Підвищення енергоефективності електромеханічного обладнання консольного крана розливального відділення ПАТ «АрслелорМіттал Кривий Ріг»

Abstract

Кваліфікаційна робота присвячена модернізації системи електропривода консольного крана розливального відділення ПАТ «АрселорМіттал Кривий Ріг» з метою підвищення ефективності, точності позиціювання та енергоефективності допоміжних технологічних операцій. У ході виконання роботи здійснено комплексний інженерний розрахунок електромеханічного обладнання на основі реальних навантажувальних діаграм, за результатами якого обґрунтовано вибір асинхронного електродвигуна Siemens 1LE1503-1EB43-4FA4-Z потужністю 22 кВт, що підтверджено перевіркою за умовами нагрівання та перевантаження. Проаналізовано статичні та динамічні властивості обраного двигуна шляхом розрахунку параметрів заступної Т-схеми, що дозволило довести неефективність класичного прямого пуску та скалярного частотного регулювання через значні пускові струми та критичне ослаблення магнітного потоку на низьких частотах. Для усунення виявлених недоліків розроблено систему автоматичного керування на базі методу векторного керування з орієнтацією за полем ротора, яка забезпечує математичне розв’язування каналів керування потоком збудження та електромагнітним моментом. Це дозволяє підтримувати повний критичний момент на низьких швидкостях, усуваючи просадки швидкості під навантаженням та небезпечні маятникові коливання вантажу. Адекватність запропонованих рішень підтверджено шляхом розробки імітаційної моделі електропривода в середовищі MATLAB/SimscapePS з використанням трирівневого інвертора з фіксацією нейтральної точки, який забезпечує зниження гармонічних спотворень та навантаження на ізоляцію обмоток.