close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Разработка системы управления электроприводом тянущих роликов криволинейной МНЛЗ с вертикальным участком..pdf

код для вставкиСкачать
Известия ТулГУ. Технические науки. 2010. Вып. 3: в 5 ч. Ч. 3
Список литературы
1. Суспицын Е.С., Лукьянов С.И, Пишнограев Р.С. Диагностирование электропривода тянуще-правильного устройства МНЛЗ: монография.
Магнитогорск: ГОУ ВПО «МГТУ», 2005. 152 с.
2. Айвазян С. А., Мхитарян В. С. Статистика и основы эконометрики: учебное пособие / М.: «ЮНИТИ», 1998. 1005 с.
3. Bartlett P., Shawe-Taylor J. Generalization performance of support
vector machines and other pattern classifiers. Advances in Kernel Methods/
Cambridge, USA: MIT Press, 1998. 250 c.
S. Lukyanov, E. Suspitsyn, R. Pishnograev, M. Konovalov
System of diagnosing of the condition of draw roller electric driving equipment
A new method of pulling out rolls electro drive equipment diagnosing is presented.
Diagnostic system synthesis is based on machine learning methods. A continuous caster pulling out rolls electro drive equipment diagnosing system is developed.
Keywords: methods of diagnosing of the equipment, methods of machine learning,
electric drives of draw rollers.
Получено 06.07.10
УДК 621.771
С.И. Лукьянов, д-р техн. наук, чл.-корр. Академии электротехнических
наук, проф., проректор, (3519) 22-13-97,
ntc@magtu.ru (Россия, Магнитогорск, МГТУ),
Н.В. Фомин, ст. преподаватель, (3519) 22-13-97,
ntc@magtu.ru (Россия, Магнитогорск, МГТУ),
Д.М. Демкин, асп., (3519) 22-13-97,
ntc@magtu.ru (Россия, Магнитогорск, МГТУ),
А.И.Хлыстов, зам. гл. энергетика, (3519) 22-13-97,
ntc@magtu.ru (Россия, Магнитогорск, ОАО «ММК»),
Е.С. Лукьянов, инж., (3519) 22-13-97,
ntc@magtu.ru (Россия, Магнитогорск, ОАО «ММК»)
РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
ТЯНУЩИХ РОЛИКОВ КРИВОЛИНЕЙНОЙ МНЛЗ
С ВЕРТИКАЛЬНЫМ УЧАСТКОМ
Разработана система управления электроприводом тянущих роликов МНЛЗ.
Применение системы позволяет улучшить качество непрерывно литых заготовок за
счет уменьшения растягивающих усилий, формируемых в слитке.
Ключевые слова: система управления электроприводом тянущих роликов, качество непрерывно литых заготовок, растягивающие усилия.
Машина непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) №5, установленная
в электросталеплавильном цехе ОАО «Магнитогорский металлургический
76
Актуальные вопросы автоматизированного электропривода
комбинат» (ОАО «ММК»), разработана и изготовлена ОАО «Уралмаш» с
учетом рекомендаций, изложенных в [1]. Конструктивно МНЛЗ№5 значительно отличается от аналогичных ей по назначению и параметрам отливаемых слитков отечественных МНЛЗ применением вертикального кристаллизатора, наличием вертикального участка и участка загиба заготовки,
уменьшением числа секций на горизонтальном участке с пяти до трех,
применением в последней секции горизонтального участка механических
устройств прижима роликов к слитку.
МНЛЗ №5 предназначена для отливки слябов сечением
250х1250…2350 мм на технологической скорости разливки стали
0,12…1,2 м/мин и представляет собой двухручьевую МНЛЗ криволинейного типа с вертикальным участком в зоне вторичного охлаждения (ЗВО).
Конструктивно роликовая проводка ЗВО МНЛЗ каждого ручья
представляет собой два ряда роликов (верхний и нижний) различного диаметра и условно разделена на пять участков: вертикальный, зоны загиба,
радиальный, криволинейный и горизонтальный. С целью удобства изготовления и настройки роликовая проводка МНЛЗ № 5 разделена на 11 секций и секцию зоны загиба заготовки. Всего в ЗВО каждого ручья установлены 94 пары роликов. Верхние ролики выполнены не приводными, а в
нижнем ряду чередуются приводные и не приводные ролики. Вытягивание
кристаллизующегося слитка из кристаллизатора и роликовой проводки
ЗВО на каждом ручье осуществляют 64 тянущих ролика.
Электропривод тянущих роликов МНЛЗ№5 впервые на отечественных слябовых установках производства ОАО «Уралмаш» выполнен на переменном токе с индивидуальным силовым питанием каждого электродвигателя типа ДМТКН 112-6У1 (РН=4,5 кВт при 40 % ПВ, nН=900 об/мин,
UН=380 В, IН=12,7 А) от индивидуальных преобразователей частоты типа
Micromaster 440 и управлением от промышленного контроллера S-400.
Одним из технологических факторов, определяющих качество непрерывнолитых заготовок, является схема приложения к слитку тянущих
усилий, которая формируется энергосиловыми параметрами настройки
электропривода тянуще – правильного устройства (ТПУ) МНЛЗ. С целью
минимизации растягивающих продольных усилий, создаваемых в кристаллизующемся слитке электроприводом ТПУ в процессе его вытягивания из
роликовой проводки ЗВО, реальное распределение моментов вытягивания
слитка по электроприводам тянущих роликов должно соответствовать требуемому по технологии распределению моментов сопротивления вытягиванию слитка. Реализация данного технологического требования средствами автоматизированного электропривода ТПУ позволяет получать
непрерывнолитые заготовки высокого качества и снизить вероятность образования в них грубых дефектов макроструктуры [1].
В результате экспериментальных исследований распределения моментов нагрузки Мвытi по электродвигателям тянущих роликов, выпол77
Известия ТулГУ. Технические науки. 2010. Вып. 3: в 5 ч. Ч. 3
ненных по методике [2], установлено, что распределение Мвытi является
весьма неравномерным (рис. 1 ручей №2, скорость вытягивания слитка
0,62 м/мин) и на различных ручьях существенно отличаются между собой.
Кроме этого, вид формы распределения моментов вытягивания на ручьях
№1 и №2 не является стационарным и при изменении таких технологических факторов, как скорость разливки стали, сечение отливаемой заготовки
и по истечении времени с момента проведения ремонтных работ происходит существенное непредсказуемое перераспределение значений моментов
вытягивания слитка между электроприводами тянущих роликов [2,3].
Рис. 1. Экспериментальное распределение моментов
вытягивания слитка Мвытi по электродвигателям тянущих роликов
С целью расчета требуемых по технологии значений моментов вытягивания слитка на электроприводах тянущих роликов для технологических условий и параметров разливки стали на МНЛЗ №5 с учетом конструктивных особенностей роликовой проводки ЗВО разработана
математическая модель расчета усилий Fi сопротивления вытягиванию
слитка в каждом межроликовом пространстве ЗВО МНЛЗ [1].
В общем случае величину усилия Fi для МНЛЗ криволинейного типа с вертикальным участком и участком зоны загиба заготовки можно рассчитать из выражения:
Fi = Fêð + f i ( Pôi + Pòïi + Ðïði + Ðçàãi + Ðçi +
+ Pìïi + G pi + GQi ) + Fâûïi − Gì − Gòi ,
(1)
где Fкр – усилие вытягивания слитка из кристаллизатора; fi – эквивалентный коэффициент трения, обусловленный трением качения ролика по
слитку и трением в подшипниках опор роликов; Рфi – усилие ферростатического давления на ролики; Ртпi – усилие давления на ролики от температурных поводок непрерывнолитой заготовки; Рпрi – усилие давления на
ролик, обусловленное правкой слитка на криволинейном участке ЗВО;
78
Актуальные вопросы автоматизированного электропривода
Рзагi – усилие давления на ролик, обусловленное загибом заготовки; Рзi –
усилие давления, вызванное протягиванием затвердевшей заготовки через
роликовую проводку на горизонтальном участке ЗВО; Рмпi – усилие механического прижима роликов к слитку; Gpi – сила тяжести i – того ролика;
Gоi, Gтi – нормальная и тангенциальная составляющие силы тяжести части
слитка в межроликовом пространстве Gci; Fвыпi – усилие сопротивления
вытягиванию выпученной корки заготовки из i – той пары роликов; Gм –
сила тяжести металла в кристаллизаторе.
Составляющие выражения (1) рассчитываются по известным зависимостям [1-3].
Результаты расчета требуемых по технологии значений моментов
вытягивания слитка на электроприводах тянущих роликов, рассчитанных по выражению Мвытi=Fi*Ri, где Ri - радиус тянущего ролика, приведены на рис. 2. Расчет выполнен для вытягивания слитка сечением
250х1500 мм на скорости разливки стали 0,8 м/мин при условии закрытия лунки жидкой фазы на горизонтальном участке ЗВО между 67 и 68
роликовыми парами.
Рис.2. Расчетное распределение моментов вытягивания слитка
по электродвигателям тянущих роликов
Из сравнения графиков распределения моментов рис.1 и графиков
рис.2 следует, что по форме и виду реальное распределение значений моментов вытягивания слитка (рис. 1) существенно отличается от требуемого
по технологии (рис. 2) распределения моментов. Следовательно, формальное применение индивидуального электропривода тянущих роликов не
обеспечивает выполнения технологического требования по минимизации
растягивающих продольных усилий в кристаллизующемся слитке и система управления электроприводом МНЛЗ №5 требует доработки.
79
Известия ТулГУ. Технические науки. 2010. Вып. 3: в 5 ч. Ч. 3
датчика интенсивности ЗИ из управляющего контроллера верхнего уровня,
обеспечивая разгон до заданной скорости вытягивания слитка с заданным
темпом.
Для формирования необходимого по условиям технологии момента
электропривода тянущего ролика регулятор скорости РС электродвигателя переводится в режим насыщения и величина момента формируется воздействием на ограничение задания величины момента «Мдв» на входе регулятора тока
РТ Iq. Величина требуемого момента электродвигателя формируется на основании сигналов, поступающих из управляющего контроллера верхнего уровня:
заданного суммарного момента «Мсум» электропривода ЗВО, коэффициента
загрузки «Кзаг» конкретного электродвигателя тянущего ролика и момента
холостого хода «Мхх» данного электродвигателя. Произведение коэффициента загрузки на величину суммарного момента определяет величину статического момента электродвигателя «Мст», добавление динамической составляющей момента двигателя и составляющей момента холостого хода
формирует величину полного момента электродвигателя, требуемого по технологии для вытягивания данного слитка.
Список литературы
1. Лукьянов С. И., Васильев А. Е., Лукьянов Д. С. Автоматизированный электропривод тянуще–правильного устройства МНЛЗ: Монография. Магнитогорск: МГТУ, 2004. 179 с.
2. Исследование распределения моментов вытягивания слитка по
электроприводам тянущих роликов машины непрерывного литья заготовок /
С. И. Лукьянов [и др.]//Электромеханика. № 1. 2009. С. 32-37.
3. Исследование распределения усилий вытягивания слитка на
МНЛЗ № 5 / С. И. Лукьянов [и др.] // Электротехнические системы и комплексы:межвузовский сб. науч. тр. Вып. 15. Магнитогорск: МГТУ,
2008.С.73-75.
S. Lukyanov, N. Fomin, D. Dyomkin, A. Khlystov, E. Lukyanov
The development of control system for electric drive of draw rollers of a curved continuous cast plant with a vertical section
Automatic control system of electric drive secondary cooling zone of continuous caster is developed. This system improves casting slab quality by lessening stretched slitting
force formed in slab by electric drive.
Keywords: control system for electric drive of draw rollers, quality of continuously
cast feedstock, traction forces.
Получено 06.07.10
82
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
13
Размер файла
766 Кб
Теги
электроприводу, тянущих, разработка, участков, система, мнлз, pdf, управления, вертикальной, роликов, криволинейных
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа