Điều chỉnh công suất của hệ truyền động trục cán để thỏa mãn yêu cầu cán thô trong dây chuyền cán nóng liên tục có công suất nhỏ

Nguyễn Thị Chinh và cs<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 65(03): 173 - 177<br /> <br /> ĐIỀU CHỈ NH CÔNG SUẤT CỦA HỆ TRUYỀN ĐỘNG TRỤC CÁN ĐỂ THOẢ MÃN<br /> YÊU CẦU CÁN THÔ TRONG DÂY CHUYỀN CÁN NÓNG LIÊN TỤC<br /> CÓ CÔNG SUẤT NHỎ<br /> Nguyễn Thị Chinh* , Võ Quang Lạp<br /> Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – ĐH Thái Nguyên<br /> <br /> TÓM TẮT<br /> Trong công nghệ cán yêu cầu: Cán thô mô men không đổi, công suất biến thiên, cán tinh công suất<br /> không đổi và mômen bi ến thiên. Ở chế độ cán thô, việc điều chỉnh tốc độ và thực hiện đồng tốc<br /> giữa các trục cán đều do điều chỉnh công suất. Từ việc nghiên cứu công nghệ và tìm hiểu thực tế<br /> các hệ thống truyền động trục cán ở Việt Nam, trong đó có hệ thống truyền động trục cán ở nhà<br /> máy cán NatsteelVina. Bài báo này phân tích và tổng hợp hệ chuyền động trục cán làm việc ở chế<br /> độ cán thô trong dây truyền cán nóng liên tục có công suất nhỏ. Sự xuất hiện không đồng tốc độ<br /> giữa các trục cán được giải quyết nhờ mạch vòng lực căng là mạch vòng phi tuyến. Kết quả tính<br /> toán nhận được bộ điều chỉnh lực căng là khâu tỉ lệ, đạo hàm (PD) với thông số phụ thuộc vào<br /> thông số đối tượng điều khiển trong sơ đồ cấu trúc. Mô phỏng hệ truyền động trục cán nhận thấy<br /> chất lượng của hệ tương đối tốt, sẽ là cơ sở cho việc khai thác hết khả năng của các thiết bị đang<br /> có ở nước ta, đồng thời tiếp tục nghiên cứu những bộ điều điều khiển hiện đại đưa vào mạch vòng<br /> lực căng để nâng cao chất lượng của hệ truyền động trục cán trong chế độ cán thô của dây chuyền<br /> cán nóng liên tục.<br /> Từ khóa: cán thô, cán tinh, điều chỉnh công suất, cán nóng liên tục, mạch vòng lực căng.<br /> <br /> <br /> <br /> Tel: 0914414329<br /> <br /> RY3<br /> <br /> RY1<br /> <br /> RY4<br /> <br /> RY2<br /> <br /> RY3<br /> <br /> RY4<br /> <br /> RY1<br /> <br /> RY2<br /> <br /> RY1<br /> <br /> U61V4<br /> <br /> U61V4<br /> <br /> U61V4<br /> <br /> U61V4<br /> <br /> U61V5<br /> <br /> U61V5<br /> <br /> U62V5<br /> <br /> U62V5<br /> <br /> U64V6<br /> <br /> RY2<br /> <br /> RY2<br /> <br /> CLOSE AL DC MOTOR<br /> SPEED ZERO<br /> <br /> U51V4<br /> <br /> RY1<br /> <br /> CLOSE BY DC MOTOR<br /> <br /> CLOSE AL RESET OF OVER<br /> CURRENT ....<br /> <br /> U51V4<br /> <br /> CLOSE Bt OVER CURE<br /> <br /> OPDI AL<br /> CONIKO MOVE<br /> <br /> CLOSE AL<br /> JOCUBE-HID<br /> <br /> CLOSE AL LOOP CONTION<br /> (NO 1RCO)<br /> <br /> CLOSE AL CO-ORDINATING<br /> OPERATION<br /> <br /> chế độ cán tinh việc điều chỉnh tốc độ được<br /> hiện ở mạch kích từ.<br /> CLOSE AL ORDINATING<br /> OPERATION<br /> <br /> ĐẦU<br /> Trong các dây chuyền cán nóng liên tục có<br /> công suất nhỏ, một trục cán làm việc ở hai<br /> chế độ, vừa cán thô vừa cán tinh . Việc điều<br /> chỉnh công suất để điều chỉnh tốc độ và thực<br /> hiện đồng tốc giữa các trục cán chỉ được thực<br /> hiệ n ở chế độ cán thô . Còn ở chế độ cán tinh,<br /> công suất trục cán được giữ không đổi. Với<br /> việc thiết kế như vậy sẽ làm cho việc đầu tư<br /> kinh tế ít, thu hồi vốn nhanh. Những dây<br /> chuyền cán nóng liên tục được thiết kế như<br /> nêu ở trên thường dùng để sản xuất thép xây<br /> dựng có chất lượng thấp và những dây chuyền<br /> cán này thường có phổ biến ở nước ta.<br /> Trong những dây chuyền cán này, việc điều<br /> chỉnh tốc độ trục cán được thực hiện nhờ hệ<br /> truyền động cho trục cán. Hệ truyền động cho<br /> trục cán trong dây chuyền cán nóng liên tục<br /> đang được sử dụng phổ biến hiện nay ở nước<br /> ta là hệ T - Đ. Ví dụ như hệ thống truyền<br /> động trục cán trong dây chuyền cán nóng liên<br /> tục ở nhà máy cán Natsteel Vina, được thể<br /> hiện qua sơ đồ nguyên lý như hình vẽ 1. Ở<br /> chế độ cán thô, việc điều chỉnh tốc độ được<br /> thực hiện ở mạch phần ứng động cơ, còn ở<br />  MỞ<br /> <br /> RY1<br /> <br /> U63V3<br /> <br /> RY1<br /> <br /> RY2<br /> <br /> RY1<br /> <br /> U41V4<br /> <br /> U41V4<br /> <br /> U72V3<br /> <br /> U63V3<br /> <br /> V<br /> <br /> V<br /> <br /> V<br /> <br /> V<br /> <br /> U61V5<br /> <br /> U61V5<br /> <br /> U62V5 U62V5<br /> <br /> U64V6<br /> <br /> RY1<br /> <br /> RY2<br /> <br /> RY3 RY4<br /> <br /> RY<br /> <br /> RY3<br /> AC<br /> <br /> V<br /> <br /> 440<br /> <br /> HZ<br /> <br /> 50<br /> U62V5<br /> <br /> U62V5<br /> <br /> RY3<br /> <br /> RY3<br /> <br /> U53V5<br /> <br /> RY2<br /> <br /> ADC1<br /> U61V5<br /> U62V5<br /> <br /> U62V5<br /> U62V5<br /> <br /> RY3<br /> <br /> U62V5<br /> <br /> RY3<br /> <br /> U64V6<br /> U62V5<br /> <br /> U62V5<br /> <br /> RY3<br /> <br /> RY3<br /> <br /> U51V4<br /> <br /> U63V4<br /> U63V5<br /> <br /> RY1<br /> <br /> RY2<br /> <br /> RY4<br /> <br /> U302<br /> U301<br /> <br /> RY1<br /> U63V5<br /> <br /> U63V2<br /> <br /> U63V4<br /> <br /> U61V4<br /> <br /> U61V4<br /> <br /> U63V3<br /> <br /> RY1<br /> <br /> U63V3<br /> U302<br /> <br /> U301<br /> U63V1<br /> <br /> U63V1<br /> <br /> U62V5<br /> <br /> U61V4<br /> <br /> U52<br /> <br /> U42<br /> <br /> RY3<br /> <br /> RY3<br /> <br /> DCX<br /> -10 V<br /> <br /> VRH-ID10<br /> SPEED SETTING FOR<br /> INDIVIDUAL CONTROL<br /> (VRH-ID14)<br /> <br /> -<br /> <br /> -<br /> <br /> MC<br /> <br /> -<br /> <br /> +<br /> U62V3<br /> <br /> U61V2<br /> U62V2<br /> <br /> U62V2<br /> VRH - CO14<br /> <br /> (2621)<br /> (2521)<br /> SPEED SETTING FOR<br /> CASCADE CONTROL<br /> ROUCH ADJUSTMENT<br /> <br /> -<br /> <br /> (2321)<br /> (2221)<br /> (2021)<br /> <br /> U62V1<br /> <br /> U62V5<br /> <br /> DEERCASE<br /> <br /> (1921)<br /> VRH-D14<br /> <br /> (1621)<br /> (1921)<br /> <br /> DEERCASE<br /> <br /> (1321)<br /> <br /> 9KW<br /> <br /> DM<br /> <br /> PQ<br /> <br /> SPEED SETTING FOR<br /> CO-ORDINATIVE ONTROL<br /> (SUCH ADJUSTMENT)<br /> <br /> 110V<br /> 1000rpm<br /> 63 DC<br /> <br /> 110KW<br /> 220V<br /> 0-1500rpm<br /> <br /> K13<br /> K12<br /> K11<br /> K10<br /> K9<br /> K8<br /> K7<br /> <br /> U72V5<br /> <br /> U41V1<br /> <br /> RY1<br /> <br /> K6<br /> K5<br /> <br /> RY1<br /> <br /> U31<br /> <br /> K4<br /> <br /> U41V2<br /> <br /> U42<br /> <br /> DCC1<br /> <br /> U41V3<br /> <br /> U41V4<br /> <br /> U301<br /> <br /> RY2<br /> U31<br /> <br /> U54V6<br /> <br /> U302<br /> <br /> VOLTACE DETECTOR<br /> <br /> U71V4<br /> <br /> U72V4<br /> <br /> U72V4<br /> <br /> U41V1<br /> <br /> CONECTION DUCRAUS OF THESE<br /> UNIT ARE PUT IN ORDER AS US(U54)<br /> U71-U64-U62-U61-U63-U52-U42-U301<br /> (U302)-U41-U53-U31-74<br /> <br /> RY1<br /> <br /> U41V2<br /> <br /> U53<br /> V1.V2.V3.V4<br /> <br /> TUVF-220/B6<br /> <br /> U41V4<br /> <br /> RY2<br /> <br /> +7.5 V<br /> <br /> U54V4<br /> <br /> LOOP DETECCTOR<br /> <br /> +2.5 V<br /> <br /> (2371)<br /> C4<br /> <br /> -15 V<br /> <br /> U72V3<br /> -5 V<br /> <br /> U41V4<br /> <br /> U64V3<br /> <br /> AC<br /> <br /> 200<br /> <br /> V<br /> <br /> F<br /> <br /> 50<br /> <br /> HZ<br /> <br /> U64V1<br /> <br /> H×nh 3-1. S¬ ®å nguyªn lý hÖ<br /> thèng truyÒn ®éng trôc c¸n<br /> <br /> NatSteel Ltd<br /> <br /> Hình 1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống<br /> truyền động trục cán<br /> <br /> TỔNG HỢP HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG<br /> Để đánh giá được chất lượng hệ thống chuyền<br /> động cho các trục cán trong các dây truyền<br /> cán đang có ở nước ta, thì việc phân tích tổng<br /> hợp và tiến hành mô phỏng hệ truyền động là<br /> một yêu cầu rất quan trọng. Từ sơ đồ nguyên<br /> lý mạch điện ở hình vẽ 1, xây dựng được sơ đồ<br /> cấu trúc hệ truyền động trục cán như hình 2.<br /> <br /> , Email:<br /> <br /> 173<br /> <br /> Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên<br /> <br /> http://www.Lrc-tnu.edu.vn<br /> <br /> Nguyễn Thị Chinh và cs<br /> <br /> Tạp chí KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ<br /> <br /> 65(03): 173 - 177<br /> <br /> WCBIkt<br /> (-)<br /> <br /> Iđ<br /> WRiư<br /> <br /> đ<br /> <br /> Tđ<br /> <br /> WRT<br /> <br /> (-)<br /> <br /> Uđk<br /> WiKT WT2<br /> <br /> Ikt<br /> WKT<br /> <br /> (-)<br /> <br /> (-)<br /> <br /> E<br /> <br /> Nhiễu<br /> 1/Jp<br /> <br /> Ui(p) Uđ<br /> Ud<br /> WRI k WT1<br /> WĐ<br /> <br /> WR<br /> <br /> I(p)<br /> <br /> K <br /> <br /> (-)<br /> <br /> (-)<br /> <br /> Udk(p)<br /> <br /> UIđ UI(p)<br /> <br /> Ri(p)<br /> <br /> (-)<br /> <br /> <br /> <br /> Mc<br /> <br /> WCBI<br /> <br /> WCB<br /> WCBT<br /> <br /> Hình 4. Sơ đồ thu gọn mạch vòng dòng điện<br /> <br /> 1/p<br /> <br /> Hình 2. Sơ đồ cấu trúc hệ truyền động trục cán<br /> <br /> Với sơ đồ cấu trúc này sẽ tiến hành tổng hợp<br /> hệ truyền động làm việc ở chế độ cán thô, chế<br /> độ cán tinh sẽ tiếp tục nghiên cứu sau. Sơ đồ<br /> cấu trúc hệ truyền động ở chế độ cán thô được<br /> thể hiện như hình 3.<br /> đ<br /> <br /> Tđ<br /> WRT<br /> <br /> (-)<br /> <br /> Uiđ Ui(p) Uđk<br /> Ud<br /> WRI WT1 WĐ<br /> <br /> WR<br /> <br /> (-)<br /> (-)<br /> <br /> (-)<br /> <br /> WCBI<br /> <br /> KΦ<br /> <br /> (-) Mc<br /> <br /> 1/J <br /> p<br /> <br /> WCB<br /> WCBT<br /> <br /> 1/p<br /> <br /> như trong [1] để tìm hàm truyền của bộ điều<br /> chỉnh dòng điện.<br /> Từ sơ đồ hình 4 ta có: S ( p)  I ( p)<br /> S0 i ( p ) <br /> <br /> Kcl .Ki<br /> 1<br /> .<br /> R 1  p.Tdk 1  pTv 1  p.Ti 1  p.Tu <br /> <br /> Bỏ qua các hệ số bậc cao ta có:<br /> K cl .K i<br /> S oi ( p) <br /> <br /> R<br /> <br /> 1  p.Tsi 1 <br /> <br /> p.Tu <br /> <br /> Trong đó: Tsi = Ti + Tv +Tđk