Електропривод летючих ножиць

Металургія

Зміст

Введення 4

1. Загальна частина 6

1.1 Технологічний процес цеху 6

1.2 Конструкція, кінематична схема і технічна характеристика

механізму 9

1.3 Умови і режим роботи електрообладнання, вимоги до

електроприводу 11

2 Спеціальна частина 12

2.1 Вибір роду струму, величини напруги живлення і системи

управління електроприводом 12

2.2 Розрахунок потужності двигунів і їх вибір 13

2.3 Розрахунок і вибір силових елементів електропривода 15

2.4 Система автоматичного регулювання 17

2.5 Вибір апаратури захисту і комутації 21

2.6 Опис схеми керування, захисту та сигналізації 21

2.7 Можливі перспективи розвитку електропривода машини на базі досягнення науки і техніки 25

2.8 Спеціальний питання 26

3 Організація виробництва 31

3.1 Організація обслуговування електроустаткування 31

3.2 Організація ремонту електроустаткування 33

4 Економіка виробництва 36

4.1 Форма оплати праці 36

4.2 Розрахунок заробітної плати 36

4.3 Визначення витрат на утримання електрообладнання 38

4.4 Техніко-економічні показники дипломного проекту 40

5 Охорона праці 41

5.1 Загальні правила охорони праці 41

5.2 Правил ТБ при технічному обслуговуванні і ремонті

електрообладнання 43

5.3 Протипожежні заходи 44

5.4 Технічне обслуговування двигунів постійного струму 45

6 Охорона навколишнього середовища 47

Література 50
Додаток А. Дипломне завдання 51
Додаток В. Розташування на функціональній схемі 53

Введення

Ідея створення другого великого заводу поруч з КМК виникла ще в роки перших п'ятирічок, але тільки в 1950 р. з'явилася можливість повернутися до питання про будівництво заводу. У 1957р. Рада Міністрів СРСР затвердила проектне завдання на будівництво Західно-Сибірського металургійного комбінату в місті Новокузнецьку, і вже в 1961р. почалося будівництво першого коксової батареї, що 1 грудня 1963р. видала перший кокс. 27 липня 1964р. вважається днем народження комбінату.
Країна отримує першу запсібовскій чавун.

ЗСМК один з найбільших сучасних підприємств СНД, з повним металургійним циклом. Він знаходиться в самому центрі азіатського материка, на півдні Кузнецького басейну. Комбінат розташований на території
3000 га. в 25 км. від м. Новокузнецька.

Будівництво комбінату та реконструкція цехів і агрегатів супроводжувалися широким застосуванням нової техніки і технологій, впровадженням передового вітчизняного та зарубіжного досвіду, вдосконаленням технологічних процесів і устаткування. Освоєння сучасних металургійних агрегатів великої одиничною потужністю сприяло впровадження науково-технічних розробок. Досвід та досягнення ЗАПСІБа широко використовуються у вітчизняній і зарубіжній практиці.

З дня народження комбінату, практично кожен рік вводилися в дію нові цехи та виробництва: пущений дротовий стан, отриманий перший прокат на дрібносортна стане, конвертерний цех № 1 видав першу сталь. 27 грудня
1969р. пущений блюмінг, а у квітні 1970р. безперервно-заготівельні стан.
Таким чином, був замкнутий повним металургійним циклом.

У 1971-1980рр. в дію вводилися нові агрегати і цехи: доменна піч № 3, киснево-конвертерний цех № 2, сьома коксова батарея, сталепроволочно цех метизного виробництва.

Всі цехи комбінату можна класифікувати по основних виробництв:
- Коксохімічне виробництво
- Аглоізвестковое виробництво
- Доменне виробництво
- Сталеплавильне виробництво
- Прокатне виробництво
- Метизні виробництво
- Виробництво товарів народного споживання
- Транспорт
- Ремонтна база комбінату
- Соцкультпобут

Зовсім недавно почалося будівництво меблевого цеху, в ньому будуть виготовлятися із заготовок деревини сучасна, вишукані меблі, з дизайном на рівні світових зразків.

Транспорт-це невід'ємна частина ЗАПСІБа. Транспортування вантажів здійснюється залізничним, конвеєрним і автомобільним транспортом. Протяжонность залізничних шляхів 371км, конвеєрних 90км.
Перевезення вантажів залізничним транспортом становить 1,0 млн.т. на рік, обсяг автомобільних перевезень-17, 0 млн.т, вантажообіг складає
96,0 млн.тонн-кілометрів.

ЗАПСІБ передбачає своїм працівникам і їх сім'ям можливість відпочивати і займатися спортом круглий рік. Для цього потрібні будівлі соцкультбита.В їх складу входять: спорткомплекс "Богатир", плавальний басейн "Запсібовец". У культурному центрі АТ ЗСМК знаходять заняття до душі більше 6 тисяч дорослих і дітей. Тут створені всі умови для відпочинку і творчості, для цього існують балетні класи, хорові та музичні студії. Профілакторії та поліклініки надають запсібовцам масажі, фізіотерапевтичне лікування.

Для дітей будь-якого віку побудовано безліч дитячих дач і таборів.

ЗСМК випускає величезну кількість різної продукції. Вся його продукція має відмінні технічні характеристики, завдяки використанню відмінною технології, удосконалення обладнання та підвищення кваліфікації персоналу.

Метою дипломного проекту є перевірочний розрахунок існуючого електроприводу летючих ножиць 130т, що знаходиться в середньосортного цеху.

Проект виконаний згідно дипломного завдання (додаток А)

1. Загальна частина

1.1 Технологічний процес цеху

Безперервний середньосортного стану «450» призначений для прокатки нормальних і полегшених тонкостінних балок і швелерів, у тому числі високоекономічних балок і швелерів з паралельними полками, а також куточків, круглого і смугового прокату.

Стан складається з ділянки нагрівальних печей, 16-ти робочих клітей, двостороннього холодильника, ділянки підготовки клітей і ділянки обробки і прибирання прокату.

Подача заготовок до стану проводиться двома способами: або від безперервно-заготівельні стану (НЗС) через холодильник і передавальний шлеппер на підвідний рольганг печей, або зі складу заготовок електромагнітними кранами на три завантажувальні решітки печей, звідки заготівля подається на підвідний рольганг до печей. У першому і другому піч заготівля подається через крокуючу грати і розподіляється по печей рольгангів між печами. А в третьому подається з підводить рольгангу в піч за допомогою шлеппера накопичувача.

Для нагрівання заготовок використовується три печі з крокуючим подом і торцевий завантаженням і видачею.

У печах заготовки нагріваються до 1150 -- 1200 0С. Продуктивність однієї печі 170 т/год.

Для видачі заготовок з печі на рольганг використовується машина ненаголошеній видачі.

Перед першою кліттю на ножицях 400 т відбувається розподіл заготовок для фасонного прокату на частини довжиною 4 - 6 м. За ножицями заготовки кантуються.

Прокатка здійснюється в 11 - 16 пропусків.

Чорнові кліті розділені на 3 трехклетьевие безперервні групи, у кожній з яких послідовно встановлені горизонтальна, комбінована і друга горизонтальна кліті з діаметром валків 630 мм.

Фасонні профілі прокочуються з випуском розкату на рольганг за кожною третьеклетьевой чорновий групою.

Також можлива безперервна прокатка дрібних круглих і кутових профілів з довгої заготівки .

Чистова безперервна група складається з семи клітей валків діаметром 530 мм, розташованих за схемою К-Г-Г-К-Г-К-Г (К - комбінована, Г - горизонтальна), для прокатки усіх профілів , крім двотаврових балок з паралельними полицями, для прокатки яких горизонтальні замінюються універсальними з діаметром горизонтальних валків 900 мм, при цьому кліті розташовуються за схемою К-У-У-К-У-К-У (У - універсальне).

Привод як універсальних, так і горизонтальних клітей здійснюється від одного електродвигуна через двохшвидкісний комбінований редуктор.

Для забезпечення високої точності прокату кліті виконані жорсткими, а електродвигуни встановлені в Становому прольоті.

Перед чистової групою встановлені летючі ножиці 130 тонн для обрізки переднього кінця гуркоту, аварійної різання і розкрою фасонних профілів, а за останній чистової кліттю - летючі ножиці 63 тонни для порізки простих і фасонних профілів по довжині холодильника.

Швидкість прокатки на чистової групі коливається від 4 м/с до 12 м/с в залежності від прокочується профілю.

Готовий прокат надходить на двосторонній холодильник. По боках холодильника прокат розподіляється за допомогою стрілки. Переміщаючись по гратах холодильника до відводить рольганги, матеріал охолоджується.

Для термічної обробки прокату додатково використовується установка термозміцнення, що забезпечує гідротранспорт прокату з потрібною швидкістю з одночасним рівномірним охолодженням його по всій довжині.

Кожна сторона холодильника обладнана двох нитковим відводить рольганги, по якому здійснюється подача штанг до правильних машин ділянки обробки і прибирання прокату.

Ділянка обробки і прибирання прокату (адьюстаж) складається з чотирьох ідентичних технологічних ниток (лінії «100», « 200 »,« 300 »,« 400 »).

Після правильних машин матеріал надходить на два здвоєних рольгангу і далі розподіляється за технологічними ниткам.

На кожній нитці за допомогою поперечного транспортера по заданою програмою набираються пакети штанг, на ножицях холодної різання вони ріжуться на довжини від 6 до 24 м, і подаються до інспекторським стелажів, обладнаним системою магнітних Кантователь, що дозволяють зробити огляд будь-якого профілю сортаменту з будь-якого боку.

Круглі та квадратні профілі передаються на спеціальні пристрої для пакетіровкі.

Пакети фасонних профілів передаються до дозуючим грат, перекладаються на два паралельних рольгангу і транспортуються до магнітних штабелеукладчіка.

При штабелювання куточків і швелерів пакети, що лежать на паралельних рольганги, спаровуються, потім двошарова пачка перекладається на що опускається стіл.

Далі відбувається ув'язування набраних пакетів в пачки. Увезення та оформлення пачки прибирають за допомогою кранів.

На стані «450» використовується катаная заготівля перетином
150 * 150, 150 * 200, 160 * 270, 120 * 200 завдовжки від 4 м до 12 м , вагою від 700 до 4100 кг з вуглецевих і легованих сталей.

Готовий прокат випускається в прутках довжиною від 2 до 24 м, в пачках вагою до 15 т, причому в потоці передбачається різка на довжини від 6 до < br> 24 метрів, а більш короткі прутки будуть отримувати на що окремо стоять, агрегатах. Потім готова продукція поставляється замовникам.

Летючі ножиці 130 тонн призначені для вертикального різання передніх кінців заготовок простих профілів і для шевронні відрізки передніх кінців заготовок фасонних профілів і розкрою розкатів фасонних профілів на довжини, пропорційні довжині холодильника. Ножиці також служать для різання прокату при аварії на стані.

1.2 Конструкція, кінематична схема і технічна

характеристика механізму

1.2.1 Конструкція механізму

Механізм різання ножиць, утворений кривошипами, шатунами і балансирами, в станині встановлений Летючий. Чотири двигуна через передачу
(i = 2,92) приводять в рух нижній і верхній кривошипа ножиць.
Кривошипи взаємно пов'язані парою зубчастих коліс (i = 1).

За технічним умовам летючі ножиці повинні забезпечувати перпендикулярність розрізає перетину смуги до її осі, при хорошій якості перетину, без задирок і загинів на кінцях; які утруднюють подачу такої заготовки в наступні кліті стану, а також викликають труднощі при подальше пересування заготовки по рольганги.

Для забезпечення цих вимог при розрізанні великих перетинів прокату з великою висотою необхідно паралельно-горизонтальне рух ножів в момент різу, і при цьому швидкість руху ножів повинна бути рівна швидкості заготовки. На рис. 2 наведена схема кривошипно-шатунного механізму, що забезпечує паралельно-горизонтальне рух ножів при розрізанні металу.

Досвід експлуатації показує, що невелике перевищення швидкості ножа над швидкістю прокатки не викликає порушення якості перетину і навіть бажано для кращого відділення відрізаною заготовки від наступної за нею.

Ножиці працюють в режимі запусків на кожний різ переднього кінця, різа на мірні довжини, а при аварійному резе безперервно обертаються, поки не буде розрізана вся заготівля. Цикл роботи таких ножиць полягає у форсованому пуску ножиць перед кожним резом, забезпеченні до моменту швидкості ножів, що дорівнює або трохи перевищує (близько 5%) швидкості заготовки, розрізуванні заготовки, форсованому гальмуванні приводу і зупинці ножиць у вихідному положенні. Таким чином, розгін до повній швидкості і гальмування з повній швидкості повинні відбуватися менш ніж за один оборот ножів. Точність відрізаних довжин забезпечується пуском ножиць перед кожним резом з строго фіксованого положення. Зупинка ножиць у фіксованому вихідному положенні забезпечується зниженням швидкості до невеликої величини (повзуча швидкість) і відключенням приводу у вихідному положенні із застосуванням великого гальмівного моменту приводу.

1.2.2 Кінематична схема механізму

Малюнок 1. - Кінематична схема ножиць.

1.2.3 Технічна характеристика механізму

Технічна характеристика летючих ножиць 130 т

Максимальне зусилля різання

130 т ; максимальна швидкість прокатки
4,7 м/с; мінімальна швидкість для максимального діаметра різання

1,74 м/с; основна довжина 2,5 м передавальне число між ведучим валом і кривошипів

2,92; мінімальний інтервал між проходом прокату 2,8 сек момент інерції на валу чотирьох двигунів GD2 = 3424 кГм2 (без двигунів).

1.3 Умови і режим роботи електрообладнання, вимоги до

електроустаткування і електроприводу

Електропривод летючих ножиць знаходиться в машинному залі, а не в самому цеху, тобто він працює в сприятливих умовах-гарна вентиляція, відсутня загазованість, пил, вібрація найменша.
Електропривод металом не нагрівається, що покращує його роботу.

Електропривод кліті працює в повторно-короткочасному режимі, число включень на годину досягає 360.

До електроприводу ставляться такі вимоги: а) розгін і гальмування приводу до робочих швидкостей при заданих кутах повороту ножів за час розгону; б) надійну роботу приводу при великому числі включень двигуна; в) фіксацію з великою точністю вихідного положення ножів; г) запас кінетичної енергії рухомих деталей механізму і приводу, достатній для розрізання максимальних перетинів при мінімальній робочої швидкості.

Усе електрообладнання знаходиться в машинному залі він виконаний у звичайному виконанні тому не потрібно захищати його від пилу, газів і можливих механічних пошкоджень.

Двигуни знаходяться в цеху на механізмі в умовах підвищеної запиленості високої температури. Двигуни виконані пилозахищений з примусовою вентиляцією через проміжний охолоджувач.

Усе електрообладнання розташовується в доступному для огляду і ремонту місці.

2 Спеціальна частина

2.1 Вибір роду струму, величини напруги живлення

та системи управління електроприводом

Вибір роду струму для електроустаткування летючих ножиць має велике значення, тому що з ним пов'язані такі показники, як технічні можливості електропривода, маса і розміри електрообладнання, надійність і простота обслуговування, капіталовкладення, вартість експлуатаційних витрат.

В даний час існує три типи двигунів.

Асинхронний двигун з фазним ротором. Регулювання швидкості ступеневу, шляхом зміни опору в ланцюзі ротора. Електропривод простий, надійний, допускає велике число включень на годину при середніх і великих потужностях у всіх режимах роботи.

Недоліком цього двигуна є значні втрати в пускорегулювальних опорах. Він не забезпечує необхідні жорсткості механічних характеристик. Підвищений знос двигуна, електромеханічного гальма і контактної апаратури управління.

Асинхронний двигун з короткозамкнутим ротором. Використовується для механізмів потужністю до 15 кВт в легкому режимі роботи. При необхідності регулювання швидкості можливе використання двох або Трьохшвидкісний електродвигуни.

Двигуни постійного струму. Застосовуються в електроприводах, до яких пред'являються підвищені вимоги щодо регулювання швидкості, а так само коли необхідно забезпечити стійкі низькі швидкості в різних режимах. Для механізмів підйому зазвичай використовують двигуни послідовного збудження, тому що вони допускають великі перевантаження з моменту і мають м'яку характеристику. Двигуни паралельногоі незалежного збудження застосовують у тих випадках, коли потрібні жорсткі механічні характеристики на низьких швидкостях, а також для роботи двигуна в генераторному режимі.

До електроприводу летючих ножиць пред'являються підвищені вимоги щодо регулювання швидкості, а так само необхідно забезпечити стійку кутову швидкість в робочому режимі.

Так як необхідна висока плавність регулювання швидкості, а так само великий діапазон регулювання, то вибираємо для приводу ножиць електродвигун постійного струму з системою керування електроприводом типу тиристорний перетворювач-двигун (ТП - Д). Привод реалізований чотирма двигунами постійного струму з незалежним збудженням, взаємно механічно з'єднаними.

2.2 Розрахунок потужності двигунів і їх вибір

Визначаємо зусилля, моменти і потужність різання заготівки максимального перетину 100х100 мм.

Дано: максимальна товщина заготовки 100 мм; максимальна ширина

заготовки 100 мм; межа міцності матеріалу при температурі

900-9500С? max = 12 кг/мм2; на ділянці різання радіус траєкторії ножів rср = 456 мм.

Заготівля 100х100 мм розрізається в положенні на ребро, за наявності закруглень по кутах заготовки висота діагоналі d = 135 мм

1. Визначаємо зусилля різання [2] стор 342

Приймаємо, що максимальне зусилля різання відповідає впровадження кожного ножа в метал на половину висоти перетину, тобто 1/2 (d/2). Тоді кут програми максимального зусилля різання буде

Площа перерізу металу в місці прикладення максимального зусилля різання

Вертикальна швидкість впровадження ножів в метал

Швидкість деформації металу

Максимальне зусилля різання, приймаючи коефіцієнти впливу зазору між ножами і притуплення ножів R2 = 1,2 і R3 = 1,3:

2. Визначаємо момент і потужність різання

Плече програми максимального зусилля різання

Максимальний статичний момент різання

Максимальна потужність різання при к.к.д. ножиць? = 0,85 і кутової швидкості ножиць

Для забезпечення необхідного часу розгону і зменшення навантаження на двигун на привід ножиць встановлюємо чотири електродвигуна типу
МКН, напруга живлення 230В, номінальний струм 3500А, потужністю 280кВт, швидкість обертання двигуна 360 об/хв.

Коефіцієнт перевантаження двигунів по потужності різання

Допустимий коефіцієнт перевантаження R = 2,5

3. Визначаємо вплив махових мас ножиць на процес різання

Загальна тривалість циклу одного різання при повороті супортів на 3600

Загальна тривалість різання при куті різання? = 300 =?/6 і кутової швидкості ножів

? Н = 3,9 1/сек

Так як час різання мало в порівнянні з тривалістю циклу різання, то очевидно різання буде здійснюватися за рахунок кінетичної енергії махових мас ножиць і їх приводу, відновлюваної за час

2.3 Розрахунок і вибір силових елементів електропривода

Розраховуємо і вибираємо тиристорний перетворювач, номінальний струм якого вибирається з умови, Iном. пр., А де Iном.дв-номінальний струм двигуна, А, Iном.дв = 3500А;

Хпр-перевантажувальна здатність перетворювача по струму, Хпр = 2;

Хдв-перевантажувальна здатність двигуна, Хдв = 2,5

Вибираємо тиристорний перетворювач серії КТЕУ 600В, 5ка.

Вибір трансформатора для живлення тиристорного перетворювача проводиться по розрахункових значень фазних струмів у вторинній (I2ф) і первинної (I1ф) обмотках, вторинної ЕРС і типовий потужності Sт.р.

Розрахункове значення ЕРС (Е2ф) трансформатора при роботі перетворювача у режимі безперервного струму знаходиться за необхідному випрямленій напрузі з урахуванням необхідного запасу на падіння напруги в перетворювачі.

Е2ф = Кu • КC • Кd • Кr • Ud, У де Кu-коефіцієнт, що характеризує співвідношення Е2ф/Еdo і залежить від схеми випрямлення, 1/1, 17;

КC -коефіцієнт, що враховує можливі зниження напруги мережі живлення, 1,05-1,0;

Кd-коефіцієнт, що враховує неповне відкривання тиристорів при максимальному керованому сигнал, 1-1,15, при узгодженому управлінні;

Кr-коефіцієнт, що враховує падіння напруги в перетворювачі, 1,05;

Ud-напруга тиристорного перетворювача 600В

Е2ф = 1/1, 17 • 1,05 • 1,15 • 1,05 • 600 = 650В

Розрахункове діюче значення фазного струму вторинної обмотки визначається за випрямленій струму (Id) з урахуванням схеми випрямлення.

I2ф = Кi • КI2 • Id, А де Кi-коефіцієнт, 1;

Кi2-коефіцієнт, що характеризує відношення I2ф/Id і залежить від схеми випрямлення, 0,577;

I2ф = 1 • 0,577 • 5000 = 2885А

Необхідний коефіцієнт трансформації знаходиться, КТР,

КТР = 0,95 • U1ф/E2ф де U1ф-номінальне фазну напругу мережі.

КТР = 0, 95 • 600/650 = 0,88

Розрахункове значення чинного фазного струму первинної обмотки трансформатора визначається по струму Id з урахуванням коефіцієнта КТР

I1ф = Кi • КI1 • Id/КТР, А де КI1-коефіцієнт, що характеризує відношення I1ф/Id і залежить від схеми випрямлення, 0,471.

I1ф = 1 • 0,471 • 5000/0,88 = 2676А

Розрахункове значення типової потужності, характеризує витрату активних матеріалів і габарити трансформатора, визначається як:

Sтр = Кu • КC • Кd • Кr • Кi • Кs • Ud • Id • 3, В • А де Кs-коефіцієнт схеми, 1,345.

Sтр = 1/1, 17 • 1,05 • 1,15 • 1,05 • 1 • 1,375 • 600 • 500 • 3 = 1341кВ • А

Вибираємо трансформатор типу ТСЗП -1600/10У3 Р = 1615кВ • А, U = 6 (10) кВ.

2.4 Система автоматичного регулювання

2.4.1 Вимоги до системи автоматичного регулювання

Система керування електроприводом побудована за принципом підлеглого регулювання. Головний параметр регулювання - швидкість обертання приводного двигуна, всі інші параметри допоміжні і підпорядковані головному.

Конструкція САР повинна задовольняти наступним вимогам:

. взаємозамінність однотипних елементів;

. узгодженість вхідних і вихідних величин різних елементів;

. побудову всіх вузлів на основі невеликого числа модулів.

Конструктивно САР летючих ножиць виконана на основі блокової регулювальної системи «РЕГІСТОР». До її складу входять всі необхідні елементи: підсилювачі, датчики регульованих величин, Задатчики
(перетворювачі) регульованих величин, джерела живлення, допоміжні елементи (вузли зв'язку, обмежувачі, логічні блоки і т. п.).

Основним елементом системи авторегулювання є операційний підсилювач.

Система «РЕГІСТОР» спеціально призначена та обладнана для керування тиристорних перетворювачів. Комплекти модулів поділяються за функціональними ознаками на блоки. Модулі САР ножиць розміщуються у ваннах типу А, В і С, які знаходяться в шафі «УНІСТОР В».

Ванна А містить модулі Сифу і модулі контуру струму.

Ванна У складається з модулів контуру швидкості.

Ванна З містить модулі для обробки сигналів з технологічних датчиків.

2.4.2 Опис елементів системи автоматичного

регулювання

Якір двигуна живиться від двох груп тиристорного перетворювача. Система регулювання здійснює швидкісну регулювання і регулювання положення і виконані за принципом підлеглого регулювання, тобто параметр струму підпорядкований параметру швидкості.

Дійсне значення швидкості знімається з тахогенератора Е1 і через перетворювач 5 подається у вигляді сигналу зворотного зв'язку w на один з входів регулятора швидкості 4.

Дійсне значення положення ножів визначається сельсином-датчиком Y1, один оборот якого відповідає одному обороту ножиць.

Значення швидкості попередньої кліті обробляється в центральному цифровому технологічному регуляторі (ЦТЦР) 10 і через частотно-аналоговий перетворювач 11 і Задатчики інтенсивності 12 подається на вхід регулятора швидкості 4 у вигляді необхідної величини швидкості-w *. На входах регулятора швидкості завдання w * порівнюється з сигналом зворотного зв'язку по швидкості таким чином, що Rw управляється алгебраїчної сумою сигналів w * і w. Вихід регулятора швидкості є завданням для регулятора струму 2 (Riк) ведучого і веденого приводів. Завдання струму перед
Riк перетвориться Задатчики інтенсивності струму 3.

Крім завдання струму, схема регулювання провідного приводу формує блокують сигнали для веденого приводу: Ф - заборона роботи приводу і
S `0 - вимога обмеження струму якоря до 10% Iн. На входах регулятора струму порівнюється необхідна величина струму якоря i * КА, i * КВ з сигналом зворотного зв'язку по струму - iKA, iKB.

Під дією алгебраїчної суми цих сигналів регулятори струму формують керуючі сигнали для генератора імпульсів GI -- ? * "і ?*?.

Сигнали? *" і? *? перетворюються генератором імпульсів в імпульси управління тиристорами? ", і ??.

При виставленні ножів в початкове положення в роботу включаються наступні блоки: блок 9 скасовує команду« старт »у ЦТЦРе. Після скасування команди «старт» логіка блоку 18 блокує тракт завдання швидкості сигналом
?. Напрямок обертання при доведенні ножів у вихідне положення і їх швидкість визначаються блоками 6,7,8.

Після досягнення вихідного (верхнього) положення ножів з'являються сигнали: S0 - з блоку керування положенням 7, I0 - з датчика нульового струму 15,? 0 - з логічного блоку керування швидкістю 13. Під дією цих сигналів блок обмеження струму 16 і 19 формує команди на обмеження струму до 10% Iн в провідному і підпорядкованому приводах. Привод підготовлений до нового «старту».

Блок аварійної логіки LOG при появі сигналів: а) надструмів перетворювача - IKM; б) втрата напруги синхронізації - U0; в) перевищення максимальної швидкості? M; г) перевищення максимального значення завдання швидкості? * M; д) аварія в системі УНІСТОР-Y2-50, блокує регулятор струму, чим викликає режим штучного інвертора перетворювача і відключає перетворювач від мережі живлення.

2.5 Вибір апаратури захисту і комутації

Таблиця 1-Уставки захисту

2.6 Опис схеми керування, захисту та сигналізації

Призначення окремих елементів схеми управління.

В1-50 - включає і відключає схему управління.

В2-50 - переводить схему управління з режиму «Підготовка» в режим
«Робота».

В3-50 - фіксує, що привід виведений з початкового стану < br> (наявність сигналу завдання або зворотного зв'язку).

В4-50 - реєструє сигнал про пошкодження і відключає перетворювач: негайно в режимі «Підготовка» і з витримкою часу в режимі «Робота».

В5-50 - реєструє сигнал аварії.

В6-50 - реле часу, що відключає систему керування (реле В1-50) при пошкодження в режимі «Робота».

Розрізняють наступні види шин:

Р/Р - подача сигналу про пошкодження на вхід Y 1-50;

Н/Н - подача сигналу про аварію на вхід Y 2-50;

Р/Н

О/Н - шини, перемикані за допомогою контактів реле В2-50.

Н/О/

Підготовка приводу до роботи

Для включення тиристорного перетворювача необхідно включити
«автомати ланцюгів збудження двигунів Р4 і Р5 на щиті 7в254, автомати ланцюгів керування Р1, Р2, Р7 на щиті 7в252, автомати Р1, Р1-8, Р2 -8 для власний потреб шаф «Уністор» і автомата А2 в ланцюзі управління ВАБов.

При включенні тиристорного перетворювача зі щита дистанційного керування (піду) ключем КУ в схемі управління і сигналізації замикається контакт В20, який включає В1 - 50. Замикаючий контакт реле В1-50 подає напругу на збірні шини 5 і Zv1.

Включення ВАБов проводиться оператором з посади керування ПУ-5

ключем АН21.

З цього ж поста здійснюється вибір режиму роботи ножиць.
Толчковый або робочий режим оператор вибирає ключем АН27.

Вибором режиму роботи закінчується процес підготовки приводу ножиць до роботи.

Відключення приводу ножиць .

Відключення приводу ножиць може бути здійснено обслуговуючим персоналом та аварійно через спрацювання захисту.

При відключенні з піду ключем КУ розмикаються контакт реле В21 - втрачає харчування реле В1-50, в результаті чого знімається напруга з шини
2 у вузлі релейного управління СО1.

Аналогічно відбувається відключення кнопкою В2-51 на шафі «Уністор
В». При відключенні приводу з поста керування ПУ-5 ключем АН21 отримує живлення реле В31, розмикаючими контакт якого в ланцюзі реле В30 викликає відключення ВАБов.

На світловому табло НD9К52 загоряється лампочка сигналізує про відключення ВАБов. < p> Захист приводу ножиць

При роботі приводу частина аварійних сигналів надходить на аварійно-відмовні шини, які забезпечують відключення приводу миттєво або з витримкою часу. Характер відключення залежить від режиму роботи приводу
( «підготовка» або «робота»), а від виду спрацьовує захисту.

Захист трансформатора

Трансформатор має два ступені захисту від пошкодження. Захист першого ступеня вступає в дію при спрацьовуванні газової та тепловий захист.

При цьому в схемі управління приводом включається реле В40, через які замикають контакти якого включається лампочка Н7 на світлової панелі
HDS-1 шафи «Уністор В », і через проміжне реле В64 надсилається сигнал на ЩДУ про комплексне пошкодження першого ступеня.

Захист другого ступеня вступає в дію при аварійному спрацюванні газової або тепловий захист.

При цьому в схемі управління приводом включається реле В41, через замкнутий контакт якого подається напруга 48В на шину Н/Н.

Від перенапруги трансформатор приховується розрядником Р1.

Захист тиристорного перетворювача

Захист ТП від перенапруги здійснюється розрядниками Р2, Р3 та блоками захистів PGU, крім того кожен тиристор приховується від перенапруги
RC ланцюжком.

При спрацьовування захисту від перенапруги на блоках PGU через контакти реле В3, В1 подається напруга 48В на шину Р/Н. На світлової панелі HDS-1 загоряється лампочка Н1, що сигналізує про перенапруженні в ланцюзі ТП.

Захист двигуна

Максимальна струмова захист здійснюється системою регулювання та
ВАБом. При перевищенні струму якоря уставки максимального розчеплювача ВАБа відбувається відключення. Через замикають контакти № 2, № 3 в схемі управління приводом вимикається реле В8.

У схемі управління і сигналізації напруга 48В через замкнуті контакти В8 і В23 надходять на шину Н/Н - вимикається реле Y2-50 і загоряється лампочка Н2 на світлової панелі HDS-1.

Захист двигуна від перевищення допустимої швидкості здійснюється за допомогою відцентрового вимикача К1 і системою регулювання. При спрацьовуванні відцентрового вимикача його контакт включає реле В2-3 у вузлі ВО2 і відбувається відключення.

При нетроганіі двигуна в схемі регулювання спрацьовує реле В1-
38, яке через проміжне реле В51 в схемі управління приводом відключає ВАБи аналогічно відключення при перенапруженні в ланцюзі якоря, одночасно в блоці аварійної логіки вимикається реле В1-5, які замикають контакти якого падають напруга 48В на шину Н/Н.

При втраті збудження або при перенапруженні в ланцюзі якоря двигунів отримує живлення реле В32, розмикаючими контакт якого викликає відключення ВАБов.

На світлових панелях HDS-1 загоряється лампочка Н6.

При спрацюванні теплового захисту двигунів у схемі управління приводом отримує живлення реле В34, а розмикаючими відключає реле часу
ВС2.

розмикаючими контакти реле В34 блокують включення поштовховою подачі
(через контакт реле В84), блокують роботу ножиць від ЦТЦРа і знімають напругу з реле В1-6 у вузлі СО1 , і включається вузол регулювання - ножі повертаються у вихідне положення.

Після закінчення витримки часу від реле ВС2 відбувається відключення приводу ножиць, аналогічне відключення з поста ПУ-5 ключем АН21.

Відключення вентиляції двигунів викликає відключення приводу ножиць, аналогічне спрацьовування теплового захисту, тільки реле В33 отримує харчування з витримкою часу від реле ВС1.

2.7 Можливі перспективи розвитку електропривода машини на базі досягнення науки і техніки

релейно -контактні схеми (РКС) набули найширшого розповсюдження в автоматизованому електроприводі кілька десятків років тому і, з різними доповненнями та вдосконаленнями, експлуатуються до теперішнього часу. Поряд з такими перевагами, як наочність і простота в обслуговуванні, вони мають кілька суттєвих недоліків:

. громіздкість;

. невисока надійність через швидке зносу контактів, особливо при частих включених, і виходу з ладу комутуючих апаратури, а також пов'язана з цим необхідність утримувати великий за чисельністю оперативний і ремонтний персонал;

. підвищене енергоспоживання.

Гот?? чіе даних факторів викликає необхідність шукати шляхи заміни
РКС на нове, більш досконале обладнання, позбавлене вищеперелічених недоліків. Одним з таких пристроїв є керуючі системи, побудовані на базі мікропроцесорів - програмованих контролерів.

У сучасному автоматизованому електроприводі отримують широке застосування програмувальні мікроконтролери (ПК), що представляють собою спеціалізовані керуючі мікроЕОМ, що працюють у реальному масштабі часу за певним робочим програмами, розміщених в ПЗУ. За даними, наведеними в/3 /, в світі випускається понад 150 типів ПК. Вони використовуються приблизно в 35% систем автоматизації технологічних процесів і в більшості випадків реалізують закони програмно-логічного управління або аналого-цифрового регулювання. Розрізняють ПК трьох типів:

. програмовані логічні контролери (ПЛК), орієнтовані на реалізацію алгоритмів логічного управління, що забезпечують заміну релейних і безконтактних схем електроавтоматики;

. програмувальні регулюють мікроконтролери, або реміконти, орієнтовані на реалізацію алгоритмів автоматичного регулювання аналогових і аналого-дискретних технологічних процесів, що замінюють різні аналогові та цифрові регулятори;

. мікроконтролери, орієнтовані на реалізацію спеціальних алгоритмів управління контрольно-вимірювальною апаратурою, побутовими приладами, світлофорами, транспортними механізмами та ін

Контролери здійснюють реалізацію систем бульових функцій у реальному масштабі часу і являють собою програмнонастраіваемую модель цифрового керуючого автомата , орієнтованого на певну область застосування.

2.8 Спеціальний питання

Можливо здійснити переказ релейно-контактної частини електропривода летючих ножиць 130 тонн стану "450" ЗСМК на мікропроцесорне управління. < p> Щоб здійснити вибір типу мікропроцесорного керуючого пристрою, опишемо завдання, які їм будуть виконуватися. У цьому випадку, контролер буде опитувати входи, виконувати деякі логічні операції і видавати отримані результати на відповідні виходи. Так як у схемі присутні реле часу, необхідна реалізація тимчасової затримки. Тому немає необхідності використовувати складні і дорогі пристрої, можливості яких перекривають потрібні. Для виконання необхідних задач буде використовуватися програмований логічний контролер.

В якості керуючого пристрою буде використовуватися програмований контролер типу Б9601, розроблений ВНІІР м. Чебоксари.

Вихідним матеріалом для програмування послужить існуюча релейно-контактна схема.

У результаті перекладу релейного схеми на керування від програмованого контролера підвищиться надійність системи, знизяться витрати на обслуговування установки, зменшиться витрата електроенергії.

Програмований контролер Б9601 призначений для реалізації логічних, тимчасових і лічильних