Электропривод подачи стана холодной прокатки труб

• Автор: Остроухов, Всеволод Викторович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 153 с. : ил.

Оглавление
Введение

1 Научно-технические проблемы и задачи автоматизации станов холодной прокатки труб

1.1 Стан холодной прокатки труб ХПТ

1.2 Технологические требования, предъявляемые к электроприводам поворотно-подающей группы

1.3 Выбор типа привода механизма подачи

1.4 Определение требований к качеству регулирования, выбор метода управления и информационного обеспечения электропривода по дачи

1.5 Функциональная схема САР электропривода подачи

1.6 Выводы
2 Математическая модель силового модуля электропривода подачи стана холодной прокатки
2.1 Математическая модель кинематической передачи с учетом упругой деформации элементов механизма
2.2 Математические модели электродвигателей, рекомендованных для электропривода подачи
2.3 Математическая модель преобразователя частоты с учетом задержки на переключение вентильных групп
2.4 Исследование динамики силового модуля частотным методом
2.5 Выводы
3 Увеличение точности и быстродействия электропривода подачи
3.1 Задача увеличения точности и быстродействия в позиционном электроприводе
3.2 Критерий оценки быстродействия электропривода подачи
3.3 Анализ связи параметров электромеханической системы с показателями быстродействия по экспериментальным осциллограммам

3.4 Анализ влияния возмущающих воздействий на точность позиционирования
3.5 Явление срыва трубы с оправки как возмущающее воздействие
3.6 Математические модели срыва трубы с оправки
3.7 Выводы
4 Экспериментальные исследования на стане ХПТ
4.1 Математическая модель механизма подачи стана ХПТ
4.2 Редуцирование математической модели системы на основе анализа частотных характеристик
4.3 Исследование влияния параметров электродвигателя на качество процессов в электроприводе подачи
4.4 Рекомендации по выбору электродвигателя электропривода подачи
4.5 Экспериментальное исследование преобразователя частоты
4.6 Рекомендации по выбору преобразователя частоты
4.7 Определение пути повышения быстродействия электропривода подачи стана ХПТ-450 по экспериментальным осциллограммам переходных процессов
4.8 Зависимость времени позиционирования от выбора максимальной скорости и ускорения
4.9 Рекомендации по выбору максимальной скорости и ускорения
4.10 Экспериментальное исследование срыва трубы с оправки
4.11 Рекомендации по повышению точности позиционирования
4.12 Синтез управляющего модуля электропривода подачи
4.13 Моделирование электропривода подачи
4.14 Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение А Определение параметров математической модели
электропривода подачи стана ХПТ
Приложение Б Нормирование математической модели
Приложение В Исследование влияния параметров электродвигателя
на качество процессов в электроприводе подачи
Приложение Г Экспериментальное исследование преобразователя
частоты
Приложение Д Описание аппаратуры и приборов, примененных при
проведении экспериментов
Приложение Е Акты внедрения и дипломы

увеличения быстродействия электропривода подачи трубы [72]. По этой причине исследование этого вопроса является актуальным.
Для дальнейшего исследования полученных математически моделей предлагается использовать частотный метод, поскольку он наглядно показывает взаимосвязь между выбором параметров системы и качеством процессов управления.
2.1 Математическая модель кинематической передачи с учетом упругой деформации элементов механизма
Механизм подачи станов холодной прокатки труб представляет собой сложную многомассовую систему с невыясненными в литературе величинами люфтов и податливостей.
С учетом многообразия конструкций, механизм подачи можно представить состоящим из электродвигателя, цилиндрического редуктора, винтовой передачи и трубы. Основной вклад в величину податливости вносит сжатие трубы и винтов механизма подачи. Влиянием скручивания валов и шестерней пренебрежем [28].
Расчетная кинематическая схема механизма подачи показана на рисунке
2.1. При анализе системы сделаны следующие допущения [16]:
а) силы и моменты, действующие в системе, приложены к сосредоточенным массам, которые не подвергаются деформации;
б) упругие звенья невесомы и характеризуются постоянной жесткостью связи;
в) деформация упругих звеньев линейна и подчиняется закону Гука [26]. Электродвигатель создает вращающий момент Мдв, который посредством
редуктора г1-гЗ и винтовой передачи создает осевое усилие на винт. Винт представлен в виде последовательного соединения упругого звена У31 и эквивалентной сосредоточенной массы гп1. Труба представлена в виде упругого звена У32 и эквивалентной сосредоточенной массы т2.