SU1425285A1

SU1425285A1 - Bucket-wheel excavator electric drive

Info

Publication number: SU1425285A1
Application number: SU864123092A
Authority: SU
Inventors: Вадим Дмитриевич Саблин; Василий Васильевич Довгань; Виталий Александрович Цветнов; Иван Тихонович Гераймович
Original assignee: Криворожское Отделение "Внииэлектропривод"; Производственное Объединение "Ждановтяжмаш"
Priority date: 1986-09-24
Filing date: 1986-09-24
Publication date: 1988-09-23

Abstract

Изобретение относитс к регулируемому электроприводу роторного экскаватора, содержащего одновременно работающие приводы по услови м технологии работы экскаватора. Цель изобретени - снижение установленной мощности синхронного двигател (Д) 4. Дп этого электропривод снабжен дополнительным Д 14 посто нного тока, блоком управлени (БУ) 15, роторным колесом (РК) 9, задатчиком противо- ЭДС и выпр мител ми 12 и 13. Последние по цепи переменного тока подключены к фазным роторам.Д 10 и 11 привода РК 9, а по цепи посто нного тока - Д 14, который механически соединен с генератором 5 привода поворота роторной стрелы 1 и синхронным Д 4. Скорость РК 9 регулируетс БУ 5, первый вход которого соединен с корем Д 14, а второй - с контактором 16 асинхронных Д 10 и 11. Выходы ЕУ 15 соединены с обмоткой 17 возбуждени Д 14, контактором 18 синхронного Д 4, Р контактором 16 асинхронных Д 10 и 11 и ЕУ 8 роторной стрелой 1. В рабочем режиме резани потоки энергии двух приводов, проход щие через Д 4 при . одновременной работе направлены встречно. Мощность Д 4 в рабочем режиме определ етс разностью мощности привода роторной стрелы и мощности скольжени Д 10 и 11. 3 ил. ь SS (/)The invention relates to an adjustable electric drive of a rotor excavator containing simultaneously operating drives according to the operating conditions of the excavator. The purpose of the invention is to reduce the installed power of the synchronous motor (D) 4. Dp of this electric drive is equipped with an additional D 14, a control unit (CU) 15, a rotary wheel (RK) 9, an emf counter-driver and rectifiers 12 and 13. The latter are connected to the phase rotors by the AC circuit. The D 10 and 11 of the PK 9 drive and the DC circuit are D 14, which is mechanically connected to the generator 5 of the rotary boom 1 drive and the synchronous D 4. The speed of the RK 9 is adjusted by the CU 5 , the first entrance of which is connected to the main D 14, and the second - with asynchronous contactor 16 D 10 and 11. The outputs of EC 15 are connected to excitation winding 17 D 14, synchronous contactor 18 D 4, P asynchronous D 10 and 11 contactor 16 and EU 8 with a rotor boom 1. In the cutting mode, the energy flows of the two drives, passing through D 4 at. simultaneous work directed counter. The power D 4 in the operating mode is determined by the difference in the power of the rotor boom drive and the slip power D 10 and 11. 3 sludge. s SS (/)

Description

cmftMicmftMi

Изобретение относитс к области регулируемого электропривода ротор- н|эго экскаватора, содержащего одновременно работающие приводы по уело- вИ м технологии работы экскаватора.The invention relates to the field of a controlled electric drive of a rotor and an excavator, containing simultaneously operating drives according to the development technology of an excavator.

Целью изобретени вл етс снижение металлоемкости экскаватора и установленной мощности синхронного дзигател за счет замены двигателей П1ЭСТОЯННОГО тока в приводе роторной стрелы на асинхронные двигатели с фазным, ротором,The aim of the invention is to reduce the metal capacity of the excavator and the installed power of the synchronous jigatel by replacing the P1 ESTANT motor in the rotary boom drive with asynchronous motors with phase, rotor,

i На,фиг. 1 представлена схема элек тоопривода роторного экскаватора; Н1 фиг. 2 - принципиальна схема блоков управлени poTopiHoA стрелой и| роторным колесом; на фиг. 3 - диа- rjsaMMa работы электропривода ротор- HJDro экскаватора, который содержит дза регулируемых привода, одновре- М2ННО работающих по услови м техноло rW отработки забо роторным экскаваi on figs. 1 shows a diagram of an electric drive for a rotor excavator; H1 of FIG. 2 is a schematic diagram of the poTopiHoA control units with an arrow and | rotor wheel; in fig. 3 - dia-rjsaMMa of the electric drive of the rotor-HJDro excavator, which contains adjustable actuators DZ, simultaneously M2NNO working on the basis of the technological conditions of the mining of the rotary excavator

трром.trr.

Привод роторной стрелы 1 состоит из двигателей 2 и 3, приводного синхронного двигател 4, генератора 5, расположенных на поворотной платформа 6, обмотка возбуждени 7 генера- трра подключе-на к блоку 8 управлени ррторной стрелой. Привод роторного крлеса 9 состоит из двух асинхронных дригателей с фазным ротором 10 и 11, выпр мители 12 и 13, которые по цепи переменного тока подключены к рото- двигателей 10 и 11, а по цепи просто нного тока соединены с машиной 14 посто нного тока, котора механически соединена с генератором 5 привода поворота роторной стрелы 1 и синхронным двигателем 4, мощность которого равна большей из требуемых: мощности привода роторной стрелы 1 И1пи мощности скольжени асинхронных двигателей 10 и 11 привода роторного колеса 9. Скорость роторного колеса 9 регулируетс блоком управлени 15, один из входов которого соединен с корем машины 14 посто нного тока, а второй - с контактором 16 асинхрон нЫх двигателей 10 и 11. Один из выходов блока 15 управлени роторным колесом соединен с обмоткой 17 воз- б уждени двигател 14 посто нного тока, второй - с контактором 18 син- xipoHHoro двигател 4, третий - с контактором 16 асинхронных двигателей 10 и 11, а четвертый - с блоком управлени роторной стрелой.The rotor boom drive 1 consists of motors 2 and 3, a driving synchronous motor 4, a generator 5 located on the turntable 6, the field winding 7 of the generator is connected to the control unit 8 of the rotor boom. The rotary ram drive 9 consists of two asynchronous driders with a phase rotor 10 and 11, rectifiers 12 and 13, which are connected to rotor motors 10 and 11 through an alternating current circuit, and connected to direct current machine 14, which is mechanically connected to the generator 5 of the rotational drive of the rotor boom 1 and the synchronous motor 4, the power of which is equal to the larger of the required: the drive power of the rotor boom 1 I1pi of the slip power of the asynchronous motors 10 and 11 of the rotor wheel 9. The speed of the rotor wheel 9re is controlled by the control unit 15, one of the inputs of which is connected to the core of the direct current machine 14, and the second to the contactor 16 of the asynchronous motors 10 and 11. One of the outputs of the control unit 15 of the rotor wheel is connected to the winding 17 of the engine 14 standing current, the second with the contactor 18 syn XipoHoro motor 4, the third with the contactor 16 asynchronous motors 10 and 11, and the fourth with the control unit of the rotor boom.

00

5five

00

5five

00

Q Q

Влок 15 управлени роторным колесом содержит коммутационный аппарат 19, включенный в цепь контактора 18, резистор 20 задани противо-ЭДС маиш- ны посто нного тока, задатчик 21 интенсивности и тиристорный возбудитель 22, выход которого подключен к обмотке 17 возбуждени машины 14 посто нного тока асинхронного машинно-вентильного каскада. На вход тири- сторного возбудител 22 через узел 32 сравнени подключены регул тор 24 тока, регул тор 25 скорости, за- 5 датчик 26 интенсивности, фазовыпр ми- тельноб устройство 27, резистор 28 задани скорости роторного колеса, на который через блок-контакт контактора 16 подаетс задание скорости ротора . Устройство 15 содержит реле 29 напр жени , подключенное к корю машины 14 посто нного тока, один контакт которого включен в цепь включени контактора 16, а второй - в цепь задани скорости, регулируемой резистором JU. Ьлок 8 управлени . роторной стрелой, содержащего фазо- выпр мительное устройство 31, задатчик 32 интенсивности поворота, регул тор 33 скорости, регул тор 34 тока, тиристорный возбудитель 35, выход которого подключен к обмотке 7 возбуждени генератора привода роторной стрелы.The rotor wheel control block 15 contains a switching device 19 included in the circuit of the contactor 18, a resistor 20 for setting a counter-EMF current signal, an intensity setter 21 and a thyristor exciter 22 whose output is connected to the excitation winding 17 of the asynchronous DC machine 14 machine valve cascade. To the input of the thyristor exciter 22, a current regulator 24, a speed regulator 25, an intensity sensor 26, a phasing device, a device 27, a rotor wheel speed reference 28 for setting the contactor 16, a rotor speed reference is given. The device 15 contains a voltage relay 29 connected to the core of the direct current machine 14, one contact of which is connected to the turn-on circuit of the contactor 16, and the second to the speed reference circuit regulated by the resistor JU. Block 8 control. a rotary boom containing a phase-rectifying device 31, a rotation intensity regulator 32, a speed controller 33, a current controller 34, a thyristor driver 35, the output of which is connected to the excitation winding 7 of the rotor boom drive generator.

Электропривод работает следующим образом.The drive works as follows.

Коммутационным аппаратом 19 замыкаетс цепь включени контактора 18 и синхронный двигатель 4 подключаетс к сети, Синхронньй двигатель 4 разгон етс до синхронной скорости. Затем вхолостую, т.е. когда роторное колесо 9 выведено из забо , производитс запуск привода роторного колеса. Сигнал задани противо-ЭДС машины 14 посто нного тока асинхронного .машинно-вентильного каскада через резистор 20 подаетс на задатчик 21 интенсивности возбуждени , с выхода которого линейно нарастающее напр жение подаетс на тиристорный возбудитель 22. Машина 14 посто нного тока возбуждаетс и ее напр жение Е,The switching device 19 closes the turn-on circuit of the contactor 18 and the synchronous motor 4 is connected to the network. The synchronous motor 4 accelerates to a synchronous speed. Then idle, i.e. when the rotor wheel 9 is taken out of the bottom, the rotor wheel drive is started. The signal for setting the back-EMF of the machine 14 of the direct current of the asynchronous machine-valve cascade is fed through the resistor 20 to the generator 21 of the excitation intensity, from the output of which the linearly increasing voltage is applied to the thyristor exciter 22. The machine 14 of the direct current excites and its voltage E ,

5five

.,(1 возрастает до величины, несколько превьш1ающей выпр мленное напр жение Ujp на роторных обмотках асинхронных двигателей при заторможенных асин-, хронных двигател х 10 и 11. При этой величине Ед срабатьшает реле 29 напр жени и своим замыкающимс контактом замыкает цепь включени контактора 16, который подключает асинхронные двигатели 10 и 11 к сети переменного тока. Так как Е U , то в этом случае ток в цепи посто нного тока асинхронного машинно-вентильного каскада равен нулю, двигатели неподвижны и электропривод готов к пуску.,.., (1 increases to a value slightly exceeding the rectified voltage Ujp on the rotor windings of induction motors with braked asin- and chronic motors 10 and 11. At this magnitude, Ed turns the voltage relay 29 and closes the closing circuit of the contactor 16 with its closing contact Asynchronous motors 10 and 11 are connected to the AC mains. Since E U, in this case the current in the direct current circuit of the asynchronous machine-valve cascade is zero, the motors are stationary and the drive is ready to start.

Контактор 16 своим блок-контактом замыкает цепь задани скорости роторного колеса и на вход резистора 28 подаетс сигнал с сельсинного коман- доаппарата скорости роторного колеса, который, преобразу сь в фазовьтр ми- тельном устройстве 27 в посто нное напр жение, поступает на вход задатчереэ синхронный двигатель в сеть. Генератор 5 привода роторной стрелы работает в длительном генераторном режиме, потребл энергию из сети через синхронный двигатель 4. Таким образом, в рабочем режиме резани потоки энергии двух приводов, про- ход пще через синхронный двигательThe contactor 16, with its blocking contact, closes the rotor wheel speed reference circuit and a resistor 28 input sends a signal from the resynical rotor wheel speed controller, which, when converted into a phase device 27, to a constant voltage, is fed to the input of the charging device synchronous engine to the network. The generator 5 of the rotary boom drive operates in a long-term generating mode, consumed energy from the network through a synchronous motor 4. Thus, in the working mode of cutting, the energy flows of the two drives, passing more through a synchronous motor

10 4, при одновременной работе направлены встре но, поэтому мощность синхронного двигател в рабочем режиме определ етс как разность мощностей привода роторной стрелы и мощность10 4, while operating simultaneously are directed, therefore the power of the synchronous motor in the operating mode is defined as the difference between the powers of the rotor boom drive and the power

15 скольжени асинхронных двигателей привода роторного колеса.15 slip asynchronous motors drive rotary wheels.

В процессе работы роторного экскаватора возможны ремонтные режимы, при которых каждый привод работаетDuring the operation of the rotor excavator, repair modes are possible in which each drive works

чика 26 интенсивности и через регул г 20 отдельно, без нагрузки. В этих режичереэ синхронный двигатель в сеть. Генератор 5 привода роторной стрелы работает в длительном генераторном режиме, потребл энергию из сети через синхронный двигатель 4. Таким образом, в рабочем режиме резани потоки энергии двух приводов, про- ход пще через синхронный двигательChika 26 intensity and through the regulation of 20 separately, without load. In these rezirechee synchronous motor to the network. The generator 5 of the rotary boom drive operates in a long-term generating mode, consumed energy from the network through a synchronous motor 4. Thus, in the working mode of cutting, the energy flows of the two drives, passing more through a synchronous motor

4, при одновременной работе направлены встре но, поэтому мощность синхронного двигател в рабочем режиме определ етс как разность мощностей привода роторной стрелы и мощность4, with simultaneous operation, are directed, therefore, the power of a synchronous motor in the operating mode is defined as the difference between the powers of the rotor boom drive and the power

скольжени асинхронных двигателей привода роторного колеса.slip asynchronous motors drive rotary wheels.

тор 25 скорости и регул тор 24 тока на узел 23 сравнени . Напр жение управлени тиристорньм возбудителем уменьшаетс , снижа соответственно напр жение возбуждени и противоЭДС. При (jo в цепи посто нного тока асинхронного мапшнно-вентильнЕГ- го каскада по вл етс ток и привод роторного колеса разгон етс до установившегос значени скорости Vp.K.(iiT определ емого положением руко тки сельсинного командоаппарата задани скорости ротора.the speed torus 25 and the current regulator 24 on the comparison node 23. The control voltage of the thyristor pathogen decreases, decreasing the excitation voltage and the back emf, respectively. When (jo in the direct current circuit of the asynchronous manual-vent cascade, the current appears and the drive of the rotor wheel accelerates to the steady-state value of the speed Vp.K. (iiT determined by the position of the handle of the rosy-type rotor speed controller.

При снижении значени напр жени отпускани реле 29 последнее отключаетс и дает разрешение на включение привода роторной стрелы. Напр жение задани скорости роторной стрелы через резистор 30 подаетс на вход фазовыпр мительного устройст ва 31, где преобразуетс , и через за датчик 32 интенсивности, регул тор 33 скорости, регул тор 34 тока, тири сторный возбудитель 35 поступает на обмотку 7 возбуждени генератора системы генератор - двигатель роторной стрелы. Напр жение генератора 5 подключено к двигател м 2 и 3, которые привод т в движение привод роторной стрелы 1 со скоростью Vp.c. .ст When the release voltage of the relay 29 decreases, the latter turns off and gives permission to turn on the rotary boom drive. The voltage setting of the rotor boom speed is fed through the resistor 30 to the input of the phase-forwarding device 31, where it is converted, and through the intensity sensor 32, the speed regulator 33, the current regulator 34, the thyristor exciter 35 enters the generator 7 excitation winding of the generator generator - motor rotor boom. The voltage of the generator 5 is connected to the motors 2 and 3, which are driven by the drive of the rotor boom 1 with the speed Vp.c. .st

В режиме резани роторна стрела с необходимой скоростью подаетс в забой и вращающимс роторным колесом происходит отработка забо . При регу In the cutting mode, a rotary arrow with the required speed is fed into the face and a rotating rotary wheel is used for working the face. With regulation

лировании скорости асинхронных двига- 55 ключенным через второй контактор к телей роторного колеса машины 14 по- сети переменного тока, и блок управ- сто нного тока посто нно работает в лени стрелой, к первому входу кото- режиме двигател , отдава энергию рого подключен задатчик скорости скольжени асинхронных двигателей стрелы, а выход блока управлени the speed of asynchronous motors driven through the second contactor to the rotary wheel body of the machine 14 is ac, and the control unit is constantly working in a lazy boom, to the first input of which is the engine, the power source is connected to the speed controller boom asynchronous motors, and the control unit output

ного агрегата. unit.

мах мощность синхронного двигател определ етс мощностью каждого привода в отдельности.Max power of the synchronous motor is determined by the power of each drive separately.

Наибольша мощность синхронного двигател , полученна в приведенных режимах, определ ет установленную мощность синхронного двигател . Это будет больша из требуемых: мощности привода роторной стрелы или мощности скольжени асинхронных двигателей привода роторного колеса.The maximum power of the synchronous motor obtained in the above modes determines the installed power of the synchronous motor. This will be more of the required: the power of the rotor boom drive or the slip power of the rotor wheel drive asynchronous motors.

Применение изобретени позвол ет снизить металлоемкость экскаватора, уменьшив массу роторного экскаватора и площадь, занимаемую электрооборудованием , за счет использовани асинхронных двигателей дл привода роторного колеса и снижени мощности синхронного двигател преобразовательного агрегата. The application of the invention allows reducing the metal capacity of an excavator by reducing the weight of a rotary excavator and the area occupied by electrical equipment, by using asynchronous motors to drive the rotary wheel and reducing the power of the synchronous motor of the converter unit.

Claims

Invention Formula

The electric drive of the rotor excavator, including the drive of the rotor wheel, consisting of two motors connected in parallel, connected to its network through the first contactor, the rotor speed limiter, and the drive of the rotor boom, containing connected to a DC generator, mechanically connected to a synchronous motor, under

The boom is connected to the excitation winding of the direct current generator, characterized in that, in order to reduce the installed power of the synchronous motor, the electric drive is equipped with an additional direct current motor, control unit HHH with a rotor wheel, an anti-EMF control unit and two controllers i, the rotor wheel motors were made asynchronous with a phase rotor, to;) the strands of which are connected to the strands, the outputs of which are connected sequentially and connected to an additional DC motor,

the excitation winding of which is connected to the first output of the control unit of the rotor wheel, the second output of which is connected to the second input of the control unit by the rotor boom, and the third and fourth outputs are connected respectively to the control inputs of the first and second contactors, and the control output of the first contactor is connected to the third the input of the control unit of the rotor wheel, to the fourth input of which is connected the voltage of the core of the additional DC motor mechanically connected to the synchronous motor.

FIG. g