Разработка электротехнических систем непрерывной группы стана горячей прокатки при расширении сортамента полос

• Автор: Храмшин, Вадим Рифхатович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Магнитогорск
• Количество страниц: 393 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ЧИСТОВЫХ ГРУПП СТАНОВ 2000 И 2500 ОАО «ММК» ПРИ ПРОКАТКЕ ПОЛОС РАСШИРЕННОГО СОРТАМЕНТА
1.1. Сортамент современных широкополосных станов горячей прокатки
1.2. Технология и оборудование стана 2000 ОАО «ММК»
1.2.1. Технологическая линия стана
1.2.2. Электрооборудование чистовых клетей
1.3. Скоростные и нагрузочные режимы электроприводов стана 2000 при прокатке трубной заготовки
1.3.1. Программы прокатки полос из трудно деформируемых марок стали
1.3.2. Экспериментальные исследования распределения нагрузок по клетям
1.3.3. Анализ работы системы автоматического регулирования скорости электроприводов чистовой группы стана 2000
1.4. Технология и оборудование стана 2500 ОАО «ММК»
1.5. Характеристика АСУ ТП чистовой группы стана 2500
1.5.1. Структура АСУ ТП
1.5.2. Функции системы управления скоростными режимами
1.6. Экспериментальные исследования электропривода с пропорциональным регулятором скорости
1.7. Результаты экспериментальных исследований точности регулирования геометрических размеров в чистовой группе стана 2500
1.7.1. Причины возникновения продольной разнотолщинности горячекатаных полос
1.7.2. Экспериментальная оценка отклонений толщины
1.8. Анализ продольной разнотолщинности полос в чистовой группе стана 2000

1.8.1. Временная диаграмма продольной разнотолщинности
1.8.2. Анализ причин возникновения разнотолщинности на
головном участке полосы
1.9. Требования к точности регулирования натяжения и толщины
при прокатке тонких полос
1.9.1. Требования к точности регулирования натяжения
1.9.2. Допустимые отклонения толщины
1.10. Задачи повышения устойчивости тиристорных
электроприводов клетей при прокатке труднодеформируемых полос
1.10.1. Экспериментальные исследования отклонения напряжения
на секциях 10 кВ стана 2000
1.10.2. Анализ осциллограмм координат электропривода за цикл прокатки
1.11. Концепция улучшения энергетических показателей тиристорных электроприводов клетей прокатного стана
1.11.1. Энергетические показатели электроприводов стана 2000
1.11.2. Анализ составляющих запаса выпрямленной ЭДС
1.11.3. Принцип перераспределения запаса выпрямленной ЭДС тиристорного преобразователя электропривода клети
1.12. Выводы и постановка задачи исследований
Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ
ВЗАИМОСВЯЗАННЫХ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ
СИСТЕМ ЧИСТОВОЙ ГРУППЫ
2.1. Структура модели взаимосвязанных электромеханических
систем двух межклетевых промежутков
2.2. Математические модели объектов регулирования
2.2.1. Допущения, принятые при математическом моделировании электро- и гидроприводов
2.2.2. Модель силовой части электропривода прокатной клети как объекта управления
2.2.3. Модель силовой части электропривода петледержателя
2.2.4. Модель силовой части привода гидронажимного устройства
как объекта управления

2.3. Математические модели взаимосвязей электромеханических систем
2.3.1. Математическая модель полосы в межклетевом промежутке
как объекта управления
2.3.2. Математические модели формирования моментов на валах двигателей клети и петледержателя
2.3.3. Математическая модель формирования опережения и
давления металла при прокатке
2.4. Синтез регуляторов систем регулирования технологических параметров
2.4.1. Синтез контуров регулирования величины петли и скорости электропривода клети
2.4.2. Синтез контура регулирования натяжения полосы
2.4.3. Синтез контура регулирования положения гидронажимного устройства
2.5. Адекватность разработанной модели
ВЫВОДЫ
Глава 3. СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ УПРАВЛЕНИЯ ВЗАИМОСВЯЗАННЫМИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМИ СИСТЕМАМИ НЕПРЕРЫВНОЙ ГРУППЫ ШИРОКОПОЛОСНОГО СТАНА
3.1. Анализ системы косвенного регулирования натяжения
3.1.1. Функциональная схема САРНиП стана 2500
3.1.2. Структурная схема САР межклетевого натяжения
3.2. Совершенствование алгоритмов САРНиП стана 2500
3.2.1. Алгоритм вычисления задания момента петледержателя
3.2.2. Формирование сигнала задания на угол подъема петледержателя
3.3. Алгоритмы каскадной коррекции скоростей электроприводов клетей
3.3.1. Принцип передачи корректирующих воздействий
3.3.2. Коррекция скорости электропривода при ручном воздействии оператора

Применение ГШ-регулятора вызывает увеличение перерегулирования и колебательный характер переходного процесса скорости, приводит к снижению устойчивости с вытекающими нежелательными последствиями. Это приводит к ухудшению динамических показателей скорости и момента электропривода в режиме захвата полосы валками.
При существующей настройке при ударном приложении нагрузки в момент захвата происходит динамическая просадка скорости вращения валков. Величина этой просадки зависит от момента прокатки, запаса кинетической энергии, накопленной вращающимися массами, скорости отработки возмущающего воздействия системой регулирования, величины люфта в механизме привода рабочих валков. В табл. 1.5 приведены результаты теоретического расчета и экспериментальных исследований величин динамических просадок скорости электродвигателей и валков, полученные без учета упругих деформаций и выбора зазоров [26, 103].
Таблица
Динамические просадки скорости при захвате металла валками
Параметр Клеть
№7 №8 №9 №10 №11 №12 №13
Теоретический расчет
Ток секции, кА 3,6 3,6 4,01 4,01 3,99 3,99 3
Суммарный ток нагрузки, кА 14,4 14,4 16,04 16,04 15,98 15,98 12
Просадка скорости двигателя, об/мин 6,25 6,25 7,8 7,8 10 7,5 11
% 12,5 12,5 6,25 6,25 5 3,75 3
Диаметр валков, мм 850 850 800 800
Просадка скорости валков, м/с 0,287 0,287 0,327 0,327 0,419 0,314 0
Экспериментальные исследования
Просадка скорости двигателя, об/мин 7,7 5,2 5,5 5,6 7,6 7Д 9
% 15,4 10,4 4,3 4,4 3,8 3,6 3
Просадка скорости валков, м/с 0,342 0,231 0,23 0,234 0,318 0,297 0