NGHIÊN cứu hệ TRUYỀN ĐỘNG điện NHÀ máy THÉP hòa PHÁT

Công ty MTV HOÀ PHÁT trước đây là công ty cổ phần thép hoà phát tái cấu trúc vào ngày 9 tháng 1 năm 2007 .Sở hữu 08 công ty thành viên ,bao gồm Công ty thiết bị phụ tùng hoà phát kinh do

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Trưởng bộ môn : TS TRẦN TRỌNG MINH

Giáo viên hướng dẫn : PGS.TS NGUYỄN VĂN LIỄN

Sinh viên thực hiện : TRẦN ĐỨC TRUNG

Lớp : TĐH – K11

MSSV : MM09 - 4083

Hà Nội - Tháng 12 năm 2014

2

Trang 3

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan bản đồ án tốt nghiệp: Nghiên cứu hệ truyền động của giá cán block do em tự thiết kế dưới sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn

Liễn Các số liệu và kết quả là hoàn toàn đúng với thực tế

Để hoàn thành đồ án này em chỉ sử dụng những tài liệu được ghi trong danh mục tài liệu tham khảo và không sao chép hay sử dụng bất kỳ tài liệu nào khác Nếu phát hiện có sự sao chép em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Hà Nội, ngày 10 tháng 12 năm 2014

Sinh viên thực hiện

TRẦN ĐỨC TRUNG

Trang 4

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG I 1

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY VÀ DÂY CHUYỀN 1

1.3 Nội dung các bước quy trình công nghệ 2

1.4 Mô tả một giá cán 3

1.5 Hệ thống cung cấp điện 4

CHƯƠNG II 8

TÌM HIỂU DÂY CHUYỀN CÁN THÉP 8

2.1 Nguyên lý làm việc 8

2.1.1 Quá trình nung phôi trong lò nhiệt 8

2.1.2 Quá trình cán phôi: 8

2.2 Sơ đồ hệ thống giá cán 9

2.2.1.Hệ thống cán thô 9

2.2.2 Hệ thống cán trung tinh liên tục 9

2.2.3 Hệ thống giá cán Block 10 giá 10

2.3 Hệ thống sàn nguội và các thiết bị cho sản xuất thép thanh 11

2.3.1 Nguyên nhân gây ra sức căng 12

2.3.2 Cách nhận biết sự thay đổi sức căng và xử lý 12

2.3.3 Tốc độ máy cán 12

2.4 Nguyên lý điều khiển đồng bộ 13

2.4.1 Mô tả quá trình 13

KHẢO SÁT CHI TIẾT MỘT HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TRONG DÂY CHUYỀN CÁN THÉP 14

3.1.2 Động cơ điện một chiều 16

3.1.2.1 Cấu tạo: 16

3.1.2.2 Momen 19

3.1.2.3 Qúa trình mở máy 19

3.1.2.4 Quá trình hãm động cơ 19

3.1.2.5 Các thông số định mức động cơ block 20

3.1.2.6 Nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều: 20

Trang 5

3.1.2.7 Phương trình đặc tính cơ và đặc tính cơ điện 21

3.1.2.8 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ 25

3.1.2.9 Đặc tính cơ khi hãm 29

- Đặc tính cơ khi đổi chiều quay 30

3.1.2 10 Sai số tốc độ : 30

3.1.2.11.Mức độ phù hợp giữa đặc tính tải cho phép và đặc tính cơ Mc(ω) 31

3.1.2.12.Chỉ tiêu kinh tế : 31

3.2.Hệ chỉnh lưu thuyristor 31

3.2 1 Giới thiệu về thyristor 31

3.2.2 Nguyên lý điều chỉnh điện áp phần ứng 32

3.3.2 Sơ đồ khối của bộ chỉnh lưu cầu 3 pha 35

3.2.3 Nguyên lý hoạt động của chỉnh lưu cầu 3 pha 36

3.2.4 Hệ thống truyền động chỉnh lưu trong chế độ xác lập 38

3.2.5 Vần đề phát xung điều khiển 44

3.3 Tổng hợp các mạch vòng điều khiển 46

3.3.1 Các khâu đo lường 46

a.Đo dòng điện 46

3.3.3 Tổng hợp mạch vòng dòng điện 49

Chương IV 53

MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 53

KẾT LUẬN 58

Trang 6

Lời nói đầu

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, có thể nói một trong những tiêu chí đánh giá sự phát triển kinh tế của mỗi quốc gia là mức độ tự động hóa trong các quá trình sản xuất mà trước hết đó là năng suất sản xuất và chất lượng sản phẩm làm ra Sự phát triển rất nhanh chóng của máy tính điện tử, công nghệ thông tin và những thành tựu của lý thuyết Điều khiểntự động đã làm cơ sở và hỗ trợ cho sự phát triển tương xứng của lĩnh vực tự động hóa

Ngày nay tự động hóa điều khiển các quá trình sản xuất đã đi sâu vào từng ngõ ngách vào tất cả các khâu của quá trình tạo ra sản phẩm.ngày nay tự động hóa trong nghành kim loại nói chung và nghành gang thép nói riêng có một vị trí quang trọng của nền kinh tế đất nước Thép vật liệu quan trọng của hầu hết các nghành công nghiệp ,có vị trí quyết định sự phát triển công nghiệp hóa Vì vậy không ngừng nâng cao trình độ công nghệ đào tạo đội ngũ kĩ thuật Trong công việc thiết kế, tự động hóa điều khiển được thể hiện qua quá trình sau :

- Tự động hóa điều khiển công việc sau đó quay về vị trí cũ để đảm bảo cho quy trình tiếp theo

Để chuẩn bị tốt cho sau này em được giao đồ án tốt nghệp ; Nghiên cứu hệ thống truyền động điện của dây chuyền cán thép nhà máy thép Hòa phát dưới sự hướng dẫn

nhiệt tình của thầy NGUYỄN VĂN LIỄN cùng sự giúp đỡ của các bạn Tuy nhiên do

thời gian có hạn, trình độ chuyên môn còn hạn chế, không thể tránh khỏi những thiếu sót

Em mong nhận được sự góp ý của thầy cô cùng các bạn để đồ án ngày càng hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 10 tháng 12năm 2014

Sinh viên thực hiện

TRẦN ĐỨC TRUNG

Trang 7

Chương 1 : Giới thiệu chung về nhà máy và dây chuyền

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY VÀ DÂY CHUYỀN

1.1 Sơ lược về nhà máy.

Công ty MTV thép HOÀ PHÁT DANISTEEL được cấp giấy phép thành lập theo chứng nhận đăng ký kinh doanh số: 0503000008, do sở kế hoạch đầu tư tỉnh HƯNG YÊN cấp ngày 26/10/2001 và bắt đầu đi vào sản xuất tháng 7/2002 Trụ sở đăng ký kinh doanh: Khu công nghiệp phố nối A-YÊN MỸ-HƯNG YÊN

Công ty MTV HOÀ PHÁT trước đây là công ty cổ phần thép hoà phát tái cấu trúc vào ngày 9 tháng 1 năm 2007 Sở hữu 08 công ty thành viên ,bao gồm Công ty thiết bị phụ tùng hoà phát kinh doanh trong lĩnh vực máy móc thiết bị khai thác mỏ và xây dựng;Công ty nội thất hoà phát là công ty kinh doanh noi thất văn phòng,gia đình ,trường học…và được gọi là công ty lớn nhất VIỆT NAM trong lĩnh vực này với thương hiệu nổi tiếng nhiều năm liền.Ngoài ra công ty ống thép chuyên sản xuất ống thép đen cứng như: ống mạ kẽm; Công ty điện lạnh HOÀ PHÁT chuyên sản xuất và kinh doanh trong lĩnh vực bất động sản và xây dựng.Công ty tập doàn Hoà phát bên cạnh việc quản lý 08 công

ty thành viên và tham gia hoạt động đầu tư tài chính cán bộ sản suất kinh doanh thép bao gồm 02 nhà máy sản suất nằm trên địa bàn tỉnh Hưng Yên : Nhà máy phôi thép nằm trên địa bàn khu công nghiệp Phố nối A -Yên Mỹ -Hưng Yên.Được đưa vào hoạt động từ tháng 7 năm 2004 nhằm cung cấp đủ hoạt động cho nhà máy cán thép Với dây chuyền sản xuất chính nhập từ Châu Âu với công nghệ hiện đại ,chất lượng tốt

Chiến lược phát triển của Công ty thép Hoà Phát là cung cấp đa dạng về chủng loại và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của khách hàng Các sản phẩm chính của công ty

là các loại thép dây nóng với kich thước φ6,φ 8; và thép cán nóng với kich thước : D10,D12,D14 ,D16,D18,D20,D22,D25,D28,D30,D32,D40 được cán từ phôi thép có tiết diện 100 x 100: 130 x130mm với chiều dài 6m va 12m.Công suất thiết kế :250000 tấn/ năm

1.2 Tổng quan về dây chuyền

Trang 8

Công nghệ Cán thép là phương pháp gia công kim loại bằng áp lực để làm thay đổi hình dạng kích thước vật thể kim loại Trong đó kim loại được gia công ở trạng thái cán nóng hoặc cán nguội.Cán thép ở nước ta chủ yếu biến dạng phôi thép

Với các hình dạng khác nhau dây chuyền gồm có các công đoạn sau

Hình 1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất

1.3 Nội dung các bước quy trình công nghệ

Gồm có đầu vào là lò nung phần cán và phần xử lý thu cuộn

Phôi được nhập từ nhà máy luyện phôi và được kiểm tra khi đã đạt yêu cầu kỹ thuật (100 x 100: 130 x130mm với chiều dài 6m va 12m).Được đánh số lô và cẩu lên bàn nạp

Trang 9

phôi ,từng phôi theo bàn nạp con lăn sẽ đi vào lò nung theo chương trinh tự động hoặc cài đặt bằng tay.Phôi được đưa vào lò nung liên tục nung từ nhiệt độ môi trường lên tới nhiệt độ yêu cầu tuỳ theo từng mác thép 1100 0C− 1150 0C).phôi dịch chuyển trong lò tới vùng đều nhiệt,để nhiệt độ yêu cầu,hệ thống kickoff chuyển phôi lên bàn con lăn đưa phôi ra ngoài lò để cán.Sau khi ra lò phôi cán dịch chuyển trên đường con lăn qua máy đẩy tiếp trước giá cán số 1,nhóm giá cán thô gồm 6 giá cán động cơ công suất 250kw.Phôi cán ra khỏi 6 giá cán được cắt đầu ,đuôi (nhằm loại bỏ các khuyết tật đầu đuôi của vât cán).Máy cắt còn có nhiệm vụ chặt phôi thành từng đoạn ngắn khi có sự cố không cho phép cán tiếp.Nhóm giá cán trung gồm 8 động cơ 315kw Tuỳ theo sản phẩm

mà có lỗ hình khác nhau.Từ giá cán 9 đến 14 giữa các giá bố trí máy tạo trùng tạo sự ổn định trong quá trình cán.Cắt đuôi lần 2 trước khi vào khối giá cán block Và sản phẩm qua block theo hai đường:

-Đối với thép thanh:theo đường dẫn tới hệ thống quenching

-Đối với thép cuộn theo đường dẫn tới hệ thống làm nguội gồm hai hộp nước lớn mục đích sử lý tăng cơ tính độ bền của thép,cải thiện bề mặt nhẵn bóng.Thép dây dẫn vào roto của máy tạo vòng quay ngược chiều kim đồng hồ,các vòng tạo ở đây.khi đó các vòng sẽ được rải đều trên sàn làm nguội bằng hệ thống quạt gió dưới gầm sàn Cuối dải thép lăn xuống hố gồm và các cơ cấu trong hố thu cuộn xe chuyển cuộn tới máy đóng bó

Ở đây thép được kiểm tra để phân loại và tại đây có cân điện tử xác định trọng lượng và gắn eteket và cẩu nhập kho

Cán thép thanh được chuyển tới hệ thống xử lý nhiệt tuỳ theo sản phẩm.Thép đưa vào khu sàn nguội để làm nguội tự nhiên khi đó thép cắt đoạn thương phẩm.Sản phẩm phân loại kiểm tra kich thước có phù hợp không Qua đây thép theo con lăn ra đóng bó, gắn eteket và nhập kho

1.4 Mô tả một giá cán

Giá cán được truyền động bằng động cơ 1 chiều điện áp 600V, tốc độ quay n=0/1000/2000[v/phút ], công suất P=250KW, Hộp cán gồm 2 hay nhiều trục cán mà gối trục đặt trên thân máy trên có thể dịch chuyển theo phương thẳng đứng và được định

Trang 10

vị bởi thiết bị kẹp trục, còn trục dưới thường đặt cố định động cơ được làm mát bằng quạt gió Vật cán đạt kích thước theo yêu cầu của từng thành phẩm theo bảng cán

1.5 Hệ thống cung cấp điện

Đặc thù của ngành có tính liên tục trong việc sử dụng điện nên đây là hộ tiêu thụ điện loại 1 vì vậy nhà máy đã mua điện lưới 35kv để nâng cao tính cung cấp điện liên tục cho dây chuyền sản xuất nguồn cung cấp điện của nhà máy được lắp đặt các thiết bị đóng ngắt tự động mỗi khi mất điên hoạc xẫy ra sự cố.dảm bảo an toàn cho dây chuyền

và người sử dụng

a.Trạm biến áp 35kv ngoài trời:

Số lượng : 1

Hãng sản xuất : nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh- HÀ NỘI

Thông số kỹ thuật = 14/16 MVA ;ONAN/ONAF = 35+(-8).1,25%/23 KV

= 8% AT 14 MVA

Thiết bị đi kèm: máy cắt hợp bộ và các thiết bị bảo vê: bảo vệ kém áp,bảo vệ quá áp,bảo vệ quá dòng ,bảo vệ chạm đất,rơ le hơi (bảo vệ nhiệt độ dầu ,áp suất dầu )Nhiệm vụ :nhận điện áp từ xí nghiệp năng lượng biến áp xuống 22kv cung cấp cho cac máy biến áp 22kv để cung cấp cho các thiết bị

b Trạm biến áp 22kv trong nhà

Số lượng : 6 từ T1đến T6

Hãng sản xuất : nhà máy chế tạo thiết bị điện Đông Anh -Hà Nội

Thiết bị phù trợ đi kèm : máy cắt hợp bộ và các thiết bị bảo vệ:

Bảo vệ kém áp,bảo vệ quá áp ,bảo vệ quá dòng ,bảo vệ chạm đất ,rơ le hơi (bảo vệ nhiệt độ dầu ,áp suất dầu )

Nhiệm vụ

Máy biến áp T1 :biển đổi điện áp 22KV xuống 0,6 KV và cung cấp điện cho các động cơ giá cán từ số 1 đến số 8

Trang 11

Hình 1.2 Sơ đồ cung cấp điện cho động cơ 1 chiều từ số1 đến 8

Máy biến áp T2: biến đổi điện áp 22KV xuống 0,6KV và cung cấp điện cho các động cơ giá cántừ số 9 đến 14

Trang 12

Hình 1.3 Sơ đồ cung cấp điện cho động cơ từ số 9 đến 14

Máy biến áp T3+ T4 : biến đổi điện áp 22KV xuống 0,73 KV và cung cấp điện cho 2 động cơ 1 chiều block ,vì hai động cơ có công suất lớn 1650 KV

Hình 1.4 Sơ đồ cung cấp điện cho 2 động cơ block và cung cấp điện cho thiết bị phụ trợ khác

Trang 13

Máy biến áp T5 + T6 biến đổi điện áp 22KV xuống 0,4 KV cung cấp điện cho hệ thống cầu trục và nhiều hệ thống phụ trợ …… của toàn nhà máy

c.Trạm máy phát 110 kvA

Cung cấp điện khi nguồn chính bị mất cho các thiết bị yêu cầu điện liên tục: hệ thống chiếu sáng , hệ thống cầu trục ……

d, Trạm lọc sóng hài bậc 5,7 và bù công suất

về lý tưởng dòng điện xoay chiều trên lới điện các công ty điện lực cung cấp cho hộ tiêu thụ là hinh sin.Tuy nhiên,sự tồn tại các phần tử phi tuyến trên lưới điện của nhà cung cấp cũng như về phía phụ tải làm xuất hiện song hài ,ảnh hưởng đến tính năng vận hành của lưới điện và thiết bị.Với các sóng hài bậc 5,7 lan truyền theo đường dây gây tổn thất điện năng ,tác động xấu đến sự vận hành của các thiết bị điện nhất là các động cơ 3 pha Để giảm tác hại của sóng hài ta sử dụng bộ lọc thêm vào tải cảm( L) với tụ bù công suất (C ).Mạch L-C có thể được điều chỉnh sao cho tần số của mạch gần với tần số của sóng hài gây hại Khi hệ số công suất tác dụng cosϕ nhỏ trạm này cũng có tác dụng như một trạm bù công suất để đảm bảo hệ số sử dụng điện hiệu quả theo yêu cầu của ngành điện

Trang 14

Chương 2 – Tìm hiểu Dây chuyền cán thép

CHƯƠNG II TÌM HIỂU DÂY CHUYỀN CÁN THÉP2.1 Nguyên lý làm việc.

2.1.1 Quá trình nung phôi trong lò nhiệt

Phôi của thép sau khi được đúc ra từ nhà máy luyện phôi sẽ được đưa đến khoang phôi của nhà máy cán thép Tại đây phôi sẽ được cắt theo kích thước của các loại sản phẩm Con lăn nạp phôi sẽ đưa phôi đến cữ chặn trước máy đẩy phôi thủy lực và sẽ được đẩy vào lò theo yêu cầu công nghệ

Khi phôi đạt đến nhiệt độ 1150oC – 1200oC sẽ được máy tống phôi đẩy ra bàn con lăn ra phôi B, kết thúc quá trình nung phôi, bắt đầu bước vào quá trình cán phôi

Số lần đảo chiều kết hợp với cán dọc và cán ngang tại giá cán tinh được xác định bằng công nghệ Phôi sau khi đạt đến chiều rộng, chiều dài hợp lý sẽ được đưa sang giai đoạn xử lý thành phẩm

Trang 15

- Bốn giá cán đầu có đường kính giá cán 550mm <1H-2V-3H-4V>

- Hai giá cán còn lại <5H - 6H> có đường kính giá cán 450mm

Tất cả các giá cán được truyền động bằng động cơ 1 chiều điện áp 600V, tốc độ quay n=0/1000/2000 [v/phút ], công suất P=250kw, động cơ được làm mát bằng quạt gió Vật cán đạt kích thước theo yêu cầu của từng thành phẩm theo bảng cán

2.2.2 Hệ thống cán trung tinh liên tục

- H là giá cán nằm ngang

- V là giá cán đứng

- Cán trung gồm 4 giá cán có đường kính giá cán là 730mm

- Cán tinh gồm 4 giá cán có đường kính giá cán là 340mm

- Thông số động cơ Uđm=600v, Pđm=315kw, N=1500-3000 [v/phút] tất cả đều là động cơ điện 1 chiều

Trang 16

Hinh 2.2 Sơ đồ hệ thống giá cán

2.2.3 Hệ thống giá cán Block 10 giá

Hình 2.3 Các giá cán block

Máy cán Block gồm 10 giá cán đặt ngiêng 45o với mặt nằm ngang và vuông góc với nhau.Vật cán lần lượt tự động ăn vào lỗ hình giá cán theo trình tự chuẩn xác nhờ hệ thống dẫn hướng cơ khí Động cơ chính của máy là 2 động cơ 1 chiều Pđm=1650kw ,Uđm=700v, n=100/800/1200[v/phút]

- Tốc độ cao nên năng suất cao

- Qua các lần cán, kim loại chưa nguội nhiều nên chất lượng sản phẩm tốt, tuổi thọ

Trang 17

của trục cán cao hơn, giảm được suất tiêu hao năng lượng

- Máy làm việc với tốc độ cao nên hay xuất hiện phụ tải xung

- Kim loại cán trên nhiều hộp cán cùng một lúc nên giữa các hộp cán phải có sự liên

hệ chặt chẽ về tốc độ

2.3 Hệ thống sàn nguội và các thiết bị cho sản xuất thép thanh

Khi sản xuất thép thanh thì phôi thép chỉ đi qua 14 giá cán (6 giá cán thô và 8 giá cán trung và tinh) rồi đến hệ thống làn nguội cưỡng bức bằng nước áp lực cao, nhằm mục đích giảm nhiệt độ của thép thanh xuống tới nhiệt độ cho phép trước khi vào sàn nguội Máy cắt phân đoạn sẽ thực hiện cắt sao cho các thanh thép có chiều dài tối đa bằng chiều dài sàn nguội (60m) Sau khi thép thanh đó được cắt phân đoạn, các thanh thép sẽ được lần lượt được đưa vào sàn nguội thông qua hệ thống 2 máy đẩy tiếp cho 2 đường vào sàn nguội

Các thanh thép sẽ được tiếp tục làm nguội tự nhiên trên sàn nguội Sau khi thép đó được làm nguội tự nhiên, các thanh thép sẽ được các bàn con lăn so đầu, và con lăn trước máy cắt đưa từng cụm các thanh thép vào máy cắt thành phẩm để thực hiện lần cắt cuối cùng Sau đó, toàn bộ các thanh thép sẽ được đưa đến hệ thống máng gom, đóng bó, cân, và đưa vào kho Cán là một hình thức gia công bằng áp lực để làm thay đổi hình dạng và kích thước của vật thể kim loại dựa vào biến dạng dẻo của nó

Yêu cầu quan trọng trong quá trình cán là ứng suất nội biến dạng dẻo không không được lớn, đồng thời kim loại vẫn giữ được độ bền cao Ứng suất nội biến dạng dẻo giảm khi nhiệt độ kim loại tăng, nên trong thực tế cán nóng hay được sử dụng để giảm lực cản

và năng lượng tiêu hao trong quá trình cán.Trong nhiều trường hợp do yêu cầu công nghệ, người ta phải sử dụng cán nguội

Phân tích hệ thống giá cán

Quá trình cán gồm 4 giai đoạn :

- Giai đoạn 1: Chuẩn bị kim loại Nung kim loại đến nhiệt độ cần thiết, gia công hóa học và nhiệt độ để nhận được chất lượng bề mặt và cấu trúc chuẩn bị cho quá trình gia công áp lực phía sau Kim loại được nung trong lò,giếng đốt nóng

Trang 18

- Giai đoạn 2: Vận chuyển phôi cán Sau khi phôi cán ở lò nung ra sử dụng con lăn, bàn quay cho phép đặt phôi ở các hướng khác nhau

- Giai đoạn 3: Gia công kim loại được tiến hành trên các trục các với cấu trúc khác nhau

- Giai đoạn 4: Gia công thành phẩm : Cắt

Đặc điểm công nghệ máy CNLT :

- Máy CNLT có nhiều hộp cán chỉ quay theo một chiều và đặt nối tiếp nhau Phôi được cán cùng một lúc qua lần lượt các hộp cán

2.3.1 Nguyên nhân gây ra sức căng.

Quá trình cán là làm biên dạng kiêm loại theo kích thước mong muốn ,quá trình làm biến dạng phụ thuộc vào nhiều yếu tố, phôi , nhiện độ, tốc độ những yếu tố này là nghuyên nhân gây ra sự căng chùng của thép ngoài ra còn co sự ảnh hưởng của tốc độ giữa 2 giá cán có khớp với nhau hay không mỗi giá cán đảm nhiệm một tốc độ nhưng phải phụ thuộc vào giá cán đầu tiên vì quá trình hoạt động của các lô các giá cán thứ tăng dần do yếu tố dãn ra của thép và một nghuyên nhân ảnh hưởng đến sức căng sau mỗi lần phôi ngọm phôi do không đạt tiêu chuẫn(phôi lỗi) sẽ làm chậm quá trình dản ra của thép khi máy đang hoat động

2.3.2 Cách nhận biết sự thay đổi sức căng và xử lý.

Ngay ở khâu đàu tiên , khâu đánh giá chất lượng phôi ở mức độ nào , phôi lý tưởng thì vấn đề sức căng luôn được đam bảo Khi ghặp phải các sự cố trên với mắt thương thì khó nhận biết chúng ta phải có sự hổ trợ của máy móc, khi phát hiên có sự thay đổi về sức căng ở khâu nào ta xử lý ở đấy như ở khâu nhiệt độ không đảm bảo ta phải tăng hoạc dảm nhiệt khi mô tơ của các giá cán không ổ đinh ta phải cài đặt lại thông số hoac tìm nghuyên nhân khác điện áp , khí nén dầu bôi trơn

2.3.3 Tốc độ máy cán.

Máy cán là sự tăng dần về tốc độ từ tốc độ nhỏ và tăng dần qua các giá cán ,công suất luôn theo chiều thuân của tốc độ các giá cán đấu công suất là 250kw thì các giá cán sau là 350kw , vì thiết diện của phôi khi qua các giá cán là nhỏ đi so với ban đầu vì vậy tốc độ phả nhanh hơn và công suất cao hơn

Trang 19

Trong quá trình cán,phôi dài dần ra Nếu các lần cán sau máy giữ nguyên tốc độ cán thì sẽ làm tăng thời gian cán, giảm năng suất máy nên thường ở những lần cán tiếp sau,tốc độ máy phải tăng dần.Sau những lần cán đầu, độ dài phôi chưa lớn, tốc độ chưa cần đạt tới trị số định mức và đồ thị có dạng tam giác Những lần cán tiếp, phôi dài hơn tốc độ cán tăng và cuối cùng đạt giá trị định mức Động cơ máy làm việc rất nặng nề và quá tải lớn nên động cơ luôn làmviệc ở chế độ quá tải và còn phải điều chỉnh tốc độ sâu, bằng phẳng

Những yêu cầu chung cho hệ truyền động của máy là:

- Giải điều chỉnh tốc độ rộng 10:1 Mômen quán tính nhỏ để đảm bảo thời gian quá độ ngắn, do đó giảm tổn hao quá độ và đảm bảo năng suất máy Chịu được phụ tải xung lớn khi ngoạm phôi Có hệ số quá tải về mômen lớn và dòng lớn để tăng tốc nhanh sau khi đã ngoạm phôi mà không quá chuẩn quy định

2.4 Nguyên lý điều khiển đồng bộ

2.4.1 Mô tả quá trình.

Đầu tiên đặt các thông số vào bộ điều khiển để chạy máy sau khi máy đã chạy máy

sẽ được nhận thêm 2 tín hiệu từ bộ cộng ,1 tư bộ phản hồi tốc độ ,2 từ một moto chủ và tất cả dều được xử lý và lấy sai lệch tốc độ đưa đến bộ chỉnh lưu

2.4.2 Sơ đồ điều khiển

Hình 2.4 Sơ đồ điều khiển 14 giá cán

Trang 20

Chương 3 – Khảo sỏt chi tiết MHT truyền động điện trong dõy chuyền cỏn thộp

CHƯƠNG III

KHẢO SÁT CHI TIẾT MỘT HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN

TRONG DÂY CHUYỀN CÁN THẫP 3.1.1Hệ thống giỏ cỏn đứng, giỏ cỏn nằm từ K1 ữ K14

a,Cấu tạo và thông số của giá cán đứng

Hỡnh 3.1 Giỏ cỏn đứng

* Về giá cán đứng có hai loại :

+ giá cán của khu vực cán thô từ K2, K4, K6 loại DOM -B-5543-0700-IL

+ giá cán khu vực cán trung, cán tinh K8, K10, K12, K14 loại

DOM-B-4334-0700-IL

Cấu tạo của máy cán đứng gồm các chi tiết sau :

1 - Động cơ 8 – Cơ cấu điều chỉnh khe hở trục cán

2 – Hộp số 9 – Xi lanh thuỷ lực nâng hạ giá cán

3 – Bệ đỡ động cơ và hộp giảm tốc 10 – Xe goòng chuyển giá cán vào ra

4 – Trục truyền động 11 – Xi lanh di chuyển xe goòng

Trang 21

Chương 3 – Khảo sỏt chi tiết MHT truyền động điện trong dõy chuyền cỏn thộp

5 – Chụp bảo vệ trục truyền

b,Cấu tạo và thông số của giá cán nằm :

Hỡnh 3.2 Giỏ cỏn nằm

- Về giá cán nằm có hai loại :

+ Giá cán của khu vực cán thô từ K1, K3, K5 loại DOM_B_5543_0700_IL

+Giá cán khu vực cán trung, cán tinh K7, K9, K11, K13 loại DOM_B_4334_0700_IL

- Cấu tạo của máy cán nằm gồm các chi tiết sau :

1 Động cơ 6 Giá đỡ trục truyền

2 Hộp số 7 chốt định vị trục truyền và giá cán

3 Đầu nối trục truyền động 8 Bệ đỡ giá cố định

4 Trục truyền động 9 Má kẹp giá cán và bệ đỡ

5 Chi tiết bảo vệ trục truyền

Mỏy cỏn gồm ba bộ phận chớnh: cỏc giỏ cỏn, bộ truyền động, nguồn động lực (động

cơ truyền động giỏ cỏn) Cấu tạo của 1 hộp cỏn trong dõy chuyền cỏn thộp: Mỗi hộp cỏn gồm cú hai trục cỏn hoặc nhiều hơn Một trục cỏn được đặt trong thõn mỏy thường thỡ trục cỏn dưới được đặt cố định Trục cỏn trờn cú thể dịch chuyển theo phương thẳng đứng

Trang 22

Chương 3 – Khảo sát chi tiết MHT truyền động điện trong dây chuyền cán thép

hoặc được định vị bởi thiết bị kẹp trục bởi sau mỗi một chu trình cán kích thước của phôi cán thay đổi nên phải chỉnh định lại khoảng cách giữa hai trục cán Cơ cấu và thiết bị truyền: Bộ phận truyền động gồm hộp giảm tốc, trục khớp nối, hộp bánh răng truyền lực Tuỳ theo từng yêu cầu về công nghệ

- Cơ cấu và thiết bị truyền các trục cán được truyền động riêng rẽ từ 2 động cơ riêng

- Động cơ điện (3): thường dùng động cơ luyện kim chuyên dùng có thổi gió làm mát Vì có điều chỉnh tốc độ cán nên dùng động cơ một chiều, nguồn một chiều được cấp

từ bộ chỉnh lưu riêng

- Hệ thống vít nén (1) dùng để thay đổi khoảng cách giữa 2 trục cán

3.1.2 Động cơ điện một chiều

Trong thời đại ngày nay , hầu hết các dây chuyền sản xuất của công nghiệp đang dần dần được tự động hóa bằng cách áp dụng những khoa học kỹ thuật tiên tiến của thế giới Tuy thế động cơ điện một chiều vẫn được coi là 1 loại máy quan trọng trong các ngành công nghiệp , giao thông vận tải và nói chung ở những thiết bị cần cần điều chỉnh tốc độ quay liên tục trong pham vi rộng như cán thép , hầm mỏ Vì động cơ điện một chiều có đặc tính điều chỉnh tốc độ rất tốt

3.1.2.1 Cấu tạo:

Động cơ điện một chiều gồm có 2 phần:

Hình 3.3 Sơ đồ mặt cắt dọc động cơ một chiều

Cấu tạo

Trang 23

- Cực từ chính : là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dây quấn kích

từ lồng ngoài lõi sắt cực từ Lõi sắt cực từ làm bằng những lá thép kỹ thuật điện hay thép cacbon dày 0.5 đến 1mm ép lại và tán chặt Dây quấn kích từ được quấn bằng dây đồng bọc cách điện kỹ thành một khối và tẩm sơn cách điện trước khi đặt trên các cực từ Các cuộn dây kích từ đặt trên các cực từ này nối tiếp với nhau

- Cực từ phụ : cực từ phụ đặt giữa các cực từ chính và dùng để cải thiện đổi chiều Lõi thép của cực từ phụ thường làm bằng thép khối và trên thân cực từ phụ có đặt dây quấn

mà cấu tạo giống như dây quấn cực từ chính Cực từ phụ được gắn vào vỏ nhờ những bulong

- Gông từ : gông từ dùng để làm mạch từ nối liền các cực từ , đồng thời làm vỏ máy Trong máy điện nhỏ và vừa thường dùng thép tấm dày uốn và hàn lại Trong máy điện lớn thường dùng thép đúc Còn khi trong máy điện nhỏ dùng gang làm vỏ máy

- Các bộ phận khác :

+ Nắp máy : để bảo vệ máy khỏi bị những vật ngoài rơi vào làm hư hỏng dây quấn hay

an toàn cho người khỏi chạm vào điện Trong máy điện nhỏ và vừa , nắp máy có tác dụng làm giá đỡ ổ bi Trong những trường hợp này nắp thường làm bằng gang

+ Cơ cấu chổi than : để đưa dòng điện từ phần quay ra ngoài Cơ cấu chổi than gồm có chổi than đặt trong hộp chổi than và nhờ một lò xo tì chặt kên cổ góp Hộp chổi than được cố định trên giá chổi than và cách điện với giá Giá chổi than có thể quay được để điều chỉnh vị trí chổi than cho đúng chỗ Sau khi điều chỉnh xong thì dùng vít cố định chặt lại

Trang 24

b Phần quay ( roto ) : Đây là phần quay ( động ) của động cơ gồm có các bộ phận sau:

- Lõi sắt phần ứng : là lõi sắt dùng để dẫn từ Thường dùng những tấm thép kỹ thuật điện ( thép hợp kim silic ) dày 0.5mm phủ cách điện mỏng ở 2 lớp mặt rồi ép chặt lại để giảm tổn hao do dòng điện xoáy gây nên Trên lá thép có dập hình dạng rãnh để sau khi ép lại thì đặt dây quấn vào

+ Trong những máy có cỡ trung bình trở lên , người ta còn dập những lỗ thông gió

để khi ép lại thành lõi sắt có thể tạo thành những lỗ thông gió dọc trục

+ Trong những máy hơi lớn thì những lõi sắt được chia thành từng đoạn nhỏ Giữa các đoạn ấy có để một khe hở gọi là khe thông gió ngang trục Khi máy làm việc , gió thổi qua các khe làm nguội dây quấn và lõi sắt

+ Trong máy điện nhỏ , lõi sắt phần ứng được ép trực tiếp vào trục

- Dây quấn phần ứng : là phần sinh ra suất điện động và có dòng điện chạy qua Dây quấn phần ứng thường làm bằng dây đồng có bọc cách điện Trong máy điện nhỏ thường dùng dây có thiết diện tròn Trong máy điện vừa và lớn , thường dùng dây có tiết diện chữ nhật dây cuốn được cách điện cẩn thận với rãnh của lõi thép

Để tránh bị văng ra do lực li tâm , ở miệng rãnh có dùng nêm để đè chặt hoặc phải đai chặt dây quấn Nêm có thể bằng tre , gỗ hay bakelit

- Cổ góp : cổ góp còn gọi là vành góp hay vành đổi chiều , dùng để đổi chiều dòng điện xoay chiều thành một chiều

Kết cấu của cổ góp gồm nhiều phiến có hình đuôi nhạn cách điện với nhau bằng lớp mica dày 0.4 đến 1.2mm và hợp thành hình trụ tròn Hai đầu trụ tròn dùng hai vành ốp hình chữ V ép chặt lại Giữa vành ốp và trụ tròn cũng cách điện bằng mica Đuôi vành góp có cao hơn lên một tí để hàn các đầu dây của các phần tử dây quấn vào các phiến góp được dễ dàng

- Các bộ phận khác : Gồm có cánh quạt và trục máy

+ Cánh quạt : dùng để quạt gió làm nguội máy Máy điện một chiều thường chế theo kiểu bảo vệ Ở hai đầu nắp máy có lỗ thông gió Cánh quạt lắp trên trục máy , khi

Trang 25

máy quay cánh quạt hút gió từ ngoài vào máy Gió đi qua vành góp , cực từ , lõi sắt và dây quấn rồi quạt gió ra ngoài làm nguội máy

+ Trục máy : Là phần trên có đặt lõi sắt phần ứng , cổ góp , cánh quạt và ổ bi Trục

3.1.2.2 Momen

Ở đây momen truyền động của trục cán do chế độ phôi chưa đảm bảo về phôi lý tưỡng nên sử dụng phương pháp Xêlicốp để tính , phương pháp này được dựa theo áp suất trung bình để tính toán truyền động trục cán bao gồm

- Momen hửu ích Mhi cần để làm biến dạng phôi và khắc phục lực ma sát giữa phôi vói trục cán

- Momen ma sát MMS để thắng lực ma sát ở các ổ trục và các khâu truyền động khác-Mô men không tải Mkt

- Mô men động Mđ để khắc phục lực quán tính tạo gia tốc thường xuất hiện khi thay đổi tốc độ

Với lý do nào đó mà tốc độ của động cơ tăng thì tín hiệu phản hồi từ máy phát tốc

sẽ gửi tới bộ điều khiển Khi đó bộ điều khiển sẽ tăng góc mở của thyristo lên làm cho điện áp sau chỉnh lưu cấp vào phần ứng của động cơ giảm xuống vì thế tốc độ động cơ giảm xuống đến giá tri đặt thì quá trình điều chỉnh tốc độ được dừng lại còn quá trình tăng tốc độ khi tốc độ động cơ bị giảm sẽ tương tự như khi khởi động

3.1.2.4 Quá trình hãm động cơ.

Khi có tín hiệu dừng từ bàn điều khiển động cơ hoặc khi xảy ra sự cố

Trang 26

hay quá trình đảo chiều động cơ, thì máy cắt nhanh nhả ra, toàn bộ phần

ứng của động cơ cắt ra khỏi lưới điện đồng thời máy cắt chậm đóng lại mạch

điện trở hãm bắt đầu làm việc Quá trình hãm động năng xảy ra là do năng

lượng chủ yếu được tạo ra do động năng của động cơ tích lũy được trong quá

trình hoạt động

Trong hệ thống mạch điện có các bảo vệ như bảo vệ quá dòng, quá

nhiệt, ngắn mạch, quá áp

3.1.2.5 Các thông số định mức động cơ block

Chế độ làm việc định mức của máy điện là chế đọ làm việc trong những điều kiện

mà xưỡng chế tạo đã quy định Chế độ đó được đặc trưng bằng những đại lượng ghi trên nhãn máy và gọi là những đại lượng định mức Ta có nhãn máy ghi những đại lượng sau : Công suất định mức Pdm :1650[k w ]

3.1.2.6 Nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều:

- Động cơ điện một chiều là một máy biến đổi năng lượng điện của dòng một chiều thành cơ năng Trong quá trình biến đổi đó , một phần năng lượng của dòng điện một chiều bị tiêu tán do các tổn thất trong mạch phần ứng và mạch kích từ , phần còn lại năng lượng được biến thành cơ năng trên trục động cơ

- Khi có dòng điện một chiều chạy vào dây quấn kích thích sẽ sinh ra từ trường ở phần tĩnh Từ trường này có tác dụng tương hỗ lên dòng điện trên dây quấn phần ứng tạo

ra momen tác dụng lên roto làm cho roto quay Nhờ có vành đổi chiều nên dòng điện

Trang 27

đưa vào dây quấn phần ứng có chiều phù hợp sao cho lực từ tác dụng lên thanh dẫn dây quấn phần ứng không bị đổi chiều và làm động cơ quay theo một hướng

- Công suất ứng với momen điện từ đưa ra đối với động cơ gọi là công suất điện từ

3.1.2.7 Phương trình đặc tính cơ và đặc tính cơ điện.

- Khi nguồn điện có công suất không đủ lớn thì mạch phần ứng và kích từ mắt vào hai nguồn một chiều độc lập nhau , lúc này động cơ được gọi là kích từ độc lập.

Hình 3.4 : Sơ đồ nối dây của động cơ kích từ độc lập.

Trang 28

Do trong thực tế đặc tính của động cơ điện kích thích độc lập và kích thích song song hầu như là giống nhau , nên ta xét chung đặc tính cơ và đặc tính cơ điện của động

r tx : Điện trở tiếp xúc của chổi điện [ Ω ]

Sức điện động E của phần ứng động cơ được xác định theo biểu thức :

E = Ф ω = K Ф.[ Ω]

Trong đó : P : Số đôi điện cực chính ;

N : Số thanh dẫn tác dụng của cuộn dây phần ứng ,

a : Số mạch nhánh song song của cuộn dây phần ứng ,

ω: Tốc độ góc [ rad/s ] ;

Ф : Từ thông kích từ chính một cực từ [ Wb ] ;

Trang 29

Đặt K = : Hệ số kết cấu của động cơ

Nếu biểu diễn sức điện động theo tốc độ quay n [ vòng/phút ] thì E = K c Ф n và

R R U

Trang 30

Hinh 3.5 Đặc tính cơ điện của động cơ điện một chiều kích từ độc lập

Theo đồ thị trên khi I = 0 hoặc M = 0 thì ta có ω = ωo = , lúc này động cơ đạt tốc độ không tải lý tưởng

Với Inm , Mnm : Gọi là dòng điện ngắn mạch và momen ngắn mạch

Hình 3.6 Đặc tính cơ của động cơ điện kích từ độc lập

Trang 31

3.1.2.8 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ

Từ phương trình đặc tính cơ ta thấy có tham số ảnh hưởng đến phương trình đặc tính cơ đó là từ thông , điện áp phần ứng , điện trở phần ứng của động cơ thay đổi các tham số trên ta thay đổi được tốc độ và momen động cơ theo ý muốn Do phương trình đặc tính cơ phụ thuộc vào ba tham số trên , tương ứng với đó ta sẽ có ba phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ

a Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện trở phụ Rf.

Giả thiết U = Udm = const và Ф = Ф dm = const

Ta có phương trình đặc tính cơ tổng quát :

( )2

f

R R U

= 0 thì β có giá trị lớn nhất ứng với đường đặc tính cơ tự nhiên , còn khi R f càng lớn thì β càng nhỏ và tốc độ cũng giảm ứng với mỗi tải phụ nhất định Như vậy khi thay đổi điện trở phụ của động cơ ta sẽ được một họ đặc tính cơ có dạng như hình.

Trang 32

Hình 3.7 Sơ đồ điều chỉnh tốc độ

Ta có 0< Rf1 < R f2 < R f3 < thì ω dm > ω 1 > ω 2 > ω 3 > nhưng nếu ta tăng R f đến một giá trị nào đó thì sẽ làm cho M ≤ M e dẫn động cơ sẽ quay không được và động cơ sẽ làm việc ở chế độ ngắn mạch ω= 0 , đến bây giờ ta có thay đổi R f thì động cơ vẫn không quay nữa Do đó phương pháp này gọi là phương pháp điều chỉnh tốc độ không triệt để.

Hình 3.8 Đặc tính điều chỉnh tốc độ khi thay dổi điên áp trở phụ phần ứng

Vậy ứng một phụ tải Me nào đó nếu R f càng lớn thì tốc độ động cơ càng giảm , đồng thời dòng điện ngắn mạch I nm và momen ngắn mạch M nm càng giảm , cho nên người

ta thường dùng phương pháp này để hạn chế dòng điện khởi động và điều chỉnh tốc độ động cơ phía dưới tốc độ cơ bản.

b Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông kích từ của động cơ.

Định dạng
Số trang	65
Dung lượng	3,56 MB