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高速线材生产粗轧后1~#飞剪电机的校核

时间:2017/8/9 13:46:00   来源:本网   添加人:admin

  某新建高速线材生产线共设3台飞剪,分别设置在6轧机的出口飞剪)、12轧机的出口(2飞剪)精轧机的入口飞剪)。其中:1、2飞剪国内制造,3飞剪由国外机械商提供,但1、2飞剪的传动装置和交流电机由国外电气商提供。飞剪是线材生产线上保证生产顺生和产品质量的关键设备,对传动装置和电机的要求较高,因此对飞剪电机的合理选择就显得非常重要。本文通过对某新建线材生产线1飞剪国外电气商所选交流变频电机进行校核,发现该电机功率偏小不能满足正常生产时的剪切要求,因此要求电气商对该电机重新核算,消除了因设计选型上的不合理而影响将来正常生产。

  2相关工艺、机械和国外电气商所选电机的参数2.1轧制工艺参数;最大剪切强度Sax):120111 2.2飞剪机械参数飞剪型式为启停式曲柄回转剪,其参数如下:曲柄半径(R):125mm(重叠量3mm);剪机转动惯量(包含联轴器)=17.3kg.m2;飞轮转动惯量'2;传动比)2.3.1切头尾动作过程剪刃从180°的等待位置反向旋转到70°起始位置;剪刃从70°起始位置开始加速到剪切速度;剪刃在312°位置与轧件接触,对轧件进行剪切;剪刃在0°(360°)位置将轧件切断;剪刃在48°位置离开轧件,开始制动,剪刃的最大制动停止位置为290°;制动结束后,剪刃返回180°等待位置。

  2.3.2碎断运作过程剪刃从180°的等待位置反向旋转到70°起始位置;剪刃从70°起始位置开始加速到剪切速度;剪刃以剪切速度连续剪切;当接到碎断剪切停止命令后,剪刃旋转到48°时开始制动,剪刃的最大动作停止位置为290°;制动结束后,剪刃返回180°等待位置。

  2.4所选交流变频电机参数0.75m/s;机械传动磨擦力矩:300N°m.剪切功能图如所示。

  ;电机额定转矩(Me):°m;电机额定电压:690V;电机额定电流:250A;效率:95%;功率因数:0. 3 1飞剪电机的校核3.1剪切参数的计算其中:R为曲柄半径(125mm);X为轧件厚度(对于轧件断面4900mm的圆,X=39.5mm);Y为剪刃重叠量;剪切力臂长度a):L=(R+7)sina=0. 3.2电机起制动校核3.2.1起动折算到剪机输入轴的转速范围(m)97/nin其中:V为轧件速度:0. 864;R为曲柄半径:125mm;Y为剪刃重叠量:3mm;a为剪切角:48.电机速度范围(2)剪刃最大加速角(Lx)其中:a为剪切角:48°,3为起始位置角:70°。

  52/min,轧件最大速度为1.2m/)时,剪刃所需的最小加速角度(少)。

  根据刚性转动体的功能定理可知:m;ft为对应于讲的电机最小加速角度(弧度):0d=(2x/360)iY;2为折算到电机轴上的总转动惯量:2=n+d=17.3+13=30.3kg.m2Q为电机的角速度:G=(2x/60)m2.可得:由于剪刃加速所需最小加速角度小于允许最大加速角,因此该电机能满足起动要求。

  剪刃最大制动角(如x)其中:a为剪切开始角:48°/min轧件为最大速度1.2m/s)减速到0时,剪刃所需的最小减速角度根据刚性转动体的功能定理,可知:2956=70944N.m;Y为对应于Z电机最小减速角度(弧度):Y =(2r/360)/Z;2为折算到电机轴上的总转动惯量:ST+d=17. Q为电机的角速度:Q=(2x/60)m2.由于剪刃减速所需最小加速角度小于允许最大减速角,该电机能满足制动要求。

  3.3电机剪切能力的校核剪切能力按轧件在最低速度(0.35m/)和最大剪切强度(t=120N/mm2)来核算:剪切轧件所需剪切力(Fs):(下转38页)应用HL301A构成GTO门极驱动器的输人、输出波形李宏(I960―),男,陕西乾县人,西安石油学院副教授,中国电工技术学会电力电子学会理事、中国电源学会特种电源专委会常务委员。研究方向为新型电力电子技术、专用集成电路的开发与应用,共发表学术论文近80篇,出版学术专、合著中,参与编写国有统编手册2部。

  (上接第16页)剪切轧件(M):折算到剪机输入轴上的剪切扭矩(MUO:MU=2M/=2X53508/.机械传动摩擦力矩(M):M=300N.m剪切能量矩(M):(按轧件速度为0.35m/时的能量释放)其中:2/为总转动惯量:a为剪切角:48°;由于Mmax+M< M,因此轧件速度为0.35m/时,电机的最大输出扭矩(MUO与能量的和小于所需的剪切扭矩与机械传动磨擦力矩(M)的和,轧件不能被剪断!通过同样的计算可知,当轧件在速度范围0.35 ~1.2m/s内,轧件均不能被剪断!

  4结论通过以上计算,说明该电机可以满足飞剪在最大剪切速度下的起动和制动,但在轧件速度范围0.35~ 1.2m/s内该电机不能满足切断轧件的要求。必须对该电机不能满足切断轨件的要求。必须对该电机重新选型,否则不能满足生产要求。