Modelagem e simulação do comportamento de um motor de indução trifásico durante a laminação do aço SAE 1015 em uma gaiola trio

Abstract

O aço está presente em grande parte do mercado, desde a construção civil e a agropecuária até o setor automotivo. O presente trabalho aborda a modelagem matemática da laminação do aço SAE 1015 na gaiola trio do desbaste de uma usina siderúrgica. A partir do modelo de carga, do motor e do restante do circuito, foi avaliado o comportamento do motor do laminador trio através de simulação computacional utilizando o software PowerSim, comparando curvas de correntes elétricas eficazes que alimentam o motor obtidas a partir do modelo desenvolvido do sistema e obtidas experimentalmente. As medições de corrente foram realizadas com bobinas de Rogowski e armazenadas em um analisador de qualidade de energia Fluke 438 Series II. Optou-se por comparar dados com peças sendo laminadas em quatro horários distintos, em que se pode analisar o efeito do encharque do tarugo. Os valores simulados aproximam-se dos medidos com uma diferença entre 0,6% e 11,8%, sendo este, portanto, um modelo viável para análise de esforços sobre o motor. Simulou-se também uma situação crítica que ocorre com frequência, isto é, quando o laminador opera em ritmo máximo de produção, que é a sobreposição de carga na gaiola trio. Por fim, foi avaliado se o motor sofre sobrecarga significativa durante a laminação das peças simultâneas, e foi concluído que a máquina é adequada para operar nesta situação.

Steel takes part in most sections of the market, from civil construction and agriculture to automotive production. This paper addresses the mathematical modeling of SAE 1015 steel hot rolling mill in a three high rolling mill of a steel plant. The machine's reaction to the load was analyzed through computer simulation on the PowerSim software. Motor's effective electric current curves acquired from the developed model and drawned experimentally were compared. Rogowski coils were used to measure the motor's current, and data was stored in a Fluke power quality and motor analyzer. Data from billet hot rolling in four different times of the day were compared, in which the effect of the billet's soak could be analyzed. The simulated values are close to the real ones by 0,6% to 11,8% of difference between them. Therefore, it is a viable model for analysis of motor straining. A critical situation that frequently occurs was also simulated: when the rolling mill operates at maximum production rate, there is an overlapping load in the three high rolling mill. It was evaluated whether the motor endures a significant overload during the overlapping load and it was concluded that the machine is suitable for this process.