SU893780A1 - Электропривод подъемной машины - Google Patents

Description

(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОДЪЕМНОЙ МАШИНЫ

1

Изобретение относитс  к автоматизированному электроприводу посто нного тока, а точнее к электроприводу с автоматизированными системами управлени , воздействующими на двигатель подъемника со шкивом трени  и плоским резинотросовым канатом .

Известен электропривод рудничного подъема , содержащий нереверсивный вентильный преобразователь (НВП), питающий  корную цепь двигател , и реверсивный вентильный преобразователь (РВП), подключенный к обмотке возбуждени  двигател . В канале управлени  НВП включены блок регулировани  тока.(БРТ), вход которого соединен с выходом блока регулировани  производной тока (БРПТ), вход последнего соединен с выходом блока регулировани  скорости (БРС) через коммутатор (К), который соедин ет выход БРС с входом БРПТ непосредственно или через инвертор. Коммутатор управл етс  в функции тока возбуждени  двигател . В канале управлени  РВП включен блок регулировани  возбуждени  (БРВ), вход которого соединен с выходом БРС через согласующий усилитель (УС). Величина коэффициента усилени  УС устанавливаетс  в соответствии со статической характеристикой, согласно которой в статическом режиме при наличии сигнала задани  на номинальный ток возбуждени  поддерживаетс  половина номинального  корного тока двигател  1.

Однако в переходных режимах статическа  характеристика устройством не выполн етс , так как выходной сиснал БРС в начальный период разгона, а также в моменты выхода на установившуюс  скорость

.- и начала торможени  измен етс  с большой скоростью. Задание на  корный ток двигател  поступает через БРПТ, который «раст гивает во времени изменени  выходного сигнала БРС. Пока  корный ток плавно измен етс  в соответствии с настроечной характеристикой БРПТ, ток возбуждени  двигател  измен етс  в соответствии с выходным напр жением БРС.

Claims (2)

1. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  электропривод подъемной машины, содержащий двигатель посто нного тока с независимым возбуждением,  корь которого подключен к нереверсивному вентильному преобразователю, в канал управлени  которого последовательно включен блок регулировани  тока, вход обратной св зи которого подключен к датчику тока, а обмотка возбуждени  двигател  соединена с реверсивным вентильным преобразователем , управл ющий вход которого подключен к выходу блока регулировани  тока возбуждени , вход обратной св зи которого соединен с датчиком тока возбуждени , коммутатор и блок регулировани  скорости, вход обратной св зи которого соединен с датчиком скорости, а другой вход соединен с блоком задани  скорости 2. Недостаток электропривода заключаетс  в том, что дл  обеспечени  работоспособноети схемы регулировани  в нее введен диодный дешифратор,входы которого подключены к датчику направлени  движени  через логические элементы ИЛИ-НЕ, к датчику тока  кор , датчику величины тока возбуждени , через логические элементы ИЛИ-НЕ к датчику скорости, выходу регул тора скорости и к датчику тока возбуждени . Выходы диодного дешифратора соединены с входом коммутатора, а также с входами регул тора тока  кор  и регул тором тока возбуждени . Таким образом в схему системы регулировани  с жестким управлением введен дешифратор с шестью входными цеп ми и трем  выходными, что приводит к понижению точности и надежности электропривода и усложн ет процесс регулировани , что в высокопроизводительных подъемных установках производительностью до 20 млн. т в год недопустимо. Кроме того, в динамических режимах ток  кор  и ток возбуждени  двигател  обнул ютс  не одновременно, так как дл  оптимального протекани  процесса реверса возбуждени  требуетс  значительна  по величине форсировка возбуждени , а практически устанавливаетс  3-4-х кратна . Поэтому  корный ток двигател  измен етс  значительно быстрее в. переходных режимах, чем ток возбуждени  двигател . При смене задани  момента и тока возбуждени  двигател , т. е. смене пол рности выходного напр жени  регул тора скорости, ток возбуждени  начинает реверсироватьс  со скоростью, определ емой запасом по напр жению РВП, а знак задани  тока  кор  становитс  отрицательным на врем , пока ток возбуждени  сменит знак. Отрицательное задание  корного тока обеспечивает быстрое обнуление  корного тока и запирани  НВП. В это врем  скорость двигател  измен етс  только под действием статического момента, т. е. приводна  система не управл ема . Это приводит к рассогласованию между заданным и действительным значени ми скорости, что после окончани  бестоковой паузы приводит к толчкам тока  кор  и по влению колебаний в электромеханической системе. Цель изобретени  - повышение надежности электропривода и улучшение динамических показателей. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электропривод введены блок регулировани  производной тока, блок выделени  модул  и согласуюший усилитель, причем выход блока регулировани  скорости соединен с задающим входом блока регулировани  производной тока, выход которого подключен к блоку регулировани  тока через блок выделени  модул  и к блоку регулировани  тока возбуждени  через согласующий усилитель , а вход обратной св зи блока регулировани  производной тока соединен с датчиком тока через коммутатор, управл ющий вход которого подсоединен к выходу блока регулировани  производной тока. В предлагаемом устройстве статическа  характеристика, согласно которой номинальному заданию на ток возбуждени  соответствует половина номинального  корного тока, выдерживаетс  не только в статических, но и в переходных режимах - в начальные моменты пуска, торможени  и реверса момента привода. Это достигаетс  тем, что задание с выхода блока регулировани  скорости «раст гиваетс  во времени блоком регулировани  производной тока, выходной сигнал которого поступает одновременно на контуры регулировани  тока возбуждени  и  корного тока двигател . На фиг. 1 изображена функциональна  схема возможного варианта выполнени  устройства; на фиг. 2 - статическа  характеристика зависимости токов возбуждени  и  кор  двигател  в функции выходного напр жени  регул тора производной тока, на фиг. 3 - кривые измени  скорости двигател  подъема  корного тока и потока возбуждени . Якорь 1 двигател  посто нного тока включен на нереверсивный вентильный преобразователь 2, обмотка 3 возбуждени  электродвигател  питаетс  от реверсивного вентильного преобразовател  4. С валом двигател  соединен механически вал тахогенератора 5. Блок 6 регулировани  тока (БРТ) состоит из регул тора 7 тока и ограничивающего узла 8. На вход регул тора 7 тока поступает три сигнала: задающий от блока 9 выделени  модул  и от ограничивающего узла 8, задающего максимальную величину выпр мленного напр жени  на выходе преобразовател  2, и обратной св зи по току  кор  от датчика 10 тока. Блок 9 выделени  модул  (БВМ) представл ет собой диодный мост, который выпр мл ет сигнал, поступающий от блока 11 регулировани  производной тока (БРПТ) к БРТ. Блок 11 регулировани  производной тока состоит из ограничивающего узла 12 и двух усилителей: интегрирующего 13 и пропорционального 14. На вход усилител  14 поступает три сигнала: задающий от блока 15 регулировани  скорости, от ограничивающего узла 12, определ ющего скорость изменени  тока  кор , и обратной св зи по току  кор , причем знак последней формируетс  коммутатором 16. Коммутатор состоит из усилител  17 мощ ности, вход которого подключен к выходу БРТ, а к его выходу через раздели гельные диоды 18 и 19 подключены реле 20   21, имеющие контакты 20.1 и 21.1, соответственно . Коммутатор в зависимости от пол рности выходного сигнала БРПТ соедин ет выход обратной св зи по току  кор  со входом БРПТ непосредственно через контакт 20.1 реле 20 или через инвертор 22 и контакт 21.1 реле 21. Блок 15 регулировани  скорости состоит из регул тора скорости 23 и ограничивающего узла 24, который контролирует максималь ное значение задани  тока. На вход БРС поступает три сигнала: задающий от блока 25 задани  скорости, обратной св зи от тахогенератора 5, ограничивающего узла 24. Вход реверсивного- вентильного преобразовател  4 подключен к выходу блока 26 регулировани  возбуждени . Блок 26 регулировани  возбуждени  (БРВ) состоит из регул тора 27 возбуждени  и ограничивающего узла 28. На вход регул тора 27 поступает три сигнала: задание от блока 29 согласующего усилител , ограничивающего узла 28, обратной св зи по току возбуждени  от датчика 30 тока возбуждени . Задающий вход пропорционального усилител  31 электрически св зан с выходом интегрирующего усилител  13 блока И регулировани  производной тока, кроме того на задающий вход поступает сигнал от ограничивающего узла 32, задающего номинальное значение тока возбуждени . Устройство работает следующим образом . При отсутствии сигнала на выходе блока 25 задани  скорости  корна  цепь и обмотка возбуждени  двигател  обесточены. Задающие сигналы на блоки регулировани   корного тока и тока возбуждени  по вл ютс  при наличии напр жени  на выходе блока 25 задани  скорости, поступают от блока регулировани  скорости 15 и раст гиваютс  во времени БРПТ 11, причем на первый блок сигнал поступает через блок 9 выделени  модул , а на второй блок через согласующий усилитель 29. С по влением сигнала на выходе БРПТ 11 коммутатором 16 устанавливаетс  обратна  отрицательна  св зь по току двигател  на усилитель 14. Темп изменени  задающего сигнала на ток  кор , а также задание на ток возбуждени  двигател  определ ютс  выходным сигналом БРПТ 11 и блок 29, причем БРПТ 11 настраиваетс  с учетом ограничений по коэффициенту форсировки реверсивного вентильного преобразовател  4. При таком включении регул торов статическа  характеристика (фиг. 2) сохран етс  в динамических режимах (33 и 34 -  корный ток и ток возбуждени  двигател  в функции выходного напр жени  Upnr регул тора производной тока (на фиг. 3 крива  35 - тахограмма подъема), что выгодно отличает предлагаемый электропривод посто нного тока подъемных мащин с посто нными радиусами навивки от известного устройства, так как увеличиваетс  плавность отработки заданной тахограммы движени  путем предотвращени  толчков тока  кор  в момент реверса потока возбуждени  и колебаний подъемных сосудов. Использование предлагаемого электропривода за счет улучшени  динамики системы приводит к повышению долговечности т говых органов и футеровки органа навивки . Формула изобретени  Электропривод подъемной мащины, содержащий двигатель посто нного тока с независимым возбуждением,  корь которого подключен к нереверсивному вентильному преобразователю, в канал управлени  которого включен блок регулировани  тока, вход обратной св зи которого подключен к датчику тока, а обмотка возбуждени  двигател  соединена с реверсивным вентильным преобразователем, управл ющий вход которого подключен к выходу блока регулировани  тока возбуждени , вход обратной св зи которого соединен с датчиком тока возбуждени , коммутатор и блок регулировани  скорости, вход обратной св зи которого соединен с датчиком скорости, а другой вход соединен с блоком задани  скорости, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и улучшени  динамических показателей , в него введены блок регулировани  производной тока, блок выделени  модул  и согласующий усилитель, причем выход блока регулировани  скорости соединен с задающим входом блока регулировани  производной тока, выход которого подключен к блоку регулировани  тока через блок выделени  модул  и к блоку регулировани  тока возбуждени  через согласующий усилитель , а вход обратной св зи блока регулировани  производной тока соединен с датчиком тока через коммутатор, управл ющий вход которого подсоединен к выходу блока регулировани  производной тока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Динкель А. Д. и др. Тиристорный электропривод рудничного подъема. М., «Недра, 1977, с. 129.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 650192, кл. Н 02 Р 5/06, 1973 (прототип ) .

   СИ

   1,0 -0,5

   отн. ед.

   31 33

   Црпт

   Of 5 1,0 отн.ед.

   -0,5

   -f,(7

   Фцг.г

   53

   .

   -/,0-f ,0

   fu2. 3