Giới thiệu dự án

Ngành công nghiệp luyện kim và cán thép đóng vai trò then chốt trong nền kinh tế quốc dân, cung cấp vật tư kết cấu hạ tầng cho xây dựng, cơ khí chế tạo máy, đóng tàu và công nghiệp năng lượng. Theo định hướng quy hoạch ngành thép Việt Nam, nhu cầu tiêu thụ các dòng thép tấm, thép lá cán nóng và thép hình đạt trên 6.000.000 tấn/năm, với mức tăng trưởng sản lượng công nghiệp trung bình từ 8,5% đến 12%/năm. Tuy nhiên, các dây chuyền cán thép tấm truyền thống tại nhiều nhà máy thường xuyên đối mặt với các bài toán kỹ thuật phức tạp: tổn hao năng lượng trong quá trình nung và cán phá lớn, độ ổn định mô-men khi đảo chiều tại giá cán thô thấp, sai số độ dày thành phẩm vượt ngưỡng dung sai và mức độ tự động hóa chưa đồng bộ giữa phân xưởng cán nóng (Hot line) với phân xưởng hoàn thiện (Shear line).

Đồ án tốt nghiệp đại học chuyên ngành Điện Tự Động Công Nghiệp với đề tài "Nghiên cứu, tìm hiểu phân tích nguyên lý hoạt động của một số máy cán trong công nghiệp" giải quyết bài toán cốt lõi: Phân tích sâu nguyên lý công nghệ, mô hình hóa cấu trúc truyền động điện công suất lớn (Hệ Thyristor – Động cơ một chiều T-Đ) và xây dựng phương án điều khiển tự động hóa tích hợp cho dây chuyền cán thép tấm công nghiệp.

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                           MỤC TIÊU DỰ ÁN CÁN THÉP TẤM                             |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| 1. Khảo sát, phân loại công nghệ cán: Cán hình, Cán tấm (2HI, 4HI), Đúc cán       |
| 2. Phân tích hệ truyền động T-Đ: Động cơ DC 2500kW/750V, điều chỉnh 2 vùng tốc độ|
| 3. Xây dựng giải pháp cấp nguồn & điều khiển: Trạm 22kV -> 3.6kV/0.75kV/440V      |
| 4. Thiết kế logic vận hành tự động: Tích hợp PLC Klockner-Moeller & Inverter      |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Phương pháp tiếp cận dựa trên việc tích hợp bộ biến đổi bán dẫn công suất cao Thyristor TPY3 điều khiển phần ứng và bộ chỉnh lưu HRC điều khiển từ thông kích từ, phối hợp mạng điều khiển PLC bán tự động. Giải pháp này đảm bảo:

  • Phạm vi điều chỉnh tốc độ rộng $D = 10 \div 1000$ với hệ số trơn $\gamma \approx 1$.
  • Thời gian đảo chiều động cơ giá cán thô $2\text{HI}$ giảm xuống dưới $1,8\text{ s}$ ở chế độ đầy tải $I_ư = 2900\text{ A}$.
  • Kiểm soát dung sai độ dày thép tấm đạt $\pm 0,15\text{ mm}$ trên dải sản phẩm $h = 9 \div 40\text{ mm}$.
  • Nâng cao hiệu suất dây chuyền toàn xưởng lên $18,5%$ so với hệ truyền động Máy phát - Động cơ (F-Đ).

Phạm vi nghiên cứu tập trung chuyên sâu vào dây chuyền cán nóng thép tấm công suất lớn tại Nhà máy Thép Cửu Long, khảo sát chi tiết giá cán thô 2 trục ($2\text{HI}$), giá cán tinh 4 trục ($4\text{HI}$), hệ thống khử vảy xỉ áp lực cao $120\text{ kg/cm}^2$, máy là nóng 5 trục, sàn làm nguội và hệ thống máy cắt chia đoạn.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Trong công nghệ cán kim loại bằng áp lực, hệ truyền động trục cán đóng vai trò quyết định đến năng suất và chất lượng bề mặt phôi cán. Việc phân tích so sánh các cấu hình truyền động công nghiệp làm rõ cơ sở lựa chọn giải pháp:

Tiêu chí so sánh Hệ Máy phát - Động cơ (F-Đ) Hệ Thyristor - Động cơ (T-Đ) Biến tần AC - Động cơ KĐB
Dải điều chỉnh tốc độ ($D$) $10 \div 20$ $10 \div 1000$ $20 \div 2000$
Độ tin cậy & Quán tính Quán tính cơ học rất lớn, bảo dưỡng chổi than máy phát Quán tính tĩnh nhỏ, tác động nhanh, độ tin cậy cao Rất cao, động cơ lồng sóc không chổi than
Hiệu suất năng lượng ($\eta$) $65% - 72%$ (tổn thất 2 cấp máy quay) $88% - 94%$ (chuyển đổi tĩnh) $92% - 96%$
Hệ số công suất ($\cos\varphi$) $0,80 - 0,85$ $0,65 - 0,82$ (giảm sâu khi chỉnh áp thấp) $0,95 - 0,98$ (nhờ DC-link)
Chi phí đầu tư & bảo trì Chi phí nền móng lớn, bảo trì phức tạp Chi phí hợp lý, linh kiện chuẩn hóa Chi phí đầu tư biến tần trung áp cực cao

Áp dụng phương pháp phân loại MoSCoW vào yêu cầu hệ thống cán tấm:

  • Must have: Hệ truyền động đảo chiều giá cán thô $2\text{HI}$ dòng tải cực đại $2900\text{ A}$; hệ thống phun nước khử vảy xỉ $120\text{ kg/cm}^2$; điều khiển đồng tốc bàn con lăn $30\text{ kW}$.
  • Should have: Điều chỉnh 2 vùng tốc độ (vùng dưới giữ từ thông định mức $\Phi_{đm}$, vùng trên suy giảm từ thông $\Phi < \Phi_{đm}$); khóa liên động an toàn nhiệt lò nung $1100^\circ\text{C} - 1200^\circ\text{C}$.
  • Could have: Tự động hóa đảo góc xoay phôi $90^\circ$ trên bàn con lăn để cán mở rộng chiều rộng bản tấm.
  • Won't have (giai đoạn này): Thay thế toàn bộ động cơ DC $2500\text{ kW}$ và $5000\text{ kW}$ sang hệ AC trung thế $3,3\text{ kV}$.

Thách thức kỹ thuật lớn nhất nằm ở hiện tượng sụt áp lưới và đập mạch dòng điện phần ứng khi chỉnh lưu Thyristor làm việc ở góc kích $\alpha > 60^\circ$, đòi hỏi thiết kế cuộn kháng lọc phẳng và chia tách trạm biến áp phân xưởng.

                   +---------------------------------------+
                   | Lưới điện Quốc gia: Đường dây 22 kV   |
                   +-------------------+-------------------+
                                       |
                   +-------------------v-------------------+
                   | Trạm điện Trung tâm A (22/3.6/0.75 kV)|
                   +----+-------------+--------------+-----+
                        |             |              |
        +---------------+             |              +----------------+
        |                             |                               |
+-------v-------+             +-------v-------+               +-------v-------+
| Trạm B (Hot)  |             | Trạm C (Shear)|               | Trạm D (Lò)   |
| 750V/440V     |             | 440V/380V     |               | 380V/220V     |
| - Giá thô 2HI |             | - Máy cắt mép |               | - Bơm DO nung |
| - Giá tinh 4HI|             | - Máy là nguội|               | - Đẩy phôi    |
| - Máy là nóng |             | - Bàn cắt đoạn|               |   thủy lực    |
+---------------+             +---------------+               +---------------+

Thiết kế hệ thống

Cấu trúc công nghệ nhà máy được module hóa thành các trạm chuyên biệt nhằm cô lập nhiễu điện từ và tối ưu hóa năng lượng:

  • Trạm A (Nhà điện trung tâm): Nhận nguồn $22\text{ kV}$, trang bị máy biến áp lực hạ áp xuống 2 cấp chính: $3,6\text{ kV}$ cấp cho các tải phân xưởng qua mạng cáp ngầm và $0,75\text{ kV}$ ($750\text{ V}$) cấp riêng cho 2 bộ biến đổi Thyristor công suất lớn.
  • Trạm B (Khu vực Hot Line): Điều khiển giá cán thô $2\text{HI}$ (Động cơ DC $2500\text{ kW}$, $750\text{ V}$, $2900\text{ A}$, dải tốc độ $0 - 50 - 100\text{ rpm}$), giá cán tinh $4\text{HI}$ (Động cơ DC $5000\text{ kW}$, $750\text{ V}$, $2900\text{ A}$) và máy là nóng 5 trục ($150\text{ kW}$, $440\text{ V}$).
  • Trạm C (Khu vực Shear Line): Điều khiển máy là nguội 7 trục ($260\text{ kW}$, $440\text{ V}$), máy cắt cạnh ($75\text{ kW}$), máy cắt vụn mép ($55\text{ kW}$) và máy cắt phân đoạn thành phẩm ($45\text{ kW}$).
  • Trạm D (Khu vực Lò nung): Cung cấp nguồn cho trạm thủy lực đẩy phôi $68\text{ tấn}$ ($v = 2,5\text{ m/s}$) và hệ thống cấp dầu DO sấy khí.

Công nghệ điều khiển phần cứng bao gồm:

  • PLC Klockner-Moeller (PS4-201 / Sucosoft S40): Quản lý chu trình logic tuần tự của dây chuyền cán, bàn con lăn chuyển phôi, cơ cấu kẹp và đảo phôi.
  • Bộ biến đổi Thyristor TPY3: Bộ chỉnh lưu kép 3 pha đảo chiều song song ngược, điều khiển góc mở kích phần ứng $\alpha_1, \alpha_2$ tạo dải điện áp $0 \div 750\text{ V}$.
  • Bộ điều khiển kích từ HRC: Chỉnh lưu có điều khiển cấp nguồn mạch cảm kích từ, tự động suy giảm từ thông khi tốc độ vượt quá ngưỡng cơ bản $50\text{ rpm}$.
  • Biến tần Toshiba VF-AS1 / Tosvert: Điều khiển mạng động cơ AC không đồng bộ $30\text{ kW}$, $440\text{ V}$ dẫn động các bàn con lăn $B, C_1, C_2, E, F, K, L, O, P, Q, R, S, T_1, T_2, U, W, V$.

Methodology

Quy trình nghiên cứu và thực thi đồ án áp dụng mô hình phân tích công nghệ kết hợp kỹ thuật mô phỏng kiểm chứng (Modified V-Model):

  1. Khảo sát tham số thực địa: Đo đạc các thông số động lực học tại phân xưởng cán tấm thực tế (kích thước phôi đầu vào $h = 100 \div 250\text{ mm}, a = 1550\text{ mm}, b = 1123 \div 1372\text{ mm}$).
  2. Xây dựng mô hình toán học: Thiết lập hệ phương trình vi phân mô tả hệ truyền động $T-Đ$ có xét đến phản ứng phần ứng và đập mạch dòng điện.
  3. Mô phỏng thuật toán điều khiển: Kiểm nghiệm khâu điều chỉnh dòng điện ($R_i$) và điều chỉnh tốc độ ($R_\omega$) trên môi trường mô phỏng điều khiển công nghiệp.
  4. Đánh giá rủi ro: Lập bảng phòng ngừa sự cố quá dòng động cơ khi cán kẹt phôi hoặc mất xung kích Thyristor.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình phân tích thuật toán điều chỉnh hai vùng tốc độ cho động cơ truyền động giá cán thô $2\text{HI}$ được lượng hóa qua phương trình cân bằng điện áp và mô-men quay:

$$\begin{cases} E_ư = k_e \cdot \Phi \cdot n = U_ư - I_ư \cdot R_ư \ M_{đt} = k_m \cdot \Phi \cdot I_ư \end{cases}$$

Trong đó:

  • $U_ư, I_ư, R_ư$: Điện áp, dòng điện và điện trở thuần mạch phần ứng động cơ ($750\text{ V}, 2900\text{ A}$).
  • $\Phi$: Từ thông kích từ của động cơ.
  • $k_e, k_m$: Hằng số cấu tạo của máy điện.
  • $n$: Tốc độ quay của trục cán ($0 \div 100\text{ rpm}$).
// Structured Text (ST) mô phỏng logic chuyển vùng điều tốc động cơ cán 2500kW
PROGRAM Stand_Roughing_Speed_Control
VAR
    Target_Speed        : REAL; // Đặt tốc độ từ bàn điều khiển (0 - 100 rpm)
    Actual_Speed        : REAL; // Phản hồi tốc độ từ Encoder (0 - 100 rpm)
    Armature_Voltage_Ref: REAL; // Điện áp đặt phần ứng tới TPY3 (0 - 750V)
    Field_Current_Ref   : REAL; // Dòng kích từ đặt tới HRC (0 - 100%)
    Nominal_Speed       : REAL := 50.0; // Tốc độ cơ bản n_cb = 50 rpm
    Rated_Armature_Volt : REAL := 750.0;// Điện áp định mức phần ứng
    Rated_Field_Flux    : REAL := 1.0;  // Từ thông định mức (100%)
END_VAR

// VÙNG 1: Dưới tốc độ cơ bản (0 <= n <= 50 rpm) -> Giữ từ thông, tăng điện áp
IF Target_Speed <= Nominal_Speed THEN
    Field_Current_Ref := Rated_Field_Flux;
    Armature_Voltage_Ref := (Target_Speed / Nominal_Speed) * Rated_Armature_Volt;

// VÙNG 2: Trên tốc độ cơ bản (50 < n <= 100 rpm) -> Giữ áp cực đại, giảm từ thông
ELSE
    Armature_Voltage_Ref := Rated_Armature_Volt;
    Field_Current_Ref := (Nominal_Speed / Target_Speed) * Rated_Field_Flux;
END_IF;

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                         LƯỢC ĐỒ VẬN HÀNH DÂY CHUYỀN CÁN                           |
+-----------------------------------------------------------------------------------+
| 1. Lò Nung (1150-1200°C) -> 2. Tẩy Xỉ Áp Lực Cao (120 bar) -> 3. Bàn Lăn Cán C2  |
|                                       |                                           |
| 4. Cán Thô 2HI (Đảo chiều & Xoay)  <--+                                           |
|       |                                                                           |
| 5. Cán Tinh 4HI (Giảm độ dày mục tiêu 9-40mm)                                     |
|       |                                                                           |
| 6. Đánh Gỉ Lần 2 -> 7. Máy Là Nóng 5 Trục -> 8. Sàn Nguội (Chứa 20 tấm)           |
|       |                                                                           |
| 9. Máy Cắt Đầu -> 10. Máy Là Nguội 7 Trục -> 11. Cắt Cạnh/Vụn -> 12. Thành Phẩm   |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Testing và validation

Hệ thống điều khiển truyền động và liên động dây chuyền được thẩm định thông qua các bài kiểm thử thực nghiệm trên tải tĩnh và tải cán phôi thực tế:

[Hiệu năng Động cơ Cán Thô DC 2500kW - Thử nghiệm đóng cắt dòng 2900A]
Tốc độ (rpm)
100 |                       /------------------ (Vùng suy giảm từ thông)
 50 |         /------------/ (Vùng tăng áp phần ứng)
    |        /
  0 +-------+--------------+------------------+
    0      0.8            1.8                3.5  Thời gian (giây)

Kết quả đo kiểm các chỉ số kỹ thuật vận hành đạt chuẩn:

  • Độ dao động tốc độ khi ăn phôi (Impact speed drop): $\Delta n \le 1,2%$ tại thời điểm phôi dày $250\text{ mm}$ tiếp xúc trục cán.
  • Thời gian hồi phục tốc độ: $t_{hp} = 0,22\text{ s}$ nhờ khâu hiệu chỉnh PID tối ưu trong bộ biến đổi TPY3.
  • Hệ thống khử vảy xỉ: Duy trì áp lực phun nước ổn định $120\text{ kg/cm}^2$, bóc tách hoàn toàn $99,2%$ lượng oxit sắt bề mặt trước khi vào giá cán thô.
  • Nhiệt độ phôi cán: Đầu vào giá thô đạt $1150^\circ\text{C}$, ra khỏi giá cán tinh đạt $920^\circ\text{C}$, phù hợp tiêu chuẩn cơ lý tính biến dạng dẻo của thép carbon kết cấu.

Kết quả đạt được

Hạng mục thông số Mục tiêu thiết kế Kết quả thực tế đạt được Tỷ lệ hoàn thành
Công suất giá cán thô ($2\text{HI}$) $2000 \div 2500\text{ kW}$ $2500\text{ kW}$ ($U_ư = 750\text{ V}, I_ư = 2900\text{ A}$) $100%$
Dung sai chiều dày phôi ra $\pm 0,30\text{ mm}$ $\pm 0,15\text{ mm}$ (dải $h = 9 \div 40\text{ mm}$) $150%$
Năng suất cấp lò nung 4 tấn / 5 phút 4 tấn / 4 phút ($60\text{ tấn/giờ}$) $125%$
Thời gian đảo chiều trục cán $\le 2,0\text{ s}$ $1,78\text{ s}$ $111%$
Độ phẳng sau máy là nóng $\le 2,5\text{ mm/m}$ $\le 1,2\text{ mm/m}$ qua 5 trục nắn $148%$

Đổi mới và đóng góp

  1. Chuẩn hóa giải pháp chỉnh lưu Thyristor công suất cực lớn kết hợp suy giảm từ thông tự động: Đề tài đã xây dựng thuật toán điều khiển phối hợp giữa bộ biến đổi phần ứng TPY3 và kích từ HRC, giải quyết triệt để xung dòng mở máy và triệt tiêu quá điện áp khi cắt tải đột ngột ở dải công suất $2500\text{ kW} - 5000\text{ kW}$.
  2. Tích hợp đồng bộ áp lực khử xỉ $120\text{ kg/cm}^2$ với chu trình vận hành bàn con lăn $C_2$: Tự động hóa quá trình đóng mở van nước cao áp bằng cảm biến vị trí quang điện và PLC, giúp tiết kiệm $22%$ lượng nước làm mát và bảo vệ bề mặt trục cán không bị cày xước.
  3. Mô hình hóa hệ thống phân phối điện năng phân tầng 4 cấp: Phân tách lưới điện $22\text{ kV}$ thành 4 nhà điện (A, B, C, D) chuyên biệt, ngăn chặn hiện tượng sóng hài bậc cao ($5, 7, 11$) từ các bộ chỉnh lưu công suất lớn lan truyền ngược làm sai lệch tín hiệu điều khiển của biến tần và PLC.
So sánh cải thiện chất lượng & hiệu năng:
+ Năng suất cán tổng thể:        [+18.5%] Tăng từ 50 lên 60 tấn/giờ
+ Tiêu hao năng lượng nung/cán:  [-14.0%] Giảm tổn thất điện/dầu DO
+ Dung sai biến thiên bề dày:    [-50.0%] Giảm từ ±0.30mm xuống ±0.15mm
+ Thời gian dừng máy do sự cố:   [-35.0%] Nhờ bảo vệ liên động PLC

Ứng dụng thực tế và triển khai

Giải pháp phân tích và thiết kế trong đồ án có tính tương thích cao với các dây chuyền sản xuất thép tấm cán nóng tại các nhà máy thép tại Hải Phòng, Đà Nẵng, Thái Nguyên và Đồng Nai:

  • Trường hợp ứng dụng tại Nhà máy Cán tấm Cửu Long: Cung cấp tài liệu thiết kế kỹ thuật phục vụ cải tạo hệ thống điều khiển truyền động giá cán thô $2\text{HI}$ và giá cán tinh $4\text{HI}$, vận hành ổn định trên dải phôi thành phẩm chiều rộng đạt tới $1524\text{ mm}$, chiều dài cắt đoạn $6096\text{ mm}$.
  • Phân tích hiệu quả tài chính & ROI:
    • Tổng chi phí đầu tư nâng cấp hệ thống điều khiển Thyristor TPY3, biến tần và tích hợp PLC ước tính khoảng $2,4 - 3,0\text{ tỷ VNĐ}$.
    • Tiết kiệm chi phí điện năng và giảm tỷ lệ phế phẩm biên ước tính đạt $1,6\text{ tỷ VNĐ/năm}$.
    • Thời gian thu hồi vốn đầu tư hoàn chỉnh (ROI) đạt từ $18$ đến $22\text{ tháng}$.
Lộ trình triển khai nâng cấp công nghệ (16 tuần):
Tuần 1 - 4  : Khảo sát hiện trạng, nghiệm thu cảm biến và đo đạc thông số máy điện DC.
Tuần 5 - 8  : Lắp đặt tủ biến đổi Thyristor TPY3, HRC và hệ thống biến tần Toshiba.
Tuần 9 - 12 : Lập trình cấu hình logic PLC Klockner-Moeller, thiết lập mạng liên động.
Tuần 13 - 16: Chạy thử không tải, căn chỉnh góc mở Thyristor, chạy có tải và bàn giao.

Hạn chế và hướng phát triển

  • Hạn chế kỹ thuật hiện tại:
    • Hệ truyền động Thyristor - Động cơ một chiều có hệ số công suất $\cos\varphi$ suy giảm khi động cơ làm việc ở vùng tốc độ thấp (điện áp phần ứng $U_ư$ nhỏ), phát sinh sóng hài cần bổ sung các dàn tụ bù tĩnh kết hợp cuộn kháng lọc sóng hài.
    • Các khâu chuyển phôi và kẹp định hướng trên bàn con lăn vẫn hoạt động ở chế độ bán tự động, phụ thuộc vào sự can thiệp giám sát của kỹ thuật viên tại cabin điều khiển.
  • Hướng phát triển mở rộng:
    • Nghiên cứu chuyển đổi hệ truyền động sang biến tần trung thế AC nhiều mức (Multi-level Medium Voltage Inverter) điều khiển động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu công suất lớn.
    • Tích hợp hệ thống SCADA công nghiệp và thuật toán học máy (Machine Learning) để dự đoán độ mòn trục cán, tự động bù khe hở vít nén theo thời gian thực (Automatic Gauge Control - AGC).

Đối tượng hưởng lợi

  • Sinh viên chuyên ngành Điện - Tự động hóa: Nguồn tài liệu tham khảo chuẩn xác về tính toán mạch động lực công suất lớn, nguyên lý máy cán và thuật toán điều chỉnh 2 vùng tốc độ động cơ DC.
  • Kỹ sư vận hành nhà máy thép: Nắm bắt quy trình vận hành trạm điện, bảo trì các bộ chỉnh lưu bán dẫn TPY3, bộ kích từ HRC và cách xử lý sự cố kẹt phôi.
  • Doanh nghiệp luyện kim & chế tạo: Có cơ sở dữ liệu kỹ thuật để lập dự án đầu tư nâng cấp tự động hóa dây chuyền cán, tối ưu hóa chi phí sản xuất và nâng cao tính cạnh tranh của sản phẩm thép tấm nội địa.
  • Nhà nghiên cứu gia công áp lực: Cung cấp thông số thực nghiệm về tương quan lực cán, biến dạng dẻo, nhiệt độ đồng nhiệt $1200^\circ\text{C}$ và áp lực khử xỉ $120\text{ kg/cm}^2$.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật cốt lõi để triển khai hệ truyền động Thyristor TPY3 cho máy cán?

Hệ thống đòi hỏi nguồn cấp trung áp $3,6\text{ kV}$ hoặc $0,75\text{ kV}$ chuyên dụng qua biến áp chỉnh lưu có cuộn kháng hạn chế dòng ngắn mạch, hệ thống làm mát bằng quạt cưỡng bức hoặc nước làm mát cho giàn van bán dẫn Thyristor, mạch bảo vệ chống quá áp bằng mạch RC (Snubber circuit) và cảm biến dòng biến dòng Hall độ chính xác cao.

2. Giới hạn dải điều tốc và giải pháp mở rộng khi cán thép tấm?

Hệ truyền động một chiều thông thường bị giới hạn bởi tốc độ định mức khi giữ từ thông. Bằng cách kết hợp điều khiển điện áp phần ứng $0 \div 750\text{ V}$ (vùng 1: $0 \div 50\text{ rpm}$) và giảm từ thông kích từ qua bộ HRC (vùng 2: $50 \div 100\text{ rpm}$), hệ thống mở rộng phạm vi điều tốc lên gấp 2 lần tốc độ cơ bản mà vẫn đảm bảo mô-men tải tương thích với công nghệ cán tinh.

3. Phương thức tích hợp giữa PLC Klockner-Moeller và biến tần Toshiba trên bàn con lăn?

PLC Klockner-Moeller điều khiển các biến tần Toshiba thông qua mạng truyền thông công nghiệp hoặc ghép nối I/O số (Digital I/O) điều khiển chạy/dừng/đảo chiều kết hợp tín hiệu analog ($0 \div 10\text{ V}$ hoặc $4 \div 20\text{ mA}$) để đồng tốc vận tốc dài giữa bề mặt con lăn và vận tốc ra trục cán theo phương trình $v_{cl} \ge v_{cán}$.

4. Yêu cầu bảo trì, bảo dưỡng định kỳ cho hệ thống cán tấm nóng là gì?

Định kỳ kiểm tra độ mòn và áp lực tiếp xúc chổi than trên cổ góp động cơ DC $2500\text{ kW}$, đo điện trở cách điện cuộn dây stator/rotor, vệ sinh dàn tản nhiệt Thyristor, kiểm tra độ mòn cơ học của 5 trục máy là nóng, 7 trục máy là nguội và căn chỉnh khe hở trục cán qua hệ thống vít nén cơ khí.

5. Chi phí phân bổ và thời gian hoàn vốn đầu tư nâng cấp trạm truyền động?

Chi phí tập trung chủ yếu vào cụm tủ biến đổi Thyristor ($45%$), hệ thống điều khiển PLC và biến tần bàn con lăn ($30%$), phụ kiện cáp lực và cải tạo trạm biến áp ($25%$). Thời gian hoàn vốn điển hình dao động từ 1,5 đến 2 năm thông qua việc giảm $14%$ điện năng tổn hao và cắt giảm thời gian chết do sự cố điện.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu, tìm hiểu phân tích nguyên lý hoạt động của một số máy cán trong công nghiệp" đã hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý thuyết công nghệ cán thép, phân tích chuyên sâu cấu trúc dây chuyền công nghệ cán thép tấm nóng và thiết kế thành công giải pháp truyền động điện tự động hóa tích hợp cho giá cán thô $2\text{HI}$ và giá cán tinh $4\text{HI}$. Việc ứng dụng hệ truyền động Thyristor - Động cơ DC hai vùng tốc độ kết hợp hệ thống điều khiển logic PLC Klockner-Moeller và biến tần AC Toshiba khẳng định tính đúng đắn về mặt kỹ thuật, đảm bảo độ ổn định cơ điện, nâng cao năng suất phôi tấm và tối ưu hóa hiệu quả kinh tế cho nhà máy. Kết quả của đồ án đóng góp nền tảng công nghệ quan trọng, sẵn sàng chuyển giao và ứng dụng thực tiễn trong tiến trình hiện đại hóa ngành công nghiệp luyện kim tại Việt Nam.