Совершенствование электромеханической системы регулирования натяжения полосы широкополосного стана горячей прокатки

• Автор: Чертоусов, Антон Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 198 с. : ил.

Глава 1. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАТЯЖЕНИЯ И ПЕТЛИ (САРНиП) ШИРОКОПОЛОСНЫХ СТАНОВ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ
1.1. Краткая характеристика стана 2500, описание технологического процесса, сортамент выпускаемой продукции
1.2. Силовое оборудование электроприводов клетей чистовой группы и петледержателей
1.3. Действующая САРНиП стана 2500
1.3.1. Функциональная схема
1.3.2. Принцип регулирования натяжения петли
1.4. Технологические требования к САРНиП стана 2500
1.5. Физические основы работы «моментных» петледержателей
1.6. Сравнительная характеристика петледержателей современных ШСГП
1.6.1. Малоинерционный электромеханический петледержатель
1.6.2. САРН на базе гидравлических петледержателей
1.7. Принципы построения современных САРНиП
1.7.1. Системы с обратной связью по натяжению
1.7.2. САРНиП с перекрестными связями
1.8. Способы выделения сигнала, пропорционального натяжению
1.8.1. Прямое измерение натяжения
1.8.2. Вычисление натяжения по параметрам электропривода
петле держателя
1.8.3. Косвенное определение натяжения по параметрам электроприводов клетей
1.9. Выводы и постановка задачи исследований
Глава 2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ САРНиП
2.1. Математическая модель силовой части электроприводов межклетевого промежутка
2.1.1. Принятые допущения
2.1.2. Математическая модель силовой части электропривода петледержателя как объекта управления
2.1.3. Математическая модель силовой части электропривода прокатной клети
2.1.4. Математическая модель прокатываемой полосы как объекта управления
2.2. Расчет контуров регулирования САРН и П
2.2.1. Расчет контуров регулирования натяжения и положения петледержателя в исходном состоянии
2.2.2. Расчет контура регулирования петли
2.3. Моделирование гидравлических нажимных устройств
2.4. Моделирование взаимосвязи нажимных устройств и главного электропривода через прокатываемый металл
2.5. Оценка адекватности модели
ВЫВОДЫ
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ САРНиП ШИРОКОПОЛОСНОГО СТАНА ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКИ
3.1. Переносной компьютерный регистратор сигналов
3.1.1. Требования к системе регистрации и отображения сигналов
3.1.2. Аппаратный состав переносного компьютерного регистратора
3.1.3. Программное обеспечение
3.2. Результаты экспериментальных исследований САРНиП ШСГП 2500
3.2.1. Обоснование выбора контролируемых параметров
3.2.2. Результаты осциллографирования режимов работы САРНиП
3.3. Математическое моделирование динамических режимов САРНиП
3.3.1. Исследование основных динамических режимов
3.3.2. Влияние толщины полосы
3.4. Влияние момента инерции системы «петледержатель-полоса»
ВЫВОДЫ
Глава 4. РАЗРАБОТКА САРНиП С ПЕРЕКРЕСТНЫМИ СВЯЗЯМИ
4.1. Функциональная схема системы
4.2. Расчет контуров регулирования САРНиП с перекрестными связями
4.2.1. Расчет контура регулирования положения
4.2.2. Расчет контура регулирования натяжения
4.2.3. Расчет передаточных функций перекрестных связей
4.3. Система косвенного определения сигнала, пропорционального натяжению
4.3.1. Алгоритм вычисления и структурная схема системы
4.3.2. Оценка точности косвенного определения натяжения
ВЫВОДЫ
Глава 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДЛОЖЕННОЙ САРНиП С ПЕРЕКРЕСТНЫМИ СВЯЗЯМИ. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОМЫШЛЕННОМУ ВНЕДРЕНИЮ
5.1. Математическая модель предлагаемой САРНиП
5.2. Переходные процессы при возмущающих воздействиях
5.2.1. Захват полосы
5.2.2. Изменение положения петледержателя
5.2.3. Коррекция скорости клети
5.2.4. Изменение межвалкового зазора
5.3. Интегральная оценка качества регулирования натяжения в предлагаемой системе
5.3.1. Интегральные показатели качества регулирования

2.1. Математическая модель силовой части электроприводов межкпетевого промежутка
2.1.1. Принятые допущения
Математическое описание электромеханической системы петледержа-тель - полоса - прокатная клеть - гидравлические нажимные устройства представляет собой сложную задачу, которую можно разбить на несколько этапов:
- составление математической модели силовой части электропривода петледержателя;
- составление математической модели силовой части электропривода прокатной клети;
- составление математической модели прокатываемой полосы, которая является связующим звеном в системе регулирования натяжения и петли;
- составление математической модели гидравлического привода нажимных устройств и их взаимосвязи с главным электроприводом через обрабатываемый металл.
Силовая часть электропривода постоянного тока с питанием обмоток якоря от силового тиристорного преобразователя и обмоток возбуждения от тиристорных возбудителей представляет собой сложную электромеханическую систему, при математическом моделировании которой используются следующие допущения:
- тиристорный преобразователь рассматривается как управляемый эквивалентный генератор ЭДС с внутренним активным сопротивлением и внутренней индуктивностью, не зависящими от нагрузки преобразователя. Выпрямленный ток считается непрерывным; пульсирующие составляющие ЭДС и тока двигателя не учитываются. Выпрямленная ЭДС преобразователя пропорциональна управляющему воздействию на входе его системы управления. Данное воздействие предварительно фильтруется и ограничивается с целью обеспечения помехозащищенности преобразователя. При принятых