Luận văn tốt nghiệp: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy cán thép cùng ứng dụng biến tần

• Tác giả: Bùi Xuân Thành
• Người hướng dẫn: ThS. Đinh Thế Nam
• Trường học: Trường Đại Học Quản Lý Và Công Nghệ Hải Phòng
• Chuyên ngành: Điện Tự Động Công Nghiệp
• Đề tài: Nghiên Cứu Cấu Tạo Và Ứng Dụng Biến Tần Trong Máy Cán Thép
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Hải Phòng

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: MÁY CÁN VÀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CỦA MÁY CÁN
• 1.1. Lịch sử phát triển của máy cán
• 1.2. Khái niệm về sản phẩm cán
• 1.3. Khái niệm về máy cán và máy cán thép
• 2. CHƯƠNG 2: PHÂN LOẠI MÁY CÁN VÀ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ CÁN THÉP TẤM
• 2.1. Phân loại theo cách bố trí giá cán
• 2.2. Phân loại theo số lượng và sự bố trí trục cán
• 2.3. Phân loại theo công dụng
• 3. CHƯƠNG 3: BIẾN TẦN VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA BẰNG BIẾN TẦN TRONG MÁY CÁN
• 3.1. Khái niệm về biến tần. Phân loại biến tần
• 3.2. Mạch động lực
• 3.3. Bộ biến đổi xung áp
• 3.4. Bộ lọc sau điều chỉnh điện áp
• 3.5. Mạch điều khiển
• 3.6. Phát xung chủ đạo
• 3.7. Khâu phân phối xung
• 3.8. Khẩu khuếch đại xung và tính toán mạch điều khiển
• 3.9. Ứng dụng biến tần cho máy cán thép
• 3.9.1. Khái quát chung
• 3.9.2. Yêu cầu công nghệ và tiêu chí kỹ thuật
• 3.9.3. Phương pháp cán
• 3.9.4. Model phù hợp
• 3.9.5. Biến tần HITACHI SJ700

I. Giới thiệu về biến tần và máy cán thép

Biến tần là thiết bị quan trọng trong hệ thống điều khiển động cơ, đặc biệt là trong máy cán thép. Nó cho phép điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn của động cơ, từ đó nâng cao hiệu suất làm việc. Máy cán thép là thiết bị chuyên dụng để gia công kim loại, sử dụng áp lực để biến đổi hình dạng của thép. Sự kết hợp giữa biến tần và máy cán thép không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm. Theo nghiên cứu, việc sử dụng biến tần trong máy cán thép giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu lãng phí và tăng cường khả năng tự động hóa.

1.1. Cấu tạo của biến tần

Cấu tạo của biến tần bao gồm các thành phần chính như mạch động lực, mạch điều khiển và bộ lọc. Mạch động lực có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp và tần số, trong khi mạch điều khiển đảm bảo hoạt động chính xác của thiết bị. Các thành phần này phối hợp chặt chẽ để đảm bảo biến tần hoạt động hiệu quả. Việc hiểu rõ cấu tạo của biến tần là cần thiết để tối ưu hóa ứng dụng của nó trong máy cán thép. Theo các chuyên gia, việc lựa chọn biến tần phù hợp với yêu cầu kỹ thuật của máy cán sẽ giúp nâng cao hiệu suất và độ bền của thiết bị.

II. Ứng dụng của biến tần trong máy cán thép

Ứng dụng của biến tần trong máy cán thép mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Đầu tiên, nó giúp điều chỉnh tốc độ cán một cách linh hoạt, từ đó cải thiện chất lượng sản phẩm. Thứ hai, biến tần cho phép giảm thiểu tiêu thụ năng lượng, góp phần vào việc tiết kiệm chi phí sản xuất. Theo một nghiên cứu gần đây, việc sử dụng biến tần có thể giảm tiêu thụ năng lượng lên đến 30% trong quy trình cán thép. Hơn nữa, biến tần còn giúp tăng cường khả năng tự động hóa trong sản xuất, từ đó nâng cao hiệu suất làm việc của máy cán thép.

2.1. Tối ưu hóa quy trình sản xuất

Việc tích hợp biến tần vào máy cán thép không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn nâng cao độ chính xác trong việc điều khiển tốc độ và mô-men xoắn. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao. Theo các chuyên gia, việc sử dụng biến tần giúp giảm thiểu sai số trong quá trình cán, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm. Hơn nữa, biến tần còn cho phép điều chỉnh nhanh chóng các thông số làm việc, giúp tăng cường khả năng phản ứng với các thay đổi trong quy trình sản xuất.

III. Lợi ích kinh tế và môi trường

Sử dụng biến tần trong máy cán thép không chỉ mang lại lợi ích về mặt kỹ thuật mà còn có ý nghĩa kinh tế và môi trường. Việc tiết kiệm năng lượng không chỉ giúp giảm chi phí sản xuất mà còn góp phần bảo vệ môi trường. Theo một báo cáo, việc áp dụng biến tần có thể giảm lượng khí thải carbon trong quá trình sản xuất thép. Hơn nữa, việc tối ưu hóa quy trình sản xuất cũng giúp giảm thiểu lượng phế thải, từ đó nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên. Điều này không chỉ có lợi cho doanh nghiệp mà còn cho cộng đồng và môi trường.

3.1. Tác động đến môi trường

Việc sử dụng biến tần trong máy cán thép có tác động tích cực đến môi trường. Giảm tiêu thụ năng lượng đồng nghĩa với việc giảm phát thải khí nhà kính. Theo các nghiên cứu, việc áp dụng công nghệ biến tần có thể giảm đáng kể lượng khí thải carbon trong ngành công nghiệp thép. Điều này không chỉ giúp cải thiện chất lượng không khí mà còn góp phần vào việc thực hiện các mục tiêu phát triển bền vững. Hơn nữa, việc giảm thiểu phế thải trong quy trình sản xuất cũng giúp bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.