Электропривод экскаватора (стр. 5 из 5)
Статический ток в абсолютных единицах:
Статический ток в относительных единицах:
Структурная схема электропривода в относительных единицах приведена на рисунке 4.5.
Рисунок 4.5 - Структурная схема электропривода в относительных единицах
Рисунок 4.4 – График переходных процессов пуска, реверса и торможения
5 Анализ статических и динамических свойств электропривода
Статическая ошибка по скорости при номинальном токе якоря:
с-1;Статическая ошибка в процентном отношении:
%;Жесткость электромеханической характеристики:
;Расчетная динамическая ошибка по скорости при линейном нарастании задающего сигнала:
DwДИН=аС×аТ×Тm×eо;
где: eо – ускорение привода;
с-2;где: tП = 1 с – время пуска с учетом сенсомоторной реакции машиниста;
DwДИН=2×2×0,01×104,72=4,2 с-1;
Динамическая ошибка в процентном отношении:
%;Суммарная ошибка по скорости (в переходном процессе):
DwS=DwСТ+DwДИН=9+4,2=13,2 с-1;
Суммарная ошибка в процентном отношении:
%.Значение динамической ошибки регулирования тока якорной цепи двигателя:
А;Динамическая ошибка по току в процентном соотношении:
%;Статическая нагрузка:
А;Статическая нагрузка в процентном соотношении:
%;Пусковой ток:
IП = IСТОП -DIДИН=3025 -260,8 = 2764 А;
6 Описание принципиальной схемы электропривода напора
Электропривод имеет двухконтурную схему подчиненного регулирования с внутренним контуром тока и внешним контуром скорости, настроенным на модульный оптимум.
Два двигателя постоянного тока ДЭ-82 независимого возбуждения питаются от тиристорного преобразователя КТЭ-800/930-22Т-08-Д-УХЛ4, выполненного по трехфазной мостовой схеме выпрямления. Напряжение преобразователя регулируется посредством системы импульсно-фазового управления (СИФУ).
Привод питается от внутренней сети переменного тока напряжением 6 кВ через силовой трансформатор TV1, и выключатель QF1. QF2 и QF3 – защитные автоматические выключатели, установлены последовательно с тиристорами. Для неоперативного отключения электродвигателей от ТП используется рубильник QS (см. на рисунок 6.1).
Обмотки возбуждения обоих двигателей включены параллельно через вы-прямитель VD, трансформатор TV2 и масляный выключатель QF3.
Управление, защиты и блокировки:
AR - регулятор скорости
AI – задатчик интенсивности;
AA – регулятор тока;
UA –обратная связь по току;
UM – блок управления тиристорами (СИФУ);
UV –обратная связь по скорости.
В качестве датчика тока якоря для обратной связи используется шунт RS. В качестве датчика скорости применяется датчик напряжения преобразователя выполненный на потенциометре R6.
При включении масляного выключателя QF1 подается питание на обмотки высшего напряжения трансформатора TV1 и в цепь питания возбуждения. Также при включении QF1 замыкается его контакт в цепи управления и защиты. При включении выключателя QF3 подается напряжение через трансформатор TV2 и выпрямитель VD на обмотки возбуждения и обмотки реле КА1 и КА2, которые включаясь замыкают контакты КА1.1 и КА2.1 в цепи защит и управления и размыкает контакт КА1.2 и КА2.2 в цепи сигнализации отсутствия возбуждения. При включении выключателя SF1 подается питание в цепи управления и защит. При нажатии на пускатель SB2 происходит включение реле КМ1, которое своим контактом КМ1.2 самозапитывается, и при отпускании пускателя питание в обмотке реле остается. При включении реле КМ1 замыкаются контакты которые коммутируют цепи питания блока тиристоров. Также при включении реле КМ1 замыкается контакт КМ1.3, который в свою очередь запитывает обмотку реле YA1, последняя замыкая свой контакт отжимает тормоза и растормаживает привод подъема.
Командоконтроллеры (КК) представляют собой преобразователи положения рукоятки в электрические сигналы управления приводами экскаватора. В командоконтроллерах используются резистивные датчики угла отклонения рукояток управления, питание на которые вырабатывает соответствующий моноблок (величина питающего напряжения =20 В) С выхода резистивного датчика снимается постоянное напряжение, величина которого изменяется пропорционально углу отклонения рукоятки относительно нулевого (опорного) положения. При переходе через нейтральное положение рукоятки КК выходное напряжение UзКК меняет свою полярность относительно опорного напряжения UoКК. Конструкция КК обеспечивает четкую фиксацию нейтрального положения рукояток. Схема принципа действия резистивного командоконтроллера приведена на рисунке 8.
Рисунок 8 - Схема резистивного командоконтроллера
В приводе применены следующие виды защиты:
- защита от максимального подъема ковша;
- максимальная токовая защита;
- защита от пробоя изоляции;
- защита от потери возбуждения;
Для защиты от максимального подъема ковша применяется датчик наи-высшего положения ковша ДНП, который присоединяется через редуктор к механизму подъема. При поднятии ковша на расстояние 0,40 ÷ 0,50 метра от головных блоков датчик замыкает контакт ДНП.1, чем вызывает снижение скорости подъема ковша. При дальнейшем поднятии ковша и достижении его положения максимально близкого к головным блокам замыкается контакт ДНП.2, чем вызывается остановка ковша, при этом блокируется возможность дальнейшего поднятия ковша и происходит удержание ковша в этом положении до тех пор пока машинист не подаст управляющий сигнал на опускание ковша.
Для защиты двигателей от больших токов, возникших в цепи якоря по какой либо причине, применяется максимальная токовая защита. Максимальная токовая защита осуществляется при помощи реле КА3, которое включено на падение напряжения на обмотках вспомогательных полюсов двигателей. При превышении тока якоря на 40-50% от стопорного - реле срабатывает и своим размыкающим контактом – КА3.1 обесточивает катушку контактора КМ1. Это приводит к снятию напряжения с цепей управления, наложению тормозов (отключение контакта КМ1.3 в результате чего обесточивается катушка реле YA1) и обесточиванию блока тиристоров и электродвигателей механизма подъема (контакт КМ1.1). Также своим замыкающим контактом КА3.2 реле включает красную сигнальную лампу HL3 на пульте управления.
При нарушении изоляции в якорных цепях привода через обмотку реле КV1 начинает протекать ток и оно срабатывает размыкая свой контакт KV1.1 в цепи реле КМ1, отключая его, и замыкает контакт КV1.2, в результате чего загорается красная сигнальная лампа HL1 на пульте управления.
Защита от потери возбуждения осуществляется при помощи реле КА1 и КА2 включенных в цепи обмоток возбуждения. При падении напряжения в цепи возбуждения хотя бы одного из двигателей на 10-20% или при полном его исчезновении соответствующие реле размыкает контакт КА1.1 и (или) КА2.1, которые размыкают цепь питания реле КМ1. При этом также замыкается контакт КА1.2 и (или) КА2.2 и в результате происходит загорание красной сигнальной лампы HL2 на пульте управления.
Отключение контактора КМ1 происходит также при отключении автоматов вентиляторов двигателей главных приводов, масляного выключателя QF1 и автомата SF1, кнопки стоп (SB1), перегорании защитных плавких предохранителей FU1 и FU2, которые служат для защиты цепей управления от больших токов. В любом случае при отключении реле КМ1 происходит наложение тормозов на вал редуктора, что приводит к затормаживанию механизма подъема.