Abstract

The paper considers the electromechanical system of the reversing stand of the plate rolling mill 5000 of PJSC “Magnitogorsk Metallurgical Plant” (PJSC “MMK”). The performed experimental studies of transient processes in the mode of gripping metal by rolls allowed establishing unacceptable dynamic loads of an oscillatory nature and a loss of controllability of the electric drive. This confirms the need for the development of control methods that limit the motor and spindle torques. It is noted that the known control systems for the speed modes of an electric drive, which decrease the elastic moment due to the preliminary closing of the angular gaps, are, in essence, open-loop speed control systems. This does not provide for the controlled regulation of coordinates in dynamic modes. The paper proposes the development of a closed system for automatic control of coordinates of a two-mass electromechanical system with an observer of the moment of the elastic shaft and the speed of the second mass. An observer of the unmeasurable parameters of a two-mass rolling mill system has been developed. It provides an indirect determination (recovery) of the roll speed and the spindle torque in on-line mode. It is based on a system of equations in the state space. By comparing the reconstructed and experimentally obtained transient processes, the satisfactory accuracy of the results has been confirmed. Based on the proposed observer, the authors developed an automatic control system (ACS) of the roll speed with subordinate contours of the elastic shaft moment, speed and engine torque. The setting of closed-loop regulators has been substantiated. Transient processes of moments and velocities are considered at impact application of a load with increased speed of the second mass speed control loop. The analysis of the LAFC and LPFC confirmed the stability of the developed system in the frequency range. The analysis of experimental data substantiated a conclusion about the influence of the angular gap on the accuracy of the elastic moment recovery in the mode of metal capture by rolls. Prospects for the introduction of developments at mill 5000 and other rolling mills operating with shock load are noted.

Highlights

  • Разработан наблюдатель неизмеряемых параметров двухмассовой системы прокатного стана, обеспечивающий косвенное определение скорости валка и момента шпинделя в onlineрежиме

  • The performed experimental studies of transient processes in the mode of gripping metal by rolls allowed establishing unacceptable dynamic loads of an oscillatory nature and a loss of controllability of the electric drive. This confirms the need for the development of control methods that limit the motor and spindle torques

  • Ser. Power Engineering, 2021, vol 21, no

Read more

Summary

Электромеханические системы

Структурная схема системы управления приводами верхнего и нижнего валков приведена на рис. Ударное приложение нагрузки Данный динамический режим возникает в момент захвата металла валками и сопровождается увеличением момента двигателя и упругого момента на шпинделе. 2 представлены осциллограммы линейной скорости и момента двигателя нижнего валка и упругого момента шпинделя, подтверждающие этот вывод. Они зафиксированы при захвате металла (в момент t1) в режиме ускорения, т. В течение длительного интервала времени (t2 – t3) момент двигателя находится на ограничении, электропривод становится неуправляемым по скорости. Приведенные осциллограммы подтверждают актуальность разработки способов управления, обеспечивающих снижение моментов двигателя и шпинделя в режиме захвата. Перспективным направлением является разработка замкнутой системы прямого регулирования скорости валка на основе наблюдателя, обеспечивающего восстановление скорости и упругого момента шпинделя по непрерывно измеряемым параметрам электропривода. Регулирование координат электромеханической системы прокатного стана на основе наблюдателя упругого момента v, м/с 3.50 3.25

Момент на шпинделе Момент двигателя
Декремент затухания ξ
Упругий момент Момент шпинделя
MДВ MВ
ОБРАЗЕЦ ЦИТИРОВАНИЯ
FOR CITATION
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call