Регулирование скоростей электроприводов клети толстолистового прокатного стана в режиме формирования «лыжи»

Abstract

Задача формирования изгиба переднего конца раската в форме «лыжи» является актуальной для электроприводов клетей толстолистовых прокатных станов. Неконтролируемый изгиб раската вверх может привести к повреждению оборудования клети, изгиб вниз - к ударам и застреванию при транспортировке по рольгангу. На основании анализа литературных источников установлено, что причинами неконтролируемого изгиба переднего конца могут быть множество технологических факторов. Основными являются несоответствие скоростей верхнего и нижнего валков, температурный градиент по толщине раската, различие коэффициентов трения и др. Рассогласование скоростей, помимо влияния на форму раската, определяет соотношение моментов электроприводов валков. На примере горизонтальной клети стана 5000 ПАО «Магнитогорский металлургический комбинат» (ПАО «ММК») показано, что при прокатке тяжелых профилей моменты двигателей могут отличаться в три раза. При этом по мере уменьшения толщины раскатов по проходам соотношение нагрузок главных электроприводов верхнего и нижнего валков (ВГП и НГП) меняется на противоположное. Для согласования скоростных и нагрузочных режимов в систему включен регулятор деления нагрузок (РДН). Недостатком является то, что он осуществляет регулирование нагрузок в функции разницы скоростей ВГП и НГП. Представлены осциллограммы, подтвердившие невозможность обеспечения заданного соотношения скоростей в динамическом режиме, возникающем при входе металла в клеть. Для устранения недостатка разработан способ управления электроприводами, согласно которому регулирование скоростей в режиме лыжеобразования осуществляется пропорционально разности сигналов заданий на входах регуляторов скоростей ВГП и НГП. Представлена структурная схема, поясняющая реализацию способа путем включения на вход РДН дополнительного регулятора согласования скоростей. Приведена схема имитационной модели электромеханических систем верхнего и нижнего валков, взаимосвязанных через металл. В результате моделирования установлено, что реализация способа обеспечивает рассогласование скоростей на уровне, близком к заданному, в течение всего времени формирования «лыжи». Алгоритм управления, реализующий разработанный способ, внедрен в АСУ клети стана 5000. Представлены осциллограммы, подтвердившие основные теоретические выводы. Разработанный алгоритм позволяет снизить задание «лыжи» более чем в два раза. За счет этого происходит повышение точности геометрии и сокращение длины изогнутого участка, что обеспечивает меньшее рассогласование моментов двигателей ВГП и НГП и более быстрое их выравнивание. Помимо разгрузки электродвигателей по моменту это обеспечивает повышение их КПД.