Проект электрооборудования выходного рольганга УРБС прокатного цеха №3 ПАО ЧМК презентация

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
«ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ МНОГОПРОФИЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
ПРОЕКТ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
ВЫХОДНОГО РОЛЬГАНГА УРБС
ПРОКАТНОГО ЦЕХА № 3 ПАО «ЧМК»
Автор проекта
студент группы ТЭ-401
Анферов К.Э.
Челябинск, 2023 г.

- ознакомление с технологическим процессом урбс прокатного цеха №3, рассмотрение технической характеристики проектируемого механизма, выбор системы электропривода с учетом требований, предъявляемых к электроприводу рольганга;
- выполнение расчетов по мощности двигателя, проверки его на нагрев и на перегрузочную способность, построение необходимых графиков, расчет и выбор преобразователя частоты и необходимых аппаратов защиты и управления, силового кабеля;
- раскрытие вопросов по электробезопасности, пожаробезопасности и экологии в прокатном производстве.
Задачи курсового проектирования:
Целью курсового проектирования является разработка технических решений по электрооборудованию выходного рольганга УРБС Проката №3 ПАО «ЧМК».

ОБЩАЯ ЧАСТЬ.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС УРБС
Передовые технологии по прокатке, закалки, правки, отделки и контролю качества, обеспечат выпуск металлопродукции соответствующим самым высоким стандартам. Прокатка рельсовой продукции осуществляется на высокотехнологичном оборудовании с учетом новейших конструкционных разработок, включающих разработку непрерывно литой заготовки в обжимной клети, в 3-х клетьевом прокатном стане. Для получения окончательных геометрических размеров прокатываемого профиля, раскат пропускается через универсальную чистовую клеть. Современные технологии маркировки идентификации рельсов, а также новейшие автоматические системы учета и управления технологическими процессами, обеспечат наличие имени и биографии каждого прокатного рельса. А впервые применяемые в России технология закалки головки рельса в растворе органического полимера, обеспечит уникальную прочность и твердость рельсов, необходимые в условиях экстремальных нагрузок и температур. Прямолинейность рельсового и сортового проката обеспечивается охлаждением горячей продукции на специальном холодильнике, оснащенным агрегатом предварительного противоизгиба. А также использованию в последующем технологическом потоке горизонтальной и вертикальной правильных машин и правильных прессов. Контроль качества каждой единицы продукции осуществляется на автоматической линии неразрушающего контроля качества с использованием современных методов контроля ультразвуком вихревыми токами. Отгрузка готовых 100 - метровых рельсов, производится автоматизированными стационарными грузоподъёмными машинами на сцеп из семи железнодорожных платформ, что обеспечит сохранность груза и безопасность перевозки.

Техническая характеристика механизма
Проектируемый механизм – выходной рольганг, предназначен для подачи заготовки в универсальную клеть и реверса заготовки.
Роликовый конвейер (рольганг) состоит из группы роликов (8 штук), оси которых закреплены на раме, установленной на стойках. Привод роликов – индивидуальный.
Кинематическая схема механизма
1 – ролик, 2 – двигатель, 3 – муфта

Технические параметры механизма

ТРЕБОВАНИЯ К ЭЛЕКТРОПРИВОДУ МЕХАНИЗМА
Для качественного выполнения технологического процесса к электроприводу механизма предъявляется ряд требований:
- регулирование скорости в заданном диапазоне Д=3:1;
- обеспечение необходимой жесткости механических характеристик;
- ограничение ускорений до допустимых пределов;
- режим работы - кратковременный.

Исходя из вышеперечисленных требований к электроприводу механизма, к установке принимается ПЧ АД: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, управляющийся преобразователем частоты.
К достоинствам преобразователя чистоты относятся:
- плавное обеспечение регулирования скорости двигателя;
- контролируемый плавный разгон, что существенно повышает надежность механического и электрического оборудования, увеличивает срок его службы;
- повышение коэффициента мощности, т. к. преобразователь частоты практически не потребляет реактивной энергии;
- исключение ударных механических воздействий при пуске асинхронного двигателя;
- экономия электроэнергии, связанной с переходом на энергетически эффективное регулирование.
К достоинствам асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором относятся:
- приблизительно постоянная скорость при разных нагрузках;
- возможность кратковременных механических перегрузок;
- простота конструкции;
- простота пуска и легкость его автоматизации;
- более высокие cos ϕ и КПД, чем у электродвигателей с фазным ротором;
- надежность в работе;
- простота в обслуживании;
- невысокая стоимость.
ВЫБОР СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

В СПЕЦИАЛЬНОЙ ЧАСТИ РАССЧИТАНА МОЩНОСТЬ И ВЫБРАН ДВИГАТЕЛЬ МАРКИ АИР 180М8 С НОМИНАЛЬНОЙ МОЩНОСТЬЮ 15 КВТ, И С НОМИНАЛЬНОЙ 750 ОБ/МИН
РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ

Так как ЕМХ АД с КЗ не линейна , то для его построения рассчитаны координаты 4-х точек соответствующих 4-м основным режимам :
– первая точка соответствует режиму холостого хода;
– вторая точка соответствует номинальному режиму;
– третья точка соответствует критическому режиму;
– четвертая точка соответствует пусковому режиму
РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ЕСТЕСТВЕННОЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

ПРОВЕРКА ДВИГАТЕЛЯ НА НАГРЕВ И ПЕРЕГРУЗОЧНУЮ СПОСОБНОСТЬ

Выбирается преобразователь частоты ESQ-760-4T2000G/2200P РН= 200 КВт, входной ток IВХ = 263,9 А, IНОМ = 377 А
Степень защиты: 20
ΛIКАТ = 150% в течение 60 секунд.
РАСЧЕТ И ВЫБОР ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ
ПРОВЕРКА ВЫБРАННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ НА ПЕРЕГРУЗОЧНУЮ СПОСОБНОСТЬ

Для защиты силовой схемы выбирается рубильник с предохранителем типа СЭМЗ ПЦ-4УЗ, с номинальным током 400 А.
Для защиты двигателей выбирается автоматический выключатель типа ВА 511-31, с номинальным током 40 А.
Для защиты схемы управления выбирается автоматический выключатель типа ВА 511-25, с номинальным током 1 А.
РАСЧЕТ И ВЫБОР АППАРАТОВ ЗАЩИТЫ

РАСЧЕТ И ВЫБОР СИЛОВОГО КАБЕЛЯ

В ТРЕТЬЕМ РАЗДЕЛЕ РАСКРЫТЫ МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В курсовом проекте раскрыты вопросы по 3 разделам. В разделе «Общая часть» приведены данные по участку УРБС стана 1250, дана техническая характеристика проектируемого механизма.
В разделе «Специальная часть»
- произведен расчет мощности и выбран двигатель проектируемого механизма;
- выбранный двигатель проверен на нагрев и перегрузочную способность;
- произведен расчет и выбор силового оборудования, аппаратов управления и защиты;
- просчитано сечение силового кабеля, выбранный кабель проверен на потери напряжения;
В разделе «Мероприятия по охране труда и окружающей среды» раскрыты вопросы по технике безопасности и пожарной безопасности, а также вопросы охраны окружающей среды на ПАО «ЧМК».
Графическая часть курсового проекта включает электрическую принципиальную схему.