SU1567769A1 - Способ регулировани нагрузки электродвигател резани горной машины - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к угольной промышленности и может быть использовано в электроприводах горных машин. Цель изобретени  - повышение производительности при снижении величины питающего напр жени  ниже номинального значени  путем повышени  качества регулировани . Дл  этого формируют сигналы задани  тока электродвигател  резани  (ЭДР) и напр жени  питающей сети (ПС) и сигналы действительных значений тока ЭД и напр жени  ПС. Сравнивают сигналы задани  тока ЭДР и его действительного значени  и при превышении действительного значени  над заданным формируют управл ющий сигнал. Определ ют произведение заданных сигналов тока ЭДР и напр жени  ПС и по нему определ ют значение сигнала заданной мощности. По произведению действительных значений тока ЭДР и напр жени  ПС определ ют значение сигнала действительной мощности. При значении действительного сигнала тока ЭДР, меньшем заданного, корректируют сигнал управлени  пропорционально рассогласованию между сигналами действительной и заданной мощности на валу ЭДР. Регулирование электропривода по мощности ЭДР исключает недоиспользование этой мощности при существующих перепадах напр жени  шахтной печи. При этом достигаетс  комбинированное регулирование, при котором электропривод резани  до номинального значени  тока регулируетс  по мощности на валу ЭДР, а при большем токе - по этому току ЭДР. 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к угольной промышленности и может быть использовано дл  автоматического регулировани  электропривода горных машин, преимущественно угледобывающих и проходческих комбайнов.

Цель изобретени  - повышение производительности при снижении величины питающего напр жени  ниже номинального значени  путем повышени  качества регулировани .

На фиг.1 представлена зависимость относительных значений тока и мощности от полезной мощности на валу; на фиг.2 - зависимость относительных значений полезной мощности Р2 на валу электродвигател  от относительных значений тока I, потребл емого им;

на фиг.З - структурна  схема устройства регулировани  нагрузки электродвигател  резани  горной мамины, реализующа  предлагаемый способ.

Применение предлагаемого способа позвол ет повысить производительность горной машины, что обосновываетс  регулированием электропривода по

мощности электродвигател , что исклю10

15

чает недоиспользование этой мощности при существующих перепадах напр жени  шахтной сети; повышением качества регулировани , так как система регулировани  более чувствительна к регулированию по мощности Рл на валу электродвигател , как видно из характеристик на фиг,1 (пвиду большего угла наклона характеристики Р/РН к параметру Р ), что позвол ет умень- шить коэффициент усилени  системы и, следовательно, уменьшить частоту коле- тока статора электродвигател , возникающих в замкнутой системе регулировани . Такие колебани  вызывают 25 дополнительный нагрев электродвигател . Поэтому снижение частоты этих колебаний уменьшает производимый ими нагрев электродвигател , а значит позвол ет повысить полезную нагрузку на электродвигатель.

Дл  горных машин регулирование нагрузки электропривода резани  по току приводного электродвигател , не  вл етс  наилучшим, так как ток электродвигател  в услови х шахтной сети, характеризующейс  большими колебани ми питающего напр жени , не отражает действительную полезную мощность на валу электродвигател  резани , оп- редел ющую производительность горной машины.

Кроме того, практически независимо от напр жени  сети величина тока определ ет нагрев электродвигател , ограниченный допустимыми значени ми температуры дл  данного режима работы электродвигател  н его продолжительности включени , которые  вл ютс  определ ющими при установлении значени  номинального тока дл  данно го электродвигател  резани ,

Поэтому оптимальным в услови х измен ющегос  напр жени  питающей сети  вл етс  применение комбиниро30

45

,-50

Устройство регулировани , по с щее предлагаемый способ, содержит датчик 1 тока электродвигател  2 зани , блок 3 уставок номинальных значений тока электродвигател  2, выходы датчика 1 и блок 3 соедине соответственно с первым и вторым дами блока 4 делени , датчик 5 на жени  сети Uc, блок 6 уставок номи нальных значений напр жени  сети выходы датчика 5 и блока 6 соедин соответственно с первым и вторым входами блока 7 делени .

Выход Блока 4 делени  соединен входом блока 8 нелинейности и пер входом первого элемента 9 сравнен второй вход которого соединен с и ником 10 опорного напр жени . Выхо первого элемента 9 сравнени  соед нен с катодом диода 11 и с анодом да 12, анод диода 11 и катод диод 12 соединены соответственно с упр л ющими входами ключей 13 и 14.

Выход блока 7 делени  соединен первым входом блока 15 умножени , второй вход которого соединен с вы ходом блока 8 нелинейности, выходы блока 15 умножени  и блока 14 дел ни  через информационные входы клю чей 13 и 14 соответственно соедине ны с первыми входами второго 16 и третьего 17 элементов сравнени , в рые входы которых соединены с исто ком 10 опорного напр жени . Выходы второго 16 и третьего 17 элементов сравнени  соединены с входами регу торов 18 и 19 нагрузки соответстве но, выходы которых соединены с вхо тиристорного преобразовател  20, в ход которого соединен с электродви гателем 21 подачи.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

Напр жение, пропорциональное ср нему значению тока электродвигател 2 резани , с датчика тока поступае на первый вход блока 4 делени , на второй вход которого подаетс  напр ние с блока 3 уставок тока электро двигател  2 резани , пропорциональ го номинальному значению тока. С

ванного регулировани , когда электро-55 блока 4 делени  величина напр же10

15

- 25

30

45

50

большем токе - по этому току электродвигател .

Устройство регулировани , по сн ющее предлагаемый способ, содержит датчик 1 тока электродвигател  2 резани , блок 3 уставок номинальных значений тока электродвигател  2, выходы датчика 1 и блок 3 соединены соответственно с первым и вторым входами блока 4 делени , датчик 5 напр жени  сети Uc, блок 6 уставок номинальных значений напр жени  сети, выходы датчика 5 и блока 6 соединены соответственно с первым и вторым входами блока 7 делени .

Выход Блока 4 делени  соединен с входом блока 8 нелинейности и первым входом первого элемента 9 сравнени  ; второй вход которого соединен с источником 10 опорного напр жени . Выход первого элемента 9 сравнени  соединен с катодом диода 11 и с анодом диода 12, анод диода 11 и катод диода 12 соединены соответственно с управл ющими входами ключей 13 и 14.

Выход блока 7 делени  соединен с первым входом блока 15 умножени , второй вход которого соединен с выходом блока 8 нелинейности, выходы блока 15 умножени  и блока 14 делени  через информационные входы ключей 13 и 14 соответственно соединены с первыми входами второго 16 и третьего 17 элементов сравнени , вторые входы которых соединены с источником 10 опорного напр жени . Выходы второго 16 и третьего 17 элементов сравнени  соединены с входами регул торов 18 и 19 нагрузки соответственно , выходы которых соединены с входом тиристорного преобразовател  20, выход которого соединен с электродвигателем 21 подачи.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.

Напр жение, пропорциональное среднему значению тока электродвигател  2 резани , с датчика тока поступает на первый вход блока 4 делени , на второй вход которого подаетс  напр жение с блока 3 уставок тока электродвигател  2 резани , пропорционального номинальному значению тока. С

-55 блока 4 делени  величина напр же

привод резани  до номинального значени  тока регулируетс  по мощности на валу электродвигател , а при

ни , пропорциональна  кратности среднего значени  тока ргкши  и его номинальному значение, поступает

на элемент 9 сравнени , где сравниваетс  с напр жением источника 10 опорного напр жени .

Когда ток электродвигател  ни  больше номинального и напр жение кратности тока с блока 4 делени  соответствует кратности, большей единицы, то выходное напр жение элемента 9 сравнени  положительно и через диод 12 открываетс  ключ 14 с информационного входа которого на элемент 17 сравнени  подаетс  напр жение с блока 4. На элементе 1 сравнени  происходит вычитание из напр жени  источника 10 величины сигнала с блока 4, причем эта разность , соответствующа  сигналу рассогласовани  по току, в данном случае отрицательна и на регул торе 19 нагрузки, куда она поступает, происходит уменьшение сигнала, в результате понижаетс  напр жение на выходе тиристорного преобразовател  20, подающего напр жение на электродвигатель 21 подачи, при этом уменьшаетс  нагрузка на электродвигателе 2 резани .

При снижении питающе о напр жени  устройство работает следующим образом .

Напр жение, получаемое с блока 4 делени , поступает на вход блока 8 нелинейности, с которого снимаетс  напр жение, пропорционапьное кратности полезной мощности на валу электродвигател  резани  относительно номинального значени  мощности пр номинальном напр жении питающей сети . На фиг.2 приведена характеристика блока 8 нелинейности, получаема  из рабочих характеристик электродвигател  и представл юща  собой зависимость относительных значений полезной мощности P на валу электродвигател  от относительных значений тока I, потребл емого им. С выхода блока 8 нелинейности напр жение поступает на второй вход блока 15 перемножени , на первый вход которого поступает напр жение с блока 7 делени , соответствующее кратности напр жени  сети Uc, снимаемого с датчика 5 напр жени  сети, относительно номинального значени  Uc, снимаемого с блока 6 уставок номинальных значений напр жени  сети.

Когда ток электродвигател  резани  меньше номинального и напр жение

кратности тока с блоком 4 делени  с ответствует кратности, меньшн едшм - цы, то выходное напр женно элемент  

9сравнени  отрицательно и через л. ,г 11 открываетс  ключ IJ, с информационного входа которого па э.

16 сравнени  подаетс  на-рг,, с выхода Плока 15. 3 данном случае вы- Q ходное напр жение блокл 15 соответствует кратности, меньшей единицы, L результате чего после сравнении с опорным напр жением с источника

10опорного напр жени  на элементе r 16 сравнени  выходное напр жение,

соответствующее рассогласованию мощности , будет положительно и регул тор 18 нагрузки повышает н( мр женж- управлени  тнристорным преобр.чзэвэте0 лем 20, в результате чего электродвигатель 21 подачи повышает свою скорость и увеличивает нагрузку на электродвигателе 2 резани .

Таким образом, устройство, -.бо5 та  по предлагаемому способу, формирует сигнал обратной св зи пропорциональным рассогласованию мощности и позвол ет при колебани х напр жонн шахтной сети нагружать электпог н а- тель резани  соответственно заданной производительности, избега  р то /ке врем  перегрева электродвигател  т - ком, больиим заданного при формьропн нни сигнала обратной св зи, пропорционального рассогласованию тока электродвигател .

Кроме того, меньшей коэффициент усилени  в регул торе 18 мощности m сравнению с коэффициентом усилени  и регул торе 19 тока позвол ет при регулировании по мощности уменьшить частоту колебаний мгновенного значени  тока относительно среднего значени , возникающих в замк1гутой системе регулировани , а значит угенъпшть нагрев электродвигател , обусловленный наличием этих колебаний г., гле- довательно, повысить полезную нагрузку на электродвигатель.

0

5

0

5

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ регулировани  нагрузки электродвигател  резани  горной па- шины, заключающийс  в формировании сигналов задани  тока электрод- ит- л  резани  и действительного значени  тока электродвигател  р зани , сравнении этих сигналоь и при ы, - вышении действительного тчач- . ,

   заданным формировании управл ющего сигнала, отличающий с  тем, что с целью повышени  производительности при снижении величины питающего напр жени  ниже номинального значени , формируют сигнал задани  напр жени  питающей сети, сигнал действительного напр жени  питающей сети, по произведению заданных сигналов тока электродвигател  и напр жени  питающей сети определ ют значение сигнала заданной мощности,

   JLfS г Гн Рн

   О Ј0 fOO fSO ZOOSS0300pHJ50WO 460 Рй KS/r,

   9W.

   а по произведению сигналов действитель- ьых значений тока электродвигател  резани  и напр жени  питающей сети - значение сигнала действительной мощности при значении действительного сигнала тока электродвигател  резани  меньше заданного корректируют сигнал управлени  пропорциональ- ного рассогласованию между сигналами действительной и заданной мощности на валу электродвигател  ре- з ани .

   А.

   Рн

   W

   ,2 Ifl 0,6 0,6 0,4 Of

   o,s о,ч 0,6 Ofl f o /,fi /,/ 1 W/r.Q.