1. Основные требования к электроприводам машин и установок горного производства.

Как и к любому техническому объекту, к электроприводу предъявляются разнообразные технические требования. Рассмотрим общие, наиболее характерные из них.

Требования по надежности, в соответствии с которыми электропривод должен выполнять заданные функции в определенных условиях, в течение определенного промежутка времени и с заданной вероятностью безотказной работы. Если эти требования не выполняются или не подтверждаются, то все остальные его качества могут оказаться бесполезными. Требования по надежности могут существенно отличаться в зависимости от назначения привода.

Точность или отличие каких-либо показателей движения от заданных, которое не должно превышать некоторых допустимых значений. Электропривод должен поддерживать на заданном уровне ускорение, скорость, угол или момент рабочего органа, обеспечивать перемещение рабочего органа на заданный угол и за заданное время и т.д.

Быстродействие, т.е. способность электропривода достаточно быстро реагировать на различные управляющие и возмущающие воздействия.

Качество переходных процессов, под которым, как и в теории автоматического управления, понимается обеспечение определенных закономерностей их протекания.

Энергетическая эффективность. Поскольку любой процесс передачи и преобразования электрической энергии связан с ее потерями, важно знать, какова доля этих потерь.

Совместимость электропривода с аппаратурой технического комплекса, в котором он используется, с системой электроснабжения, информационной системой и, наконец, с самим рабочим органом и прибором, в котором он установлен.

2. Системы электроприводов постоянного тока.

Электроприводы с двигателями постоянного тока до 1980-х годов были практически единственными регулируемыми электроприводами и использовались в агрегатах, в которых регулирование скорости было необходимо: прокатные станы, экскаваторы, металлорежущие станки, бумагоделательные машины и др. Основное достоинство этих электроприводов — отличная управляемость, главные недостатки — высокая стоимость машины, необходимость ее обслуживания

Электроприводы с двигателями постоянного тока выполняются, как правило, с использованием преобразователей, которые осуществляют питание обмоток якоря. При питании электроприводов от сети переменного тока такими преобразователями являются мотор-генераторные установки в системах Г—Д или управляемые выпрямители всех видов — однофазные и трехфазные, реверсивные и нереверсивные, мостовые и с нулевой точкой. Статические преобразователи используются также для питания обмоток возбуждения двигателей.

Преобразователи обеспечивают регулирование координат электропривода и создают возможности энергосбережения в установившемся и переходном режимах.

Диапазон мощностей существующих тиристорных электроприводов постоянного тока имеет пределы от долей киловатта до нескольких тысяч киловатт.

3. Системы управления электроприводов постоянного тока

Объект управления данного электропривода содержит: электродвигатель ПБВ 132 L, тиристорный реверсивный преобразователь, М=6, с раздельным управлением комплектами, рабочий орган упруго связанный с валом электродвигателя.

Основные технические данные двигателя:

Номинальный момент, нм, 47,7

Номинальная частота вращения, об/мин 600

Номинальное напряжение, в, 70

Номинальный ток, А, 50

Длительный момент в заторможенном состоянии, нм, 62

Максимальный момент при пуске, нм, 470

Момент при максимальной частоте вращения, нм, 21

Максимальный момент при макс. частоте вращения, нм, 98

Момент инерции двигателя, кг*м2, 0,238

Сопротивление обмотки якоря, Ом, 0,0707

Индуктивность обмотки якоря, мГн, 0,554

Электромеханическая постоянная времени, мс, 12,3

Электромагнитная постоянная времени, мс, 7,85

Масса, кг, 100

Электродвигатель этой серии длительно выдерживают повышение частоты вращения 0.1…2000 об/мин. Класс нагревостойкости изоляции-F. Степень защиты от воздействий окружающей среды - IP44; способ охлаждения - IC040.

Рассчитаем недостающие параметры двигателя, необходимые в дальнейших расчётах.