Электропривод подъемной машины с переменными радиусами навивки канатов

Электропривод подъемной машины с переменными радиусами навивки канатов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОДЪЕМНОЙ МАШИНЫ С ПЕРЕМЕННЫМИ РАДИУСАМИ НАВИВКИ КАНАТОВ, содержаций электродвигатель nocTOHHiioro тока с независимым возбуждением , якорь которого подключен к нереверсивному вентильному преобразователю, в цепь управления которого включены последовательно соединенные регулятор частоты вращения, исполнительные цепи первого переключающего блока, цепь управления которого подключена к выходу датчика тока возбуждения, и регулятор тока якоря, при этом вход обратной связи регулятора тока якоря соединен с датчиком тока якоря, вход обратной связи регулятора частоты . вращения через дискриминатор соединен с датчиками частоты вращения опускающейся и поднимающейся ветвей каната, а обмотка возбуждения электродвигателя подсоединена к реверсивному вентильному преобразователю,- в цепь управления которого включены последовательно соединенные регулятор ЭДС и регулятор тока возбуждения с подключенными к их входам соответственно датчиками тока возбуждения, причем последний подключен через исполнительные цепи второго переключающего блока, цепь i управления которого подключена к задающему входу регулятора частоты (Л С вращения., отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и улучшения энергетических характеристик электропривода; в него введены блок задания номинальной величины ЭДС и третий переключающий блок, через исполнительные цепи которого блок задания .номинальной величины ЭДС соединен с реО гулятором ЭДС, при этом цепь управ ления третьего переключающего блока подключена к выходу регуляторачас4 О 00 тоты вращения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3447433/24-07 (22) 04.06.82 (46) 30.12.83. Вюл. М 48 (72) В.С.Хилов,. Д.K.Êðþêoâ, Ю.Т.Калашников, М.N. Кошевой и Yi.Ä.Òàðàíoâ (71) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Артема и Производственное объединение "Новокраматорский машиностроительный завод" (53) 62-83:621.314.5(088.8) (56) 1. Динкель А.Д. и др. Тиристор-. ный электропривод рудничного подъема.

М., "Недра", 1977, с. 129.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 904165, кл. В бб В 1/30, 1980. (54)(57) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОДЪЕМНОЙ МАНИНЫ С ПЕРЕМЕННЫМИ РАДИУСАМИ НАВИВКИ

КАНАТОВ, содержащий электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением, якорь которого подключен к нереверсивному вентильному преобразователю, в цепь управления которого включены последовательно соединенные регулятор частоты вращения, исполнительные цепи первого пере ключаюцего блока, цепь управления которого подключена к выходу датчика тока возбуждения, и регулятор тока якоря, гри этом вход обратной связи регулятора тока якоря соеди„„su„„1864408 д

3(51) Н 02 P 5/06; В 66 В 1/30 нен с датчиком тока якоря, вход обратной связи регулятора частоты . вращения через дискриминатор соединен с датчиками частоты вращения опускаюцейся и поднимаюцейся ветвей каната, а обмотка возбуждения электродвигателя подсоединена к реверсивному вентильному преобразователю, в цепь управления которого включены последовательно соединенные регулятор ЭДС и регулятор тока возбуждения с подключенными к их входам соответственно датчиками ЭДС и тока возбуждения, причем последний подключен через исполнительные цепи второго переключающего блока, цепь управления которого подключена к задающему входу регулятора частоты вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и улучшения энергетических характеристик электропривода, в него введены блок задания номинальной величины ЭДС и третий переключающий блок, через исполнительные цепи которого блок задания номинальной величины ЭДС соединен с регулятором ЭДС, при этом цепь управления третьего переключающего блока подключена к выходу регулятора частоты вращения.

1064408

Изобретение относится к электротехнике H может найти применение в подъемных машинах с бобинным органом навивки и плоским тяговым органом или бицилиндроконическим органом навивки и стальным круглым канатдм.

Известен электропривод подъемной машины., который состоит из нереверсивного вентильного преобразователя, соединенного с якорной цепью двигателя. В канал управления преобразователя включены регулятор частоты вращения, переключающее устройство, регулятор производной тока и регулятор тока, Реверсивный вентильный преобразователь питает обмотку возбуждения двигателя, в канал управления которого включены .регулятор тока возбуждения и согласующий усилитель, причем вход последнего сое- 20 динен с выходом регулятора частоты вращения Г13.

Однако использование известного электропривода для подъемной машины с переменными радиусами навивки 25 приводит к увеличенному потреблению реактивной мощности не только в период пуска и торможения сосуда, находящегося на большем радиусе навивки, но и во врегля установившего- 30 ся его движения. Дополнительное потребление реактивной мощности объясняется повышенным диапазоном регулирования .астоты за счет постоянно изменяющихся радиусов навивки, это приводит к снижению средневзвешенного коэффициента мощности вентильного привода, что в условиях эксплуатации мощного привода недопустигло. Кроме того, при недогруз- 40 ке скипов двигатель работает с потоком возбуждения, величина которого меньше номинального значения,, что ухудшает коммутационные процессы коллектора машины постоянного тока.

Эффективным способом улучшения энергетических характеристик привода подъемных машин с переменными радиусами навивки является применение комбинированного управления приводом постоянного тока путем воздействия как на якорное напряжение, TBK и на поток возбуждения двигателя.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигае- 55 моглу результату является электропривод подъемной машины с переменными радиусами навивки канатов, coöåð>Kàщий электродвигатель постоянного тока с независигим возбуждением, якорь QQ которого подключен к нереверсивному вентильному преобразователю, в цепь управления которого включены последовательно соединенные регулятор частоты вращения, исполнительг1ые 65 цепи первого переключающего блока, управляющие цепи которого подключе- ны к выходу датчика тока возбуждения, и регулятор тока якоря, при этом вход обратной связи регулятора тока якоря соединен с датчиком тока якоря,. вход обратной связи регулятора частоты вращения через дискриминатор соединен с датчиками частоты вращения опускающейся и поднимающейся ветвей каната, а обмотка возбуждения электродвигателя подсоединена к реверсивному вентильному преобразователю, в цепь управления которого включены последовательно соединенные регулятор ЭДС и регулятор,тока возбуждения с подключенными к их входам соответственно датчикамл ЭДС и тока возбуждения, причем последний включен через исполнительные цепи второго переключающего блока, цепь управления которого под1 ключе на к з адающеглу входу ре гуля тора частоты вращения. Кроме того, между регулятором частоты вращения и регулятором тока якоря включены регулятор производной тока якоря и блок выделения модуля 32J.

Наличие контура регулирования производной якорного тока существенно уменьшает быстродействие системы управления,что сказывается на точности воспроизведения выходного сигнала задатчика скорости системой регулирования. Кроме того, при неполной загрузке скипов система электропривода работает с пониженным потоком возбуждения в период пуска и торможения установки, что ухудшает энергетические характеристики приводной системы.

Цель изобретения — повышение быст-. родействия и улучшение энергетических характеристик электропривода в период пуска и торгло>кения установки при недогруженных скипах путем поддер>кания в этих режимах потока возбуждения на глинимальном уровне.

Поставленная цель достигается тем, что в электропривод подъемной машины с переменными радиусами навивки канаToB содержащий электродвигатель постоянного тока с независимым возбуждением, якорь которого подключен к нереверсивному вентильному преобразователю, в цепь управления которого включены последовательно соединенные регулятор частоты вращения, исполнительные цепи первого переключающего блока, управляющая цепь которого подключена к выходу датчика тока возбуждения, и регулятор тока якоря, при этом вход обратной связи регулятора тока

1 якоря соединен с датчиком тока якоря, вход обратной связи регулятора частоты вращения через дискрими1064408

55 бО натор соединен с датчиками частоты вращения опускающейся и поднимающейся ветвей. каната, а обмотка возбуждения электродвигателя подсоединена к реверсивному вентильному преобразователю, в цепь управления которого включены последовательно соединенные регулятор ЭДС и регулятор тока возбуждения с подключенны-. ми к их входам соответственно датчиками ЭДС и точка возбуждения, причем последний подключен через испол-, нительные цепи второго переключающего блока, цепь управления которого подключена к задающему входу регулятора частоты вращения, введены блок задания номинальной величины ЭДС и .третий переключающий блок, через исполнительные цепи которого блок задания номинальной величины ЭДС соединен с регулятором ЭДС, при этом цепь управления третьего переключающего блока подключена к выходу регулятора частоты вращения ° .

На чертеже изображена функциональная схема электропривода, вариант.

Электропривод содержит электродвигатель постояннбго таджа с независимым возбуждением, якорь 1 которого подключен к нереверсивному вентильному преобразователю 2, в цепь управления которого включены последовательно соединенные регулятор 3 частоты вращения, исполнительные цепи 4 первого переключающего блока, цепь 5 управления которого подклю чена к выходу датчика 6 тока возбуждения, и регулятор 7 тока якоря, при этом вход обратной связи регулятора

7 тока якоря соединен с датчиком 8 тока якоря, вход обратной связи регулятора 3 частоты вращения через .дискриминатор 9 соединен с датчиками 10 и 11 частоты вращения опускающейся и поднимающейся. ветвей каната, а обмотка 12 возбуждения электродвигателя подсоединена к реверсивному вентильному преобразователю

13, в цепь управления которого включены последовательно соединенные регулятор 14 ЭДС и регулятор 15 тока возбуждения с подключенными к их входам соответственно датчикам 16

ЭДС и датчиком 6 тока возбуждения, причем последний подключен через исполнительные цепи 17 второго переключающего блока, цепь 18 управления которого подключена к задающему- входу регулятора 3 частоты вращения. Кроме того, электропривод содержи блок 19 задания номинальной величины ЭДС и третий переключающий блок, через исполнительные цепи 20 которого блок 19 задания номинальной величины ЭДС соединен с регулятором ,14 ЭДС, при этом цепь 21 управления третьего переключающего блока подключена к выходу регулятора 3 частоты вращения. Вал электродвигателя механически соединен с валом подъемной машины 22, тяговые органы которой отклоняются шкивами 23 и 24,, 5 Датчики 10 и 11 механически связаны с отклоняющими шкивами 23 и 24.

В предлагаемом варианте выполнения электропривода исполнительные цепи переключающих блоков и их цепи

)p управления выполнены идентично. Первая исполнительная цепь 4 первого.переключающего блока содержит контакт 25, вторая - контакт 26 и инвертор 27; первая исполнительная цепь

17 второго, переключающего; блока содержит контакт 28, вторая .- контакт

29 и инвертор 30; первая исполнительная цепь 20 третьего переключающего блока содержит контакт 31, вторая— контакт 32 и инвертор 33. цепь 5 управления первого переключающего блока содержит обмотки 34 и 35 реле, подключенные к датчику

6 тока возбуждения через усилитель

36 мощности и диоды 37 и 38; цепь

18 управления второго переключающего блока содержит обмотки 39 и 40 реле, через усилитель 41 мощности и диоды 42 и 43 подключенные к задающему входу регулятора 3 частоты вращения; цепь 21 управления третьего переключающего блока содержит обмотки 44 и 45, подключенные через усилитель 46 мощности и диоды 47 и

48 к выходу регулятора 3 частоты

35 вращения. Датчик 16 ЭДС своими входами подключен к датчику 8 тока якоря и датчику 49 напряжения.

Предлагаемый электропривод работает следующим образом.

При отсутствии сигнала на задающем входе регулятора 3 частоты вра- щения якорная- цепь и обмотка 12 вЬзбуждения двигателя обесточены.

Задающие сигналы на контуры регулирования якорного тока и тока возбуждения появляются при наличии напряжения на входе регулятора 3.

Напряжение с выхода и входа регулятора 3 поступает на входы усилиТелей

41 и 46 мощности, которые запитывают обмотки 39 или 40 и 44 или 45, что зависит от полярности сигналов.

Обмотки 39 и 40 замыкают контахты

28 или .29, а обмотки 44 и 45 замыкают контакты 31 или 32(в зависимости от того, какое реле срабатывает и подключают задающий вход и вход обратной. связи регулятора 14 ЭДС непосредственно или через инверторы

33 и 30 к блоку 19 задания номинальной ЭДС и датчику 16 ЭДС. При наличии тока возбуждения через усилитель

36 мощности эапитывается обмотка 34 или 35, что зависит от полярности сигналов. Реле замыкающими контактами 25 или 26(в зависимости от то1064408

Составитель В.Кузнецова

Редактор 3Ъ.Пчелинская Техред Т.Фанта Корректор Ю.Макаренко

Заказ 10355/56 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4.ro, какое реле срабатывает1 подключает регулятор 7 тока якоря на выходное напряжение регулятора 3 частоты вращения непосредственно или через инвертор 27. После этого сис тема регулирования собрана и происходит движение подъемной установки в соответствии с задающим сигналом на входе регулятора 3.

При поступлении сигнала с выхода регулятора 3 частоты вращения на реверс крутящего момента приводной системы исполнительными цепями 20 третьего переключающего блока устанавливается задание на реверс потока возбуждения путем размыкания замкнутого контакта и замыкания разомкнутого контакта обмоток 44 и

45 в функции выходного напряжения регулятора 3. В соответствии с занасом по возбуждению тиристорного преобразователя 13 начинает реверсироваться поток возбуждения двигателя.

Одновременно сигнал с выхода регулятора 3 частоты вращения поступает на регулятор 7 тока якоря, который.обнуляет ток якоря двигателя и запирает преобразователь 2.

Формируется бестоковая пауза, в мо-. мент которой поток возбуждения двигателя достигает своего нулевого. значения, а затем начинает реверсироваться. После реверса потока возбуждения исполнительными цепями 4 переключающего блока подключается положительное задание на -регулятор 7

" тока якоря путем замыкания разомкнутого и размыкания замкнутого контак- тов 25 и 26 обмоток 34 и 35 в функции потока возбуждения двигателя °

В период бестоковой паузы в результате значительной инерционности шахтной подъемной машины ее частота вращения практически не изменяется,, что после окончания бестоковой паузы не приводит к значительному изменению частоты вращения. После окон,чания бестоковой паузы скачок тока якоря не сказывается на динамике системы регулирования, так как поток двигателя в этот момент практически равен нулю.