностей тлеет важное практическое значение для уменьшения износа механического оборудования и ограничения динамических нагрузок, возникающих в наматываемом металле в режимах заклинивания допустимыми значениям. Последнее является весьма актуальным в связи с задачей исключения обрывности наматываемого металла в аварийных режимах заклинивания.

Поль ту.ботн. Данная работа является частью работ, проводимых на кафедре А2П МЭИ по созданию системы унифицированных комплектных регулируемых электроприводов постоянного и переменного тока, предназначенных для тяжелых условий эксплуатации и имеет целью разработку, исследование и внедрение современного регулируемого электропривода моталки Гаррета сортопрокатного стана по системе ТП-Д, обеспечивающей повышение производительности моталок за счет сокращения времени цикла намотки, исключения простоев технологического оборудования при возможных отказах электроники и эффективное ограничение динамических нагрузок во всех режимах работы.

Для достижения этой цели в работе были поставлены и решены следующие конкретные задачи:

1. Анализ технических возможностей и материалов экспериментальных исследований применяемой для привода моталок Гаррета системы электропривода постоянного тока с релейно-контакторкым

управлением.

2. Разработка электропривода моталки по системе ТП-Д и практических рекомендаций по расчету параметров и настройке электропривода.

3. Разработка математического описания динамических процессов в электромеханической системе привода моталки Гаррета и на его основе создание гибридной модели системы.

4. Исследование на гибридной модели влияния на работу моталок температурных режимов сортопрокатного стала, получение ко-личествешшх оценок этого влияния и практических рекомендаций, обеспечивающих требуемое качество намотки бунта.

5. Исследование на гибридной модели аварийных режимов заклинивания наматываемого металла, разработка методики расчета максимальных нагрузок и практических рекомендаций, обеспечивающих снижение коэффициентов динамичности до уровня, снижающего обрывность металла в аварийных режимах заклинивания.

6. Внедрение разработанной системы ТП-Д на сортопрокатном стане 280 Краматорского металлургического завода им. Куйбышева В.В..

Методика проведения исследований включает анализ состояния вопроса, теоретические исследования, использующие методы теории электропривода, теории автоматического управления, дифференциальное и интегральное исчисление с применением моделирования на гибридной аналоговой модели. Экспериментальные исследования проводились непосредственно на четырех действующих моталках Гаррета сортопрокатного стана 280 КМЗ с осциллографированием основных режимов работы электроприводов, с применением методов статистического анализа. Достоверность теоретических выводов и рекомендаций обусловлена конкретным доказательством адекватности используемых математических моделей реальным электроприводам, подтверждена хорошим совпадением расчетных и экспериментальных результатов.

Научная новизна результатов, полученных в диссертационной работе состоит в следующем:

- разработана унифицированная оптимальная система тдристорного управления электропривода моталок сортопрокатного стана на основе комплекса технологических требований, предъявляемых к их

электроприводам;

- разработавшая унифицированная система позволяет практически исключить простои моталок сортопрокатного стана при отказах электронных узлов ввиду возможности их безналадочной замены исправными резервными;

- оригинально решены вопросы автоматического контроля начала и окончания процесса намотки металла;

- разработана гибридная модель электропривода моталки Гаррета сортопрокатного стана по системе ТП-Д, состоящей из реального тиристорного преобразователя и аналоговой модели упругой электромеханической системы, адекватность гибридной модели реальному объекту подтверждена неоднократными исследованиями на четырех действующих электроприводах сортопрокатного стана 280 и материалами моделирования;

- исследованиями на гибридной модели электропривода моталки по система ТП-Д установлено, что коэффициент заполнения бунта зависит от диаметра, марки к неравномерности температура по длине наматываемого металла и определяется формированием статических механических характеристик;

- исследования на гибридной модели аварийных режимов заклинивания наматываемого металла показали, что в этих режимах коэффициенты динамичности достигают значении, при которых в зависимости от температуры, марки стали и приложенных к нему усилий возможен обрыв металла;

- разработан вариант электропривода с использованием гибкой обратной связи по модулю производной скорости двигателя в аварийных режимах заклинивания, что позволило снизить коэффициенты динамичности и исключить обрывность наматываемого моталлч.

Практическая ценность и тсалпзпцгя работы. Раз1.асота!;...л унифицированная оптимальная система тиристорного управления для электроприводов моталок па базе безналадочных моноблочных тирис-торных преобразователей специального исполнения ПТЗМ-1Р и разработанных узлов системы управления внедрена на четырех моталках Гаррета сортопрокатного стана 280 Краматорского металлургического завода игл. Куйбышева В.В. В результате применения разработанной унифицированной системы тиристорного управления увеличена эксплуатационная надежность работы оборудования моталок, практи-

чески полностью исключены простои моталок по вине электроники, что обеспечивает ее высокую интегральную производительность.

Апробация работы. Основные результаты работы доложены и обсуждены на научной-технической конференции по проблемам повышения эффективности электрооборудования и электроснабжении в промышленности и на транспорте /г.Москва, 1988г./ и на заседании каредры Автоматизированного электропррзода Московского энергетического института.

Публикации. Основное содержание работы нашло отражение в двух печатных работах.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы из 119 наименований. Ее содержание изложено на 176 страницах и состоит из 98 страниц основного текста, 65 рисунков и 7 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении рассмотрено состояние проблемы, обоснована актуальность ее решения, сформулировали цель и задачи диссертационной работы.

В первой главе на основе анализа особенностей работы к условий промышленной эксплуатации моталок Гаррета сортопрокатного стана определены требования к электроприводу моталок. К важнейшим из которых относятся: обеспечение максимальной интегральной производительности; надежное ограничение максимальных усилий электропривода стопорными значениями за счет формирования экскаваторных характеристик; плавное и непрерывное регулирование скорости во всех режимах; использование простых и эффективных технических решений, обеспечивающих бесперебойную работу при возможных отказах электронных систем управления; высокие технико-экономические показатели и т.д.

Проведенный анализ систем электропривода моталок показал, что по ряду важнейших показателей и динамических свойств, наиболее распространенная до настоящего времени система Г-Д обладает известными недостатками и не позволяет сегодня удовлетворить возросшим требованиям к электроприводам моталок Гаррета.

В связи с этим рассмотрена ее замена более совершенными системами 1П-Д, РИГ-Д, ТП-Д или 1ПТЧ-ЛД.

В применении к электроприводам моталок Гаррета с учетом всего комплекса условий эксплуатации и режимов работы, и приникая во внимание, что большинство отечественных моталок Гаррета сортопрокатных станов оборудованы системой Г-Д, наиболее простым и весьма элективным решением является использование системы ти-ристорный преобразователь - двигатель /ТП-Д/.

Однако, этот переход рационален лишь в том случае, если система ТП-Д, несмотря на ограниченную надежность электронной элементной базы и принципиально большую сложность полупроводниковых устройств управления, обеспечит бесперебойную работу моталок при возможных отказах электроники. Для этого необходимо обеспечить сохранение работоспособности системы электропривода при глубоких просадках напряжения, минимальное время восстановления работоспособности моталок при отказах электронных узлов, безналадоч-ность системы управления, максимальное удобство в эксплуатации электротехнически!.; персоналом выходной стороны стана.

Кафедрой А311 МЭИ выполнена разработка гак.и модульных тирис торных преобразователей в моноблочном экскаваторном исполнении ПТЭ;.:-1Р, которые при естественном охлаждении имеют высокие удель ные массо-габаритные показатели 2+2,5 кВт/кг, 1,5+2,ОкВт/дм3, не имеют подстроечных элементов и имеют гарантированные аналогично электрическим малинам характеристики, обладают повышенной надежностью, допускают безналадочную замену резервными в течение 8+15 минут, работаот при изменениях напряжения и частоты сети £15/1 от номинального к при 40^-ых просадках напряжения, снабжены простой и эффективной самодиагностикой, быстродействующей защитой по управляющему электроду и автоматически.! повторным включением, имеют встроенный быстродействующий контур регулирования и ограничения тока нагрузки.

Разработанная серия тиристорных преобразователей ПТЭМ-1Р позволяет на единой элементной базе обеспечить тиристорное упраг ление моталок Гаррета отечественных сортопрокатных станов.

На основе тиристорных преобразователей ПТЭ.М-1Р разработана система управления режимами работы электропривода моталки в циклах намотки, функциональная схема которой показана на рис.1, ко-

^¡гов

Рис.1

торая обеспечивает, с одной стороны, выполнение всех необходимых оперший работы моталки в комплексе технологического процесса всего стана, а, с другой стороны, всех необходимых блокировок в з аимо свя з аш шх мз хан и з;.;о в.

В результате анализа энергосиловых параметров процессов намотки получены количественные оценки изгибающего момента, необходимого при наматывании прутка в бунт, которые показали, что величина этого момента незначительна и которым при рассмотрении и расчетах системы можно пренебречь.

На основании проведенного анализа особенностей работы моталок были рассмотрены основные факторы, влияюэде на качество намотки бунта к даны рекомендации по структуре системы управления и расчету ее параметров.

Разработка и практическая реализация унифицированной системы электроприводов моталок с тиристорным управление:.: наиболее рациональным путем решит проблему эксплуатации современной полупроводниковой техники управления на предприятиях страны за счет исключения необходимости ремонта тиристорных преобразователей и удобства централизованного технического обслуживания сложной техники. Унификация системы облегчит задачу подготовки квалифицированного обслуживающего персонала.

Втогая гларя посвящена разработке гибридной модели электромеханической системы моталки, представляющая собой наиболее простой и эффективный инструмент, облегчающий понимание физических особенностей упругой электромеханической системы моталки.

При ее разработке были рассмотрены расчетные схемы механической части, исходя из кинематической схемы моталки.

Показано, что, принимая во внимание реальные параметры электромеханической системы электропривода моталки, расчетная схема механической части моталки сводится к двухмаосовой , где первой массой принят суммарный приведенный к валу двигателя момент инерции двигателя, редуктора и барабана, а второй - приведенный к валу двигателя момент инерции эквивалентного наматываемого металла. В режимах аварийных заклиниваний наматываемого металла механическая часть моталки, при допущении, что наматываемый металл является идеально упругим телом, представляет собой двухмассовую расчетную схему при жесткой заделке второй кассы.

С учетом рассмотренной специфики представлении механ.гчес-кой части электропривода моталки в рабочих режимах намотки и аварийных режимах заклиниваний, а также выбранной системы упраз-ления, была разработана структурная схема электромеханической систем моталки Гаррета по системе ТП-Д /рис.2/.

На основе проведенного анализа характера нагрузки :: режима работы в цикле намотки и особенностей технологического процесса и двухмассовой расчетной механической част;: было разработало математическое описание диггамик:: электр:о:.:охан:гческой системы электропривода моталки.

Показано, что для целой исследования своистз упругой электромеханической системы моталки с учетом особенностей механической части, условий работы и в связи с необходимостью моделирования ти^исторпого преобразователя со всеми его особенностями работы, определяема спецификой входящих в его состав реверсивных управляема вып1©х:телей с раздельным управление:.:: дискретность, неполная управляемость преобразователей, пульсирую-,::;: характер выходного напряжения, наличие Сестокоьол паузи пр.:: переключении комплектов, сов:.хстну:о работу и. взаимовлияние ТН и Д, включенных в многоконтурную, многссвязан:г/:о систему автоматизированного регулировании , наиболее просто и зр^ект:э;:о гибридное моделирование.

Это обусловлю создание гибридной модели, работающей в натуральном маептабе вроме::::, в которой формирование токов в ак-тивно-пндук?:гзной нагрузке обеспечивается реатышм преобразователем типа ПТЭ:.:-1Р и блоком управления с обратными связями от аналоговой модели электропривода постоянного тока, воспроизводящей электроме:'.ан:гческое преобразование оперт::;: в двигателе постоянного тока и движение многомассовои механической части со всеми ее особеностямн. Необходимость в моделировании системы управления и силовой части ТП при этом отпадает. Однако при ого:.: не учитывается действие внутренней связи по э.д.с. дзпгатс.:::, что ведет к неадекватное?:: электромеханических процессов яри гиерпд-ном моделировании и на реальном объекте, та:-: как проведенные ис-следоза.ннл показали, что динамическая с::.::б::а регулирована момента от ее действия з рабочих циклах намотки составляет 7+10,1 от номинального значенная момента двигателя, а в режимах авар::::-

и»

■ Uítj

Mijni.L_

PT

ГП

en

iîi. : hip

Рис.3

Рис.4

[_ -Ujr_ПТЛМ-1р[

Авк-íi j рии.5

Рив 2

ных заклиниваний наматываемого металла - 47+53%.

В работе предложены два варианта решения данной задач:: при гибридном моделировании с помощью структурных преобразова!;::": /рис.3,4/. В модели был использован наиболее простой вариант реализации - с помощью введения обратной связи по сигналу скорости двигателя сд от аналоговой части гибридной модели /рис.4,5/.

При реализации механической част:: на гибридной модели ори- . гинально решен вопрос об изменении приведенного момента инерции

в процессе намотки металла, которое реализовано с помощью блока перемножекил и блока с коэффициентом усиленная t<(S) , характеризующим это изменение в зависимости от длины намотанного металла в бунт.

lia основе изложенного била разработана гибридная модель электропривода моталки Гаррета сортопрокатного стана по системе ТП-Д /рис. 6/, адекватность которой была подтверждена неоднократными исследован:1ями на работало: электроприводах четырех моталок Гаррета сортопрокатного стача 280 на KJ.3 и результатами г.:о— делирования, а также сопоставлением статических характеристик и переходных процессов при различных значениях параметров цикла намотки /рис.7/.

С помощью гибридного моделирования подтверждено нообходи-мое качество функционирования разработанной ун;гф:нднрозанной системы электропривода моталки з рабочие режимах цикла намотки, что позволяет получать требуемый коэффэдиент заполнения бунта не более 0,2.

Третья глаза посвящена исследовании аварийных режимов электропривода 1.:отатки Гаррета при заклинивании наматываемого металла, что, в первую очередь, обусловлено необходимостью огран;гченпя динамических нагрузок, возшжающих в наматываемом металле.

На основе анализа ::сследован::й на действующих приводах моталок выявлено, что наиболее характерными причинами заклишгзачпй наматываемого металла являются неполадки з работе стана, относительно низкая температура передола, запгутость и больсое сопротивление изгиба его конечной части.

Показано, что в режимах резких заклиниваний, при которых кинетическая энергия, запасенная в движущихся массах ^сд^ноч/^ переходит в энергию упругих деформаций наматываемого металла, в

J,.'.

Г"

-Irl'ÍL

л „..i --

___-t .-а-iA^'W.--.-.....

ïi'ijtj.. ^trtfa.

a).

ftijHrfí/.íí.í.,» ««*«'» "»

. /

ж:

Рис.7

"Л

?;:c.O

Рис.9

завискмостп от температуры, марки стали и приложенных к нему усилий возможен обрыв металла. В связи с этим была поставлена задача исследования аварийных режимов заклинивания и разработка мердля ограничена динамических нагрузок допустимыми пределами. Для решения данной задачи была использована разработанная гибридная модель электромеханической системы моталки.

Анализ результатов, полученных на гибридной модели, показа/, что динамические коэффициенты Кц, характеризующие динамические нагрузки в наматываемом металле, лежа г в пределах значений от 5,5 до 7,5 и тем больше, чем больше рабочая скорость намотки и суммарный момент инерции системы, состоящей из двигателя, барабана и той части бунта, намотанной к моменту заклинивания.

Ко исследований также было установлено, что динамические коэффициенты, полученные с помощью общеизвестной аналитической зависимости

^ _ Ми/ТЮХ сднач171С1? . .

Л/ - -—-= 2-1--т ( 1 }

А Метоп Метоп Х 1

позволяют с десяти процентной точностью оценивать динамические гагрузки в режимах,заклинивания.

Показано, что для ограничения динамических нагрузок в этих режимах наиболее целесообразно использование гибких отрицательных обратных связей от выходных величин /тока и скорости двигателя/. Однако ввиду того, что введение гибкой обратной связи по току не позволяет сохранить принцип ограничения тока якоря была использована отрицательная обратная связь по производной от скорости двигателя. Применение такой связи позволило снизить динамические нагрузки в металле до допустимых значений. Но при Ыи)I /с1ь < О и после изменения знака вследствие сложения сил, обусловленных запасом потенциальной энергии в деформированном металле и моментом привода, приводит к образовании большей п;:'ли металла /рис.8/, а при увеличении коэффициента гибкой обратной связи Кс'возрастает также и колебательность системы. Значительно уменьшить эффект образования петли позволило применение отрицательной обратной связи по модулю производной скорости двигателя р /рис. 9/.

Показано, что для того, чтобы при введении гибкой обратной связи по не изменялось качество функционирования электропри-

вода в рабочих циклах намотки необходила зона нечувстзптельноо-ти этой связи равной значению производной скорости двигателя при пуске.

В четвертой главе помещены материалы проглоченных испытаний разработанной унифицированной систем ТП-Д для моталок Гаррета на сортопрокатном стане.

Одни.» из главных вопросов при проведении промышленных испытаний новой систем явилось подтверждение возможности ее практически безналадочного ввода в эксплуатацию / вместо привычного значительного объема работ наладка в данном случае сводится только к проверке, необходимость корректировки динамических свойств должна быть полностью исключена / и отсутствие необходимости каких бы то ни было подналадок в процессе эксплуатации. Успешное использование сложных многоког.июнентних электронных устройств в тяжелых условиях эксплуатации электрооборудования моталок возможно только при выполнении этого условия: в большинстве случаев электротехнического персонала, способного детально разбираться в работе сложных полупроводниковых систем с тиристорнкми преобразователя:.:;: и регуляторамл на операционных усилителях на сортопрокатных станах практически нет.

Анализ материалов, подученных при проведении промышленных испытаний, позволяет сделать вывод о хоропих свойствах разработанной системы: всем переходным процессам присущи высокая плав-ность'и хорошее качество, полное отсутствие перерегулирований и колебательности.

Основной идеей, реализованной в разработанной унифицированной системе тиристорного управления для электропризодоз моталок является обеспечение безотказной работы моталок за счет моноблочного исполнения тиристорных преобразователей, позволяющего производить безналадочную замену отказавших исправит,::! резервными. Подтверждением этому является статистический материал, полученный в результате эксплуатации четырех моталок с данной системой. За это время имели место пять отказов тиристорных моноблоков ПТЭ'!-1Р-2. Однако лишь в двух случаях это вызвало отказы в работе моталки немного больше допустимого времени £~доп, з течение которого отказ и восстановление системы не нарушает работоспособности.

Для количественной оценки надежности работы тиристорных моноблокоз ПТЭ!.'ЫР-2 была найдена юс наработка на отказ по чис лу отказов в работе V работающих моталок в течении ин-

тервала времени £>~Ь :

Ка сортопрокатном стане за контрольное время была определена наработка на отказ тиристорных блоков ПТЭМ-1Р—2 ^нп1 в работе четырех /Ы=4/ моноблоков.

При сравнении показателей надежности приводов по системам Г-Д и ТП-Д для четырех электроприводов моталок сортопрокатного стана было показано,■что время наработки на отказ по вине электроники с учетом резервирования по системе ТП-Д в 6 раз больше, чем по системе Г-Д. При этом среднее время восстановления работоспособности электропривода моталки по вине тиристорных моноблоков ПТЭМ-1Р-2 в 4,5 раза меньше, чем для системы Г-Д.

Статистический анализ надежности по данным эксплуатации показа:: высокую эксплуатационную надежность разработанной системы управления электроприводами моталок, и свидетельствует о том, что практически исключаются простои стана при отказа электрони-::л, что обеспечивает высокую интегральную производительность моталок и всего стана.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

В результате исследований, проведенных при выполнении данной работы, решена актуальная задача разработки современной системы тиристорного управления электропривода барабана моталки Гаррета сортопрокатного стана, удовлетворяющей всем технологическим требованиям к качеству функционирования как в рабочих режимах цикла намотки металла, так и в аварийных режимах заклинивания наматываемого металла.

На основе изложенного в диссертационной работе материала следует выделить основные результаты и выводы:

1. Анализ технических возможностей и материалов экспериментальных исследований применяемой для привода моталок Гаррета системы электропривода постоянного тока с релейно-контакторннм управлением свидетельствует о несоответствии этой системы возросшим требованиям технологического процесса.

2. 11а основе анализа технических требований разработан электропривод моталки по системе ТП-Д и даны пракигческие рекоменда-' дии по расчету параметров и настройке электропривода.

3. Разработаю математическое описание динамических процессов в электромеханической системе привода моталки Гаррета и на его основе создана гибридная модель системы, адекзатность которой исследуемому объекту подтверждена экспериментами на действующем сортопрокатном стане.

4. В результате исследований на гибридной модели установлено существенное влияние на работу моталок температурных режимов сортопрокатного стана, даны количественные оценки этого вл;:якия и практические рекомендации, обеспечивающие требуемое качество намотки бунта.

5. Ка гибридной модели исследованы аварийные режимы заклинивания наматываемого металла; в результате исследований предложена методика расчета максимальных нагрузок и дани практические рекомевдации, обеспечивающие снижение коэффициентов динамичности и исключающие обрывность металла в азарийных режимах заклинивания.

6. Разработанная система ТП-Д реализована на моноблочных ' тиристорных преобразователях ПТЗ;.:-1Р-2 и внедрена на сортопрокатном стане 283 Краматорского металлургического завода им. Куйбьие-ва В.В. Статистический анализ отказов тиристорных модулей по данным эксплуатации показал их высокую надежность и свидетельствует о том, что разработанная унифицированная система управления практически полностью исключает простои моталок при отказах в работе электроники.

Основные положения диссертационной работы нашли отражение в следующих публикациях:

1. Аркадьев В.й. Разработка электропривода моталки Гаррета сортопрокатного стаи// Деп. в Информэлектро, й 123-ЭТ 90, 1990.

2. Аркадьев В.Ю, Исследование на гибридной модели аварийных рен.жов электропривода моталки Гаррета сортопрокатного стана по системе ТЛ-Д с целью уменьшения обрывности прокатываемого металла// Деп. в Ииформэлектро, № 130-ЭТ 90, 1990.

Г

п п *?•?/' №

IЬдлмсам» к пгчлн »1— ''

Нем л ^ у^Г_Тираж /ОО Заказ ///

Типография МЭИ, Краснинмарм^тии. 13.