Требования, предъявляемые ТП к ЭП

1.4 Требования, предъявляемые ТП к ЭП

К приводу БЗМ предъявляются следующие требования:

-  система управления должна обеспечить точность останова барабана, равную ±15' (минут), на валу барабана.

-  на валу барабана ускорение при пуске и торможении не должно превышать 1,8 рад/сек на тихоходном валу редуктора;

-  время перемещения барабана на 30° (разгон, установившееся движение, торможение) не должно превышать 4 сек.

 

1.5 Обзор систем ЭП механизма по теме проекта

КТЭ выполняются на номинальные токи от 10 до 5000 А и напряжения 220(230), 440(460), 600(660), 750(825), 930(1050) В. Напряжения питающей сети 0.38, 6, 10 кВ. Номинальный ток возбуждения встроенного возбудителя до 63 А, комплектного – до 1000 А. Номинальное напряжение возбудителя 220, 440 В, коэффициент мощности 0,79-0,86, КПД = 89-97% КТЭ на токи от 10 до 800 А выполняются с естественным воздушным охлаждением. КТЭ на токи от 800 до 4000 А могут выполняться как с естественным, так и с дополнительным воздушным охлаждением (обдуванием). КТЭ на ток 5000 А выполняется с внешним обдуванием.

Состав КТЭ может быть различным и зависеть от типа исполнения и перечня встроенных устройств. КТЭ может состоять из одного или нескольких ТП со встроенными устройствами, расположенными в одном или нескольких шкафах с общим питанием.

В состав КТЭ на токи от 200 до 500 А входит один или два шкафа (шкаф силовой ШС и шкаф встроенных устройств ШВУ) и силовой трансформатор, В случае наличия в составе КТЭ сетевого реактора он устанавливается внутрь одного из шкафов. Шкаф КТЭ и силовой трансформатор монтируются на общей раме. В шкафах, входящих в состав КТЭ, устанавливаются встроенные устройства: САР, контактор, возбудитель, УПТ, УДТ, УВТ. На дверцах шкафов КТЭ размещены приборы, кнопки и переключатели оперативного управления, лампы сигнализации.

КТЭ на токи от 200 до 630 А

а) реакторное исполнение с УДТ б) трансформаторное исполнение в) возбудитель

Рисунок 2 -

СЧП - силовая часть ТП; СУ - система управления; СЗС - система защиты и сигнализации; БУ- блок управления; БП - блок питания; БР - блок регулирования; УЗП узел защиты от перенапряжения; УДТ - узел динамического торможения; УНТ - устройство питания электромагнитного тормоза; УВТ - устройство питания ОВ тахогенератора; БВ - возбудитель.

1.6 Разработка функциональной схемы САУ ЭП

Весь рабочий цикл барабана закалочной машины делится на три этапа;

а) разгон до установившейся скорости и движение на этой скорости;

б) торможение и точная остановка барабана в заданном положении;

в) пауза.

В исходном состоянии системы подано напряжение на обмотку возбуждения двигателя, источники питания включены, главные цепи замкнуты.

Сельсин находится в нулевом положении, выходное напряжение задатчика интенсивности 13И равно нулю.

Соответственно регуляторы тока, ЭДС и положения имеют нулевые сигналы на выходе. Привод неподвижен.

При команде на запуск барабана включается реле КЗ (ЯР1) и подает напряжение на вход 13И. Появляется ток в цепи якоря двигателя, который через датчик тока сравнивается с изменяющимся выходом регулятора ЭДС и обеспечивает разгон привода. Разгон продолжается до установившейся скорости, пока сигнал обратной связи по ЭДС на входе РЭ не станет равным сигналу с 13И. Выход РЭ уменьшается до величины, которая обеспечит ток двигателя, равный статической нагрузке.

На этом завершается разгон, и привод движется на установившейся скорости. После того, как узел вычисления начала торможения УВНТ подаст сигнал на торможение, снимается напряжение задания, и замыкается контур положения (обесточивается реле КЗ (ЯР1). Выход фазовыпрямительного устройства ФВУ-1 подключается к 13И. Начинается торможение барабана с заданной интенсивностью и установка в исходном положении. При точной установке барабана в исходном положении, выходное напряжение ФВУ-1 должно быть равно 0±03в» Тормоз накладывается после того, как барабан находится в зоне исходного положения не менее 0.5 сек. Эта выдержка предотвращает преждевременное затормаживание до полного окончания переходных процессов. После этого происходит закорачивание РТ и РЭ.

Функциональная схема системы изображена на рисунке 3:

Рисунок 3 – Функциональная схема системы

Раздел 2. ВЫБОР СИЛОВОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

 

2.1  Исходные данные к расчету нагрузок и режимов работы

 

Данные для расчета статических нагрузок

Для упрощения расчетов будем рассматривать статический момент при установившемся режиме работы барабана загруженного рельсами Р-75, т.к. он является основным.

Диаграмма предоставлена на рисунке 4.

Данные для расчета динамических нагрузок

Приведенный к валу двигателя момент инерции системы

 

J_∑ПР = 9,809 кгм² .

Допустимое ускорение барабана

 

ε_{бар.доп}0,3 с^-1

 

Данные для расчета тахограммы

Зададимся величиной ускорения барабана ε_бар (удовлетворяющего требованию ε_бар. ε_{бар.доп}) рассчитаем ω_бар (t)

Рисунок 4 - График изменения статического момента Мс в зависимости от времени.

2.2 Расчет статических и динамических нагрузок

 

1. Определимся с ускорением барабана. По техническим требованиям необходимо выполнение условия ε_{бар.доп}0,3 с^-1.

Выбираем ε_{бар.доп} = 0,3 с^-1 что удовлетворяет техническим требованиям.