SU904165A1 - Электропривод дл подъемной машины с переменными радиусами навивки канатов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматизированным электроприводам посто нного тока и может быть использовано . дл  управлени  подъемником с бобинным органом навивки и плоским резинотросовым канатом или бицилиндроконическим органом навивки и стальным круглым канатом.

Известен электропривод подъемной машины, который состоит из соединенного с  корной цепью двигател  нереверсивного вентильного преобразовател , в канал управлени  которого включены блок регул тора скорости, переключанцее устройство, регул тор производной тока и регул тор тока, и реверсивного вентильного преобразовател , питающего обмотку возбуждени  двигател , в канал управлени  которого включены регул тор тока возбуждени  и согласующий усилитель , причем вход последнего соединен с выходом регул тора скорости ГП .,

Однако при использовании известного электропривода дл  подъемника с пе ременными радиусами навивки происходит увеличенное потребление реактивной энеогии приводом не только в периоды-пуска и торможени  сосуда, наход щегос 

на большем радиусе навивки, но и во врем  установившегос  его движени . Дополнительное потребление реактивной энергии объ сн етс  повышением , диапазоном регулировани  угловой скорости за счет посто нно измен ющихс  радиусов навивки, это приводит к снижению средневзвешенного коэффициента мощности вентильного привода,

10 что в услови х эксплуатации мощного привода недопустимо. Кроме того, на пониженных скорост х, а также при недогрузке скипа двигатель работает с потоком возбуждени , величина ко15 торого меньше номинального значени .

Эффективным способом улучшени  энергетических характеристик привода подъемных машин с переменными радиусами навивки  вл етс  применение

20 метода двухзонного регулировани .

Наиболее близок к предлагаемому электропривод подъемной машины с переменными радиусами навивки канатов, содержащий электродвигатель посто н25 ного тока с независимым возбуждением,  корь которого подключен к нереверсивному вентильному преобразователи, в цепь управленич которого последо- вательно включены блок задани  ско30 рости и регул тор скорости, а также

регул тор тока, вход обратной св зи ,; которого соединен с датчиком тока /  кор , обмотка возбуждени  электродвигател  подсоединена к реверсивному вентильному преобразователю, в цепь управлени  которого последовательно включены регул тор ЭДС и регул тор тока возбуждени , входы обратной св зи которых соединены соответственно с датчиком ЭДС и датчиком тока возбуждени , кроме того, устройство содержит два переключакмдих устройства , первый из которых включен между регул тором ЭДС и датчиком ЭДС, и датчик скорости t21.

Дл  обеспечени  работоспособности схемы в нее введен блок логики, который управл етс  функцией выходных сигналов регул тора ЭДС и датчика состо ни  тиристоров,т.е.в схему системы регулировани с жестким управлением вводитс  логическое устройство , это приводит к понижению точности и надежности электропривода и усложн ет процесс регулировани , что недопустимо в высокопроизводительных подъемных установках производительностью до 20 млн,т. в год. .. Кроме того. Дл . оптимального по быстродействию протекани  процесса реверса тока возбуждени  требуетс  значительна  по величине форсировка напр жени  возбуждени , а практически устанавливаетс  3-4 кратна . Поэтому  корной ток двигател  измен етс  значительно быстрее в переходных режимах, чем ток возбуждени  двигател . При смене знака регул тора скорости, смене знака задани  момента и тока возбуждени  двигател , например, во врем  работы в двигательном режиме и подачи- команды на торможение, ток возбуждени  дви-. гател  начинает реверсироватьс  со скоростью, определ емой запасом по напр жению реверсивного вентильного преобразовател , а знак задани  тока  кор  становитс  отрицательным на то врем , пока ток возбуждени  не сменит зиак. Отрицательное задание  корного тока обеспечивает быстрое обнуление  корного тока и запирание нереверсивного вентильного преобразовател . В это врем  неуправл ем и его скорость измен етс  под действием статического момента , т.е.электродвигатель находитс  в режиме свободного выбега, это приводит к рассогласованию мезвду заданным и действительными значени ми скорости, что йосле окончани  бестоковой паузы приводит к толчкам тока  кор  и по влению колебаний в электромеханической системе. Кроме того, при наличии пульсаций напр жени  тахогенератора на пониженнБП4 скорост х по вл ютс  -ложные реверсы возбуищени  электродвигател .

Цель изобретени  - увеличение плавности отработки заданной тахограм1«а движени  путем исключени  бестоковой паузы при реверсе потока возбуждени  и устранение колебаний „ подъемных сосудов.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в электропривод дополнительно введень блок выделени  модул , регулйтор производной тока, дискриминатор , дополнительный датчик скорости и согласующий усилитель, при этом вход регул тора производной тока соединен с выходом регул тора скорости , блок выделени  модул  включен между выходом регул тора производной

S тока и входом регул тора тока  кор , причем вход обратной св зи регул тора производной тока соединен с датчиком тока  кор  через второй переключак дий блок, управл ищий вход

0 которого соединен с выходом регул тора производной тока, входы дискриминатора подключены к обоим датчикам скорости движени  подъемных сосудов, а его выход соединен со входом

д обратной св зи регул тора скорости, задающий; вход регул тора ЭДС через - согласукедий усилитель подключен к выходу регул тора производной тока, а управл кн Щй вход первого переключающего элемента соединен с выходом блока задани  скорости.

На чертеже изображена, функциональна  схема электропривода.

Якорь 1 двигател  посто нного тока

« включен на переверсивный вентильный

преобразователь 2. Обмотка 3 возбуждени  электродвигател  питаетс  от реверсивного вентильного преобразовател  4. Вал двигател  механически соединеи с валом 5 подъемной маишны,

0 т говые органы которой отключаютс  шкивами б и 7. Датчики 8 и 9 скорости механически св заны с отклон юиими шкивакш.

5 Регул тор 10 тока имеет в цепи обратной св зи ограничивающий блок 11. На вход регул тора тока поступают три сигнала : сигналы задани  от блока 12 выделени  модул , и от ограничиQ вак вего блока 11, задающего максимальную величину выпр мленного напр жени  на выходе преобразовател  2 и сигнал обратной св зи по току  кор  ,от датчика тока 19. Блок выделени 

. юдyл  представл ет собой диодный выпр митель. Вход его соединен с выходом регул тора 14 проц,зводной тока.

Регул тор производной тока состоит из ограничиааюцего блока 15 и интегрируквдего 16 и пропорционального 17 усилителей. На вход усилител  17 поступают и сигнала: задани  от регул тора 18 скорости, от ограничиванхаего блока 15, определ ющего скоS рость изменени  тока  кор , и от переключающе о блока 19. Переключающий блок 19 соедин ет датчик 13 тока и вход обратной св зи через контакт 20 реле 21 нли через контакт 22 реле 23 и инвертор 24. Реле 21 и 23 включены на выход усилител  25 мощности через диоды 26 и 27. Вход усилител  25 14ОЩНОСТИ соединен с выходом регул тора 14 производной тока. . В цепь обратной св зи регул гора 118 скорости включен ограничивеиоций блок 28. На вход регул тора 18 скорости включен ограничиваиций блок 28. На вход регул тора 18 скорости поступают четыре сигнала: эадагавнй от блока 29 эгшани  скорости, от ограничивакицего блока 28 и два сигнала от дискримжатора 30. В устройстве Л1 едусм1 треио измерение линейных скоростей к«а(дой ветви подъемной машины датчйкакш .скорости 8 и 9. Сигналы от датчиков скорости поступают на дкскримииатор 30, где они сравниваютс , и больший из них подаетс  на вход обратной св зи регул тсчра 18 скорости.С помснфью диодов 31 и 32выдел етс  наибольшее напр жение ооложительной, а с помощью диодов 33и 34 - отрнцательиой пол рности. Регул тор 15 возбуждени  содержит в цепи обратной св зн ограинчиваМщий блок 36. На вход регул тора 35 возбуждени  поступают три сигнала: задани  от регул тора 37 ЭДС, ограничивакхкего блока 36 и обратной св зи от датчика 38 тока возбуждеИИЯ . Регул тор 37 ЭДС в цепи обратной св зи имеет ограничивающий блок 39. На вход регул тора 37 ЭДС поступгиот три сигнгша: задающий от согласующего усилител  4-0, от Ограничивающего блока 39, зада эдего номинальное значение тока возбуждени , и обратной св зи от датчика 41 ЭДС пере1иазчающий блок 42. На вход дат .чика 41 ЭДС поступают сигна1лы от датчика 13 тока и от дат ,чика 43 напр жени . Переключающий блок соедин ет выход датчика 41 ЭДС со входом регул тора 37 непосредственно контактом 44 реле 45 или через контакт 46 реле 47 и инвертор 48. Ре ле 45 и 47 через разделительиые диод 49 и 50 подсоединены к усилителю 51 мощности с большим коэффи.циентом усилени , вход которого подсоединён к выходу блока 29 задани  скорости. Согласующий усилитель состоит из усилител  52 и ограничивающего блока 53. На вход усилител  52 постулгиот два сигнала: задающий от регул тора 14 производной тока и от ограничивающго блока 53, который задает номинешьиые значени  ЭДС двигател  . Управлпне предлагаемым электрюприводом осуществл етс  в соответствии с существующим способом рёгулировани  скорости движени  сосудов цвухконцевой подъемной установки с переменными радиусами навивки, при котором, с целью уменьшени ,времени подъема, измер ютс  Линейные скорости движени  каждого из сосудов, выдел етс  больша  из них, управл ющий сигнал формируетс  тфопорционально разности заданной и наибольшей линейной скорости движени  сосудов , т.е. управление производитс  путем контрюлировани  ускорени  и скорости сосуда, наход щегос  на большем радиусе навивки. Система работает следукщнм обрагз . При отсутствии сигйала на выходе блока 29 задани  скорости  корна  цепь и обмотка возбуждени  двигател  обесточены. Задающий снгнгш на  корный ток и поток возбуждени  по ьл -етс  при нгшнчни натф жени  на выходе блока 29 задани  скорости и поступает от регул тора 18 скорости через регул тор 14 производиой тока на контур регулировани  ЭДС двигател  и контур регулировани   корного тойа. Причем на первый контур он поступает через согласующий усилитель-40, а на второй - через блок 12 выделени  модул . При работе, на сксфости, ниже v ноиегнальной, контур регулировани  ЭДС разомкнут, поэтому темп эгшанвшх сигналов на контур  корного тока н тока возбуждени  определ етс  пос- . то нной времени иитеп ировани  регул тора 14 производной тока и коэф фициентом усилени  согласующего усил ггел  40, так как посто нна  времени (интегрировани  регул тора 37 ЭДС значительно менглю посто нной времен  регул тсфа 14 производной тока, Коэф-. фициент усилени  согласующего усилител  40 устанавливаетс  в соответствии со статической характеристикой/ согласно которой в статическом режит ме при наличии сигнала (адани  на номинальный ток возбуждени  двигател  поддерживаетс  половина HoheiHetHb- ного  корного тока двигател . После по влени  напр жени  на выходе блока 29 задани  скорости и регул тора 14 производной тока через усилители мощности 25 и 51 срабатывают реле 21 23, 45 и 47, которые устанавливают отрицательную, обратную св зь на регул тор 14 производной тока и регул тор 37 ЭДС. В зтот период регул тор 37 ЭДС работает как згодающее устройство на номинальный ток возбуждени . После достижени  номинального тока возбуждени  н заданной величины  корного тока происходит разгон сосуда с номинальным потоком возбуждени . После разгона сосуда, наход щегос  на большем радиусе до максимальной скорости, регул тор 37 ЭДС переходит в режим регулировани  ЭДС двигател .

поддержание линейной скорости сосуда при переменных радиусах происходит за счет изменени  магнитного потока возбуждени  при малоизмен ющемс  (близком к номинальному значению ) напр жении питани   корной цепи. При смене знака выходного напр жени  регул тора 18 скорости, что происходит

в период реверса момента, .развиваемого двигателем, например, при изненении знака статического момента на валу двигател  или в период торможе ни  в генераторном режиме, согласующий усилитель 40 переводит регул тор 37 ЭДС из режима контролировани  ЭДС двигател  в режим задани  скорости изменени  тока возбуждени . В этом случае  корной ток двигател  падает до половины номинального значени  при посто нном токе возбуждени , а затем начинает уменьшатьс  и ток возбуждени  двигател , причем нулевого значени  ток возбуждени  и  корный ток достигают одновременно. В этот момент происходит переключение реле 21 и 23, ранее работающее - отключаетс , а другое - подключаетс . За врем  изменени   корного тока двигател  от Зсщанного до нулевого значени , а потом оп ть до заданного, ток возбуждени  измен ет свой знак на противоположный.При этом исключаетс  бедтокова  пауза  корной цепи - неуправл емый режим во врем  реверса знака потока возбуждени . Вращающий момент, пропорциональный произведению  корного тока и тока возбуждени , уменьшаетс  линейно, а с момента начала убывани  тока возбуждени  приближаетс  по параболе к нулевому значению. Нарастание момента в противоположном направлении происходит симметрично. Переход из тормозного режима в двигательный аналогичен.

Использование предлагаемого электропривода подъемной машины с переменными навивками увеличивает плавность отработки заданной тахограммы движени  путем исключени  бесштоковой паузы в моменты реверса потока возбуждени  и устранени  колебаний подъемных сосудов.

Claims (1)

1. Динкель А.Д. и др. Тиристорный электропривод рудничного подъема. М., Недра, 1977, с.129.

2; Авторское свидетельство СССР

.5 № 692023, кл. Н 02 Р 5/06, 1979.