Автоматизированный электропривод обжимной клети реверсивного прокатного стана

ОГЛАВЛЕНИЕ

РЕФЕРАТ...................................................................................................................3
ПЕРЕЧЕНЬ ЛИСТОВ ГРАФИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ..............................4
ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................5
ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ.....................................................................7
1. Назначение и конструкция..............................................................................7
2. Техническая характеристика...........................................................................7
3. При-вод...............................................................................................................9
4. Управле-ние........................................................................................................9
1. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА...................10
2. ФОРМУЛИРОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ЭЛЕКТРОПРИВОДУ И ВЫБОР ТИПА ЭЛЕКТРОПРИВОДА..............................................................................11
2.1. Требования предъявляемые к электроприводу..........................…........11
2.2. Выбор типа электроприво-да.....................................................................12
3. РАСЧЁТ И ВЫБОР ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА. .........................................................................................................13
3.1. Выбор электродвигате-ля...........................................................................13
3.2. Расчет выбранного электродвигате-ля.....................................................14
3.3. Выбор преобразовательного агрега-та.....................................................22
3.4. Определение параметров якорной цепи.................................................26 3.5 Анализ динамических свойств электромеханического преобразователя как объекта управле-ния.....................................................................................27
4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННОГО ВАРИАНТА ЭЛЕКТРОПРИВОДА...................................................................31
4.1. Краткая характеристика оборудова-ния...................................................31
4.2. Расчет стоимости оборудования и электроэнергии...............................32
4.3. Сравнение экономических показателей..................................................36
4.4. Выво-ды.......................................................................................................36
5. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ САР………………………………………………..37
5.1. Общие положе-ния.....................................................................................37
5.2. Структура системы управления приводом.......................…..................38
Расчет параметров САР…………………………………………………41
5.3. Основные положе-ния................................................................................41
5.4. Базовые величины.....................................................................................41
5.5. Расчёт параметров объектов регулирова-ния..........................................42
5.6. Разработка и моделирование САР тока..................................................46
5.7. Учет влияния ЭДС якоря двигате-ля........................................................48
5.8. Разработка и моделирование САР скоро-сти...........................................49
5.9. Разработка и моделирование САР тока возбуждения...........................53
5.10. Разработка САР ЭДС................................................................................57
5.11. Разработка и моделирование задатчика интенсивности.......................59
5.12. Моделирование систе-мы..........................................................................60
6. РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ АВТОМАТИКИ.........67
6.1. Краткое описание технологического процесса......................................67
6.2. Управление электроприводом кле-ти.................................…………......67
6.3. Устройства для автоматического управле-ния........................................68
6.4. Разработка принципиальной схемы и алгоритма
рабочей программы……………………………………………………..71
7. РАСЧЁТ ОТДЕЛЬНЫХ УЗЛОВ И БЛОКОВ...................................................73
7.1. Вводная часть.............................................................................................73
7.2. Обоснование принятой САР.....................................................................73
7.3. Принцип построения структуры управления………………………….74
7.4. Реализация регуляторов на контроллере.............….........................…..76
8. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА....................................83
8.1. Краткая характеристика объек-та.............................................................83
8.2. Безопасность проек-та................................................................................84
8.3. Экологичность проек-та........................................................................….98
8.4. Выво-ды.....................................................................................................104
ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................................................................106
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК...................................................................108

Для дипломного проектирования выбрана тема: "Электропривод и автоматиза-ция обжимной клети реверсивного стана ".
В настоящее время, после участившихся выходов из строя преобразовательно-го агрегата и связанных с этим простоев стана, завод принял решение о замене физически и морально устаревшего преобразовательного агрегата. Одновременно было решено заменить электродвигатель стана на более мощный.
Реконструкция главного привода стана заключается в замене существующего электродвигателя прокатного стана, работающего по системе Г-Д на электродви-гатель большей мощности, работающий по системе ТП-Д, т.к. режим работы дви-гателя является очень напряженным и при совмещенной прокатке в 1 и 2 клетях электродвигатель перегружен. Преимуществом этой замены является также и увеличение производительности стана.

Целью дипломного проекта ставилось спроектировать электропривод, автома-тизацию механизма обжимной клети реверсивного стана.
В процессе проектирования была собрана информация о главном приводе, приведены его технические характеристики. Описано назначение и работа проек-тируемого механизма, его технологические характеристики. Составлены требова-ния, предъявляемые к электроприводу.
В качестве приводного был выбран электродвигатель постоянного тока типа П23/165-4,6, номинальной мощностью 4600 кВт.
В качестве источника питания выбран тиристорный преобразователь типа ТВР4-6300/1050Т2-Р1.08.1-УХЛ4, который, в свою очередь, подключен к транс-форматору типа ТРДТП-12500/10 У3.
Проведена проверка загрузки электродвигателя. Построены нагрузочная диа-грамма и тахограмма. Приведена схема электрическая принципиальная силовых цепей электропривода.
Была разработана система автоматического регулирования электропривода: САР скорости и САР возбуждения. Составлены структурная и функциональная схемы системы автоматического регулирования электропривода. Выбран кон-троллер SIMADYN D, который позволяет реализовать синтезированные регуля-торы (тока якоря, скорости, тока возбуждения, ЭДС) и представлен список необ-ходимых параметров, их описание и значение.
Разработана система технологической автоматики по управлению механизмом обжимной клети. Элементная база выбрана на основе программируемого кон-троллера SIMATIC S7-400 и приведён алгоритм рабочей программы.
Проведены технико-экономические расчёты. Проведён сравнительный анализ двух вариантов технических решений и определен экономическая целесообраз-ность технических решений дипломного проекта.
Были рассмотрены вопросы безопасности и экологичности проектируемого механизма. Даны характеристики вредных и опасных факторов, их допустимые параметры, действие, оказываемое ими, на организм человека и меры, прини-маемые к их устранению. Были затронуты вопросы пожароопасности и экологич-ности. Описаны чрезвычайные ситуации, и принятие необходимых мер по ликви-дации при их возникновении.
Спроектированный электропривод обжимной клети по своим техническим возможностям соответствует требованиям по производительности, быстродейст-вию, надёжности и экологически безопасен.
Дипломный проект может быть использован при разработке рабочей докумен-тации электропривода обжимной клети и реального внедрения в производство

Чертежи + записка!