Агрегат подготовки холоднокатаных рулонов (стр. 2 из 4)

Всем этим требованиям, представлены технологией, удовлетворяют двигатель постоянного тока с системой электропривода ТП-Д.

Система ТП-Д имеет более хорошие параметры по сравнению с системой Г-Д, где низкий КПД системы, наличие вращающихся частей, большие эксплуатационные затраты, значительная стоимость системы.

Система электропривода ТП-Д обладает следующими характеристиками:

1 Плавное регулирование скорости, а также возможность её изменения в широком диапазоне;

2 Жёсткость механической характеристики на каждой ступени регулирования;

3 Минимальные потери при пуске и работе на пониженной скорости в связи с управлением в цепях возбуждения небольшими токами и отсутствием сопротивления в главной цепи;

4 Для тиристоров характерен очень высокий коэффициент усиления мощности, высокий КПД, постоянная готовность к работе, малый вес и габарит;

5 Лёгкость и точность автоматического регулирования напряжения на шинах и скорости двигателя, благодаря применению маломощных регуляторов повышенной чувствительности, в работающих цепях возбуждения возбудителей;

6 Простота и непрерывность управления по сравнению со ступенчатым реостатным управлением;

7 Минимальное время управления;

8 Возможность получения любых характеристик;

9 Малая мощность управления.

2.3 Выбор рода тока и напряжения и типа двигателя

Для питания двигателей постоянного тока используется преобразователь, вырабатывающий постоянный ток напряжением 420 В.

Для питания аппаратуры управления, освещения, сигнализации используется переменный ток напряжением 36 В.

На оснований пунктов 2.1, 2.2, выбираем двигатель постоянного тока:SHC-4502L

Таблица 2 – Основные технические данные двигателя постоянного тока типа SHC-4502L

Характеристика	Обознач.	Единицы измерения		Величина
Номинальная мощность	P_н	кВт		288
Номинальное напряжение	U_н	В		420
Номинальный ток	Iн	А		750
Номинальная/максимальная частота вращения двигателя	n_н	об/мин		510/1643
Перегрузочная способность по току	l	–––		2,5
Маховый момент двигателя				200
ПВ двигателя	ПВ	%		100
КПД	з		–––		0,91

2.4 Расчет механической характеристики выбранного двигателя, проверка двигателя

Двигатель постоянного тока SHC-4502L.

Находим первую точку механической характеристики:

т.к. М₀ = 0, Н·м

где М₀– момент холостого хода, Н·м;

Определяем скорость холостого хода:

(2.6)

где U_н– номинальное напряжение питания, В;

кФ – магнитный поток;

Определяем магнитный поток:

(2.7)

где I_н– номинальный ток, А;

R_дв– сопротивление цепи якоря, Ом;

щ_н– номинальная скорость, рад/с;

Определяем сопротивление цепи якоря:

(2.8)

где з_н – номинальный КПД;

Согласно формуле (2.8):

Определяем номинальную скорость:

(2.9)

где р= 3,14

n_н – номинальная скорость, об/мин;

Согласно формуле (2.9):

Согласно формуле(2.7):

Согласно формуле (2.6):

Определяем номинальный момент:

(2.10)

где P_н – номинальная мощность двигателя, Вт;

Согласно формуле(2.10):

Для проверки выбранного двигателя определяем величину статического момента:

(2.11)

где P_z=P_расч.=146,40 , кВт;

Согласно формуле(2.11):

Для проверки двигателя на перегрузочную способность необходимо выполнить условие:

(2.12)

где М_смакс = М_с– максимальный статический момент, Н·м;

(2.13)

Согласно формуле (2.13):

Согласно формуле (2.12):

т.к. условие выполняется, то двигатель SHC-4502L, для данного механизма выбран верно.

Естественная механическая характеристика двигателя постоянного тока SHC-4502Lпредставлена на чертежах КП.

2.5 Анализ электропривода и системы управления им (достоинства и недостатки)

Электроприводом называют электромеханическую систему, состоящую из электродвигательного, преобразовательного, передаточного и управляющего устройств, предназначенную для приведения в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением.

По роду тока применяются электроприводы постоянного и переменного тока. На данном механизме применяется электропривод постоянного тока.

Электроприводы с двигателями постоянного тока, несмотря на их более высокую стоимость и сложность в эксплуатации, получили широкое распространение благодаря в первую очередь простым и надежным способом регулирования частоты вращения, большими пусковыми моментами и перегрузочной способностью.

3 РАСЧЕТ И ВЫБОР ПРОВОДОВ И АППАРУТЫРЫ

3.1 Выбор проводов и питающих кабелей

Сечение проводов и кабелей для напряжения до 1000 В по условию нагрева определяется по справочнику в зависимости от расчетного значения длительно допустимой токовой нагрузки:

(3.1)

где I_дл – ток расчетной длительной нагрузки, А;

I_н = I_н.пасп.= 750 – номинальный ток, А.

Согласно условию (3.1) мы выбираем кабель:

Выбираем кабель: 3АВВГ 3(1·185) I_н=3·270,0, А

3.2 Выбор защитной аппаратуры и аппаратуры управления

В качестве защитной аппаратуры применяется автоматический воздушный выключатель, реле максимального тока – для защиты от короткого замыкания, тепловое реле – для защиты от перегрузки. В качестве аппаратуры управления применяется магнитный пускатель. Номинальный ток комбинированного расцепителя автоматического выключателя, А:

(3.2)

Согласно формуле (3.2):

Ток срабатывания комбинированного расцепителя автоматического выключателя, А:

(3.3)

где Iп – пусковой ток двигателя, А

Согласно формуле (3.3):

По справочнику [3] выбирается автоматический выключатель с параметрами:

ВА 53-41-25 I_Н.А.=1000, А; I_Н.Р.=1000,А;

I_ОТС.=3·I_Н.Р.=3·1000=3000,А.

В качестве аппаратуры управления применяется магнитный пускатель.

Номинальный ток пускателя:

(3.5)

Согласно уравнению (3.5): 1000,0>750,0,А – выбирается тип контактора КТ6061/3.

4 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Целью специальной части является модернизация электрооборудования главного привода. В данном механизме мы используем следующую модернизацию: замену двигателя постоянного тока на асинхронный двигатель и установку преобразователя частоты для его питания.

4.1 Выбор преобразователя частоты, расчет характеристик двигателя

Выбираем асинхронный двигатель взамен двигателя постоянного тока по условию:

(4.1.1)

Согласно формуле (4.1.1):

т.о. выбираем двигатель 4А355М4У3

Таблица 3 – Основные технические данные асинхронного двигателя типа 4А355М4У3.

Характеристика	Обознач.		Единицы измерения			Величина
Номинальная мощность	P_н		кВт			315
Номинальное скольжение	S_н		%			1,7
КПД	з		–––			0,94
Коэффициент мощности	cos ц		–––			0,92
Кратность максимального момента (М_max/М_ном)	К₁		–––			1,90
Кратность пускового момента (М_п/М_н)	К₂		–––			1,0
Кратность минимального момента (М_min/М_н)	К₃		–––			0,90
Кратность пускового тока (I_п/I_н)		К₄		–––	7,0

Наиболее перспективным способом регулирования скорости асинхронного двигателя является регулирование изменением частоты подводимого напряжения с помощью преобразователя частоты, который состоит из выпрямителя, преобразующего переменное напряжение в постоянное, инвертора, преобразующее постоянное напряжение в переменное блоков управления выпрямителя и инвертора.