10. Схемы автоматизации подъемных машин с асинхронным приводом

Классификацию схем управления подъемными установками ""принято производить исходя из средств автоматизации, используемых в период замед­ления и дотягивания: схемы с динамическим торможением; двух двигательный привод; схемы с использованием тока низкой частоты; асинхронный каскад; схемы с микроприводом; схемы с коррекцией пути замедления; схемы с жид­костным реостатом; автоматическое и дистанционное управление с использо­ванием мехааических тормозов.

Схемы с использованием тока низкой частоты основаны на использовании зависимости скорости вращения асинхронного-двигателя от частоты переменного тока. Замедление подъемной машины осу­ществляется при помощи динамического торможения, а режим дотягивания — при питании двигателя током низкой частоты (2—4 гц). В этой схеме источником. напряжения низкой частоты является генератор динамического торможения, постоянный ток которого в период дотягивания преобразуется в переменный ток низкой частоты. Наиболее перспективными являются тиристорные преобра­зователи частоты.

Микропривод представляет собой асинхронный двигатель не­большой мощности (2—10% номинальной мощности подъемного двигателя), присоединяемый через вспомогательный редуктор к приводному валу основного редуктора подъемной машины. В период замедления при снижении скорости до величины, близкой к скорости дотягивания, двигатель микропривода вклю­чается в сеть и разгоняется вхолостую до максимальной скорости. При снижении скорости машины до 0,5—0,6 м/сек отключается генератор динамического торможения и включается муфта сцепления, соединяющая микропривод с редуктором главного привода. Дальнейшее движение подъемной машины осуществляется двигателем микропривода, работающим на естественной характе­ристике, вследствие чего скорость дотягивания оказывается весьма устойчивой.

Схемы с коррекцией пути замедления. Замедление подъемной машины можно осуществлять в режиме свободного выбега. Если вес поднимаемого груза будет всегда одинаков, то при отключении двигателя в строго фиксированном пункте в период равномерного хода скип в конце периода замедления всегда будет подходить к разгрузочным кривым с одинако­вой скоростью. Ввиду несовершенства дозирующих и загрузочных устройств вес скипа может колебаться в больших пределах. Отклонение в весе поднимае­мого груза от расчетной величины оказывает существенное влияние на величину замедления при свободном выбеге подъемной машины, что приведет к из­менениям времени остановки. Для обеспечения подхода подъемного сосуда к разгрузочным кривым с одинаковой скоростью независимо от веса поднимае­мого груза используют датчики начала замедления. Датчик начала замедления осуществляет коррекцию пути замедления в функции веса полезного груза.

На угольных шахтах находят применение жидкостные реостат ы, используемые вместо металлических. Жидкостные реостаты снабжены быстродействующим рычажным гидравлическим или электрическим приводом,, устройствами для автоматического поддержания заданной плотности электро­лита, надежно герметизированы и рассчитаны на работу в схемах автоматичес­кого регулирования скорости подъемных машин.

Быстродействие и бесступенчатое изменение сопротивления в роторной цепи обеспечивают высокое качество регулирования скорости подъемного двигателя с помощью простых средств регулирования.

Автоматическое управление подъемными машинами с использованием механического торможения, отличаясь простотой и высокой надежностью, позволяет в то же время получать как двигательные, так и тор­мозные регулирующие воздействия. В основе работы таких схем лежит электро­пневматический регулятор давления. Катушка управления регулятора давления включается на узел сравнения действительной и заданной скоростей (в виде напряжений, снимаемых с тахогенератора и потенциометра заданной скорости).

Имеется большое количество схем автоматизации подъемных установок. В настоящее время для типового проектирования рекомендована схема автоматизации подъемных установок с асинхронным приводом АГП-61. Схема АГД-61 предусматривает возмож­ность работы всего комплекса грузового подъема без вмешательства обслужи­вающего персонала и может быть применена на установках, оборудован­ных: 1) скипами или опрокидными клетями; 2) одно- или двухдвигательным низковольтным или высоковольтным асинхронным приводом; 3) пневмати­ческой или гидравлической системой управления тормозом.

Аппаратура АГП-61 предусматривает возможность осуществления трех видов управления: ручного, полуавтоматического и автоматического.

В основу схемы управления положены следующие принципы автоматиза­ции: пуск с ползучей скоростью под контролем регулируемого механического торможения до выхода порожнего сосуда из разгрузочных кривых. В ряде случаев это необходимо для уменьшения динамической нагрузки на разгру­зочные кривые и копер. Там, где эта необходимость отпадает, применяется разгон в функции тока и времени; замедление в режиме свободного выбега или нерегулируемого динамического торможения с выбором пункта начала замедления при наличии регулируемого механического торможения; кроме того, возможно осуществление замедления при помощи динамического тормо­жения с электромашинным или релейным регулятором; дотягивание с пол­зучей скоростью под контролем регулируемого механического торможения.

Аппаратура АГП-61 предусматривает возможность автоматизации периода замедления одним из следующих способов: 1) выбора пункта начала замедления с использованием режима свободного выбега и регулируемого механического торможения; 2) выбора пункта начала замедления и режима нерегулируемого динамического торможения с использованием регулируемого механического торможения; 3) при помощи динамического торможения с электромашинным или релейным регулятором.

Первые два способа предусматривают автоматический выбор пункта начала замедления в зависимости от величины загрузки подъемных сосудов. Процесс замедления может протекать как нерегулируемый, но под контролем программного регулирования, которое осуществляется при помощи механиче­ского торможения. Третий способ предусматривает начало замедления в одном и том же пункте пути при каждом цикле подъема с последующим программным регулированием динамического торможения по отклонению действительной скорости от заданной. Более совершенными являются первые два способа автоматизации.

Процессы автоматизации с использованием выбора пункта начала замед­ления и регулируемого механического торможения поясним при помощи диа­граммы скорости подъемной системы (рис. 8).

Выбор пункта начала замедления, осуществляемый датчиком ДНЗ-2, производится в период равномерного хода на участке пути между граничными точками Л ж Т. При подъеме легкого груза (0,5 номинального) замедление будет начинаться в точке Л и протекать по кривой ЛК, а при подъеме тяжелого груза (1,2 номинального) — в точке Т ж протекать по кривой ТК. Кривая ДК соответствует программе заданной скорости регулятора механического тормо­жения, кривая О^-К соответствует настройке ограничителя скорости. В качестве программного устройства используется аппарат ППК.

Рис. 8. Диаграмма скорость - путь и схема срабатывания путевых выключателей программного командоаппарата