Разработка электропривода наклона лотка бесконусного загрузочного устройства доменной печи ОАО "ММК"
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
?ключением привода, tпаузкг м м - СФ СФ с-1 с-2 % - кгм2 с500 3,305 3,0 11 48,6 50 0,97 8 98 158 0,05 4
1.3 Требования, предъявляемые к электроприводу наклона лотка
Непрерывный характер работы доменной печи, повышение температуры горячего дутья, обогащение его топливными компонентами и кислородом и ряд других мероприятий, повышающий рост выплавки чугуна, а также потребность в шихтовых материалах - всё это определяет высокие требования к электроприводу БЗУ.
Одним из основных требований, предъявляемых к электроприводу наклона лотка, является простота и надежность, для обеспечения бесперебойной работы доменной печи.
К электроприводу предъявляются следующие основные требования:
точность наклона не более 0,5СФ;
высокая надежность и безотказность работы механизма в условиях повышенной температуры и повышенной запыленности;
реверсивный повторно-кратковременный режим работы привода;
необходимо предусмотреть ограничения максимальных перемещений лотка (для исключения замятия как лотка, так и повреждения футеровки печи);
экономичность.
1.4 Расчёт статического момента
Необходимо рассчитать статический момент при движении лотка. Момент на валу двигателя носит активный характер при подъёме лотка, и реактивный при опускании. Так как масса лотка не меняется, то статический момент зависит только от угла наклона, так как расстояние между осью вращения лотка и центром тяжести меняется с изменением угла наклона. Максимальный статический момент будет при нахождении в 11 положении.
Статический момент, приведённый к валу двигателя для 11 положения:
где g - ускорение свободного падения, м/с2.
Значения моментов при остальных положениях рассчитываются аналогично и представлены в таблице 1.3.
Таблица 1.3 Моменты статические электродвигателя в зависимости от номера положения
№ положения1234567891011Угол наклона лотка, СФ15,924,328,531,934,737,239,641,844,046,248,6Крутящий момент распределительного лотка, НтАвм20163028351138884188444846904904511153105519Статический момент на электродвигателе, НтАвм13,019,622,725,127,128,730,331,733,034,335,6
Необходимая угловая скорость вращения двигателя при повороте лотка:
Частота вращения вала двигателя:
Необходимая максимальная мощность двигателя составит величину:
1.5 Предварительный выбор двигателя
Необходимо выбрать электродвигатель с номинальной скоростью вращения nн ? nдв и мощностью Рн > Рнеобх. Для привода механизма наклона распределительного лотка выбирается электродвигатель переменного тока фирмы Siemens типа 1LA7131-4АА. Технические данные двигателя приведены в таблице 1.4.
Таблица 1.4 Технические данные электродвигателя 1LA7131-4АА
Параметр и обозначениеЕд. изм.ЗначениеНоминальная мощность, Рн Номинальный момент, Мн Соединение обмоток Номинальная частота питающей сети, f Номинальное напряжение электродвигателя, Uн Номинальный ток электродвигателя, Iн Номинальная частота вращения электродвигателя, nн Коэффициент активной мощности, cosц Относительный пусковой ток Iп/Iн Относительный пусковой момент Mп/Mн Относительный момент опрокидывания Mк/Mн Число полюсов, 2р Параметры Г-образной схемы замещения: - главное индуктивное сопротивление, Х - активное сопротивление рассеяния обмотки статора, R'1 - индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора, Х'1 - активное сопротивление рассеяния обмотки ротора, R''2 - индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора, Х''2 Момент инерции ротора, Jр Масса двигателя, mркВт НтАвм - Гц В А об/мин - - - - - отн. ед. отн. ед. отн. ед. отн. ед. отн. ед. кгм2 кг7,5 36,1 Y/? 50 380 11,4 1470 0,81 6,3 2,5 3,1 4 9,8 0,174 0,219 0,120 0,45 0,018 42,5
1.6 Расчёт и построение тахограммы и нагрузочной диаграммы
Для проверки выбранного двигателя по перегрузке и перегреву необходимо рассчитать и построить нагрузочную диаграмму и тахограмму работы электропривода механизма наклона лотка БЗУ. Цикл работы механизма прост и состоит в следующем. По команде от системы замера уровня шихты по поверхности колошника сигнал включения поступает в систему управления электроприводом механизма наклона лотка. Лоток меняет угол наклона и оказывается в необходимом положении. Самым сложным по продолжительности является переход лотка из положения №1 в положение №11.
Суммарный момент инерции электропривода:
Время разгона (торможения):
Динамический момент при пусках (торможениях):
Пусковой момент двигателя из положения №1:
Тормозной момент двигателя в положении №11:
Статический момент в начале движения (таблица 1.3) составляет 13,0 НтАвм, в конце - 35,6 НтАвм.
Время движения на установившейся скорости:
Зависимости момента электродвигателя (нагрузочная диаграмма) и тахограмма представлены на рисунке 1.6.
Время полного цикла вместе с временем средней паузой равно:
1.7 Проверка двигателя по нагреву и перегрузочной способности
Проверка по перегреву ведётся методом эквивалентного момента. Необходимо вычислить эквивалентный момент за время работы механизма tц = 4,71 мин. Эквивалентный момент равен:
Так как Мэ < (0,7ч0,8)Мн = 25,3ч29 Нм, то выбранный двигатель проходит по нагреву.
Так как максимальный момент за весь цикл работы механизма, приходящийся на двигатель Мmax ц = 86,8 Нм не превосходит критического момента электродвигателя