_159mm热轧无缝钢管穿孔机主传动电机

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1、《冶金自动化》2010年S2Φ159mm热轧无缝钢管穿孔机主传动电机刘辉(中冶东方工程技术有限公司自动化所，内蒙古包头014010)摘要:介绍了国外最先进的Φ159mm无缝钢管CTP穿孔机主传动电机的工艺需求及主要技术数据，并对与轧制工艺有关的技术参数进行了分析和计算;论述了主电机功率校验，依据最繁重工作时的典型负荷曲线校验电机功率;介绍了主传动电机选型及参数计算，包括主传动同步电机与异步电机的比较，电机极数选择，计算电机频率、转速。同时，为了使电机适应变频调速，在绝缘、轴系扭振等方面提出了要求。通过分析，为下一步开展电机

2、的设计和制造创造了基础。关键词:热轧无缝钢管;CTP穿孔机主传动电机;分析和计算#目前，国外最先进的Φ159mm热轧无缝钢管重时的典型负荷功率曲线。例如:连轧管机1～#轧制工艺，对CTP穿孔机主传动电机提出了特殊4机架主传动典型负荷曲线如图1所示。图中包的要求。针对工艺要求，本文分析和计算了与轧括尖峰功率Pj及其时间Tj、轧制功率Pm及其时制工艺有关的主传动电机参数，阐述了解决方案间Tm、轧制周期(Tc=24s)等。及其主要性能指标，以期对主传动电机的技术要8000点有所了解，更好地满足工艺要求。700060001工艺对主

3、传动的需求W/k5000P由轧钢工艺人员根据轧制工艺要求提出主传4000率动电机的技术需求。某Φ159mm无缝钢管生产功30002000线的穿孔机主传动电机技术数据如表1所示。10000表1穿孔机主传动电机技术数据102030405060时间t/s项目技术数据图1CTP穿孔机主传动典型负荷曲线传动型式2个轧辊单独传动电机最繁重时典型负荷功率；电机等效功率；电电机数量/台2机额定功率功率/kW2535～3800/3800转速/(r/min)300～450/750最繁重时的典型负荷分为两种:轧制转矩较工作制S8轧制周期/(c/

4、h)150大的难轧钢种和轧制节奏最快较为繁忙的轧制负安装方式IMB3±15°荷。根据最繁重时典型负荷功率曲线，计算主传齿轮箱减速比5动电机等效功率(方均根值)的公式如下:转矩2221/21)起始转矩/(N·m)161288Pram=［(PjTj+Pm1Tm1+Pm2Tm2)/Tc］(1)2)稳定转矩/(N·m)80644(在450r/min时)式中，Pj为尖峰负荷，kW;Tj为尖峰负荷持续时3)峰值转矩/(N·m)161288间，s;Pm1为轧制负荷，kW;Tm1为轧制时间，s;Pm2转矩过载倍数2轴向力/kg约350为空

5、载负荷，kW;Tm2为空载时间，s。安装方式IMB3±15°按照公式(1)计算主传动电机等效功率，其结果见图1中的电机等效功率曲线。当Pram等效功2主传动电机功率校验率小于电机额定功率Pe=3800kW时，主传动电根据轧制工艺，按照轧制表绘制主传动最繁机校验通过，满足轧钢工艺要求。收稿日期:2010-04-14;修改稿收到日期:2010-04-27作者简介:刘辉(1961-)，男，内蒙古包头人，高级工程师，主要从事冶金轧钢电气传动及自动控制方面的研究。·892·《冶金自动化》2010年S23主传动电机选型及参数确定(3)

6、高速750r/min时，频率fmax=(750/450)CTP穿孔机主传动咬钢冲击负荷大，功率已×15=25(Hz)接近4000kW，采用轧钢类变频同步电机较为适弱磁点速度为450r/min，弱磁点电压为额定合。与采用异步电机比较，具有如下优点:电压。(1)同步电机功率因数cosφ=1，而异步电机根据工艺过载要求，主电机基速450r/min以cosφ=0.85左右;在同等功率下，异步电机所需变下恒转矩调速，转矩过载2倍;基速450r/min以频装置的容量比同步电机大15%左右。上恒功率调速，功率过载2倍;主电机运行时，应(

7、2)同步电机定子与转子间的气隙大，制造容保证能够输出如图2、图3所示的功率、转矩特性;易，适合工作于主传动的冲击振动负载;异步电机特别是基速时应有较高的磁负荷，以保证在高速气隙小(若气隙大，则电机功率因数及效率低)，考弱磁时输出如图2、图3所示的功率、转矩。虑能够加工制造的最小气隙，大容量异步电机8000nminnmax(4000～5000kW)制造困难。70006000Pmax(3)同步电机过载能力比异步电机大，且电机W/k5000P4000体积小。率3000功2000P在确定主传动电机参数前，首先需要确定变nenn10

8、00频调速方案。CTP穿孔机主传动能够选择的变频0100200300400500600700800调速方案为交－交变频和电压型交－直－交变转速n/（r/min）频。交－交变频适合于最高转速不超过600r/min图2CTP穿孔机主传动电机功率/速度特性(4极)的场合，CTP穿孔机主传动轧辊转速为60Pne