книги из ГПНТБ / Иванин В.Т. Основы автоматизации производства на карьерах учебник

переходит в генераторный режим и по якорной цепи начинает про­ текать тормозной ток. Обмотка УМС-6 оказывается включенной на напряжение, пндуктпруемое двигателем в генераторном режиме, и создает поток, при котором на генераторе появляется напряжение, совпадающее с напряжением па двигателе. Тормозной ток увеличи­ вается, привод интенсивно тормозится.

В новых схемах обмотка УМС-6 выполняет одновременно функ­ цию жесткой и гибкой отрицательной обратной связи по напряжению генератора. При разгоне, торможении, реверсировании обмотка УМС-6 находится под действием напряжения генератора и э. д. с. самоиндукции, возникающей в обмотке параллельного возбуждения при пзмеиенпп потока главных полюсов. При этом по обмотке УМС-6 проходит суммарный ток, создающий поток, направленный навстречу потоку задающей обмотки.

Вустановившемся режиме э. д. с. самоиндукции не наводится,

иобмотка УМС-6 действует только как жесткая отрицательная обрат­

ная связь по напряжению генератора.

Такое подключение обмотки УМС-6 обеспечивает быстрое н плав­ ное нарастание или спадание напряжение генератора, а следова­ тельно, и скорости привода и устраняет перерегулировапие при­ вода из-за введения сильной стабилизации по току главной цепи.

Обмотка гибкой отрицательной обратной связи по напряжению генератора УМС-5, которая в последних схемах не используется, включалась в диагональ моста, состоящего из трех сопротивлений и сопротивления обмотки параллельного возбуждения генера­ тора ОВШ. При установившемся значении напряжения на генера­ торе мост уравновешен п, следовательно, ток в обмотке равен нулю. Плавность изменения скорости привода можно было регулировать сопротивлением, включенным последовательно с обмоткой.

Обмотка жесткой отрицательной обратной связи по току якор­ ной цепи УМС-1 предназначена для ограничения стопорного тока в главной цепи до значения 2,4—2,7 получения жесткой механи­ ческой характеристики до 1,7—1,9 І„ и для уменьшения остаточного тока якорной цепи при наложении механических тормозов. В целях увеличения мощности узла нелинейной обратной связи по току об­ мотка магнитного усилителя выполняется низкоомной. Токовые обмотки УМС-1 каждого привода включены последовательно с крем­ ниевыми выпрямителями ВК и низкоомными потенциометрами СУ1

напряжением, зависящим от температуры нагрева электрических машин и, следовательно, возбудителя (от 100 до 126 В).

Обмотка УМС-4 гибкой отрицательной обратной связи по току якорной цепи каждого привода включена последовательно со стаби­ лизирующей обмоткой УТС, расположенной на дополнительных полюсах генератора соответствующего привода, и с сопротивле­ нием СД9, регулируя которое, можно регулировать плавность изме­

120

нения момента механизма привода. Введение гибкой отрицательной обратной связи по току главной цепи влечет нежелательное пере­ регулирование скорости вращения двигателя при торможении. Это явление устраняется обмоткой УМС-6, действующей как гибкая и жесткая отрицательная обратная связь по напряжению генератора.

Механизм подъема (см. рис. 89) работает от одного двигателя постоянного тока. Обмотка возбуждения включена на напряжение 110 В через добавочное сопротивление СДПЗ, которое состоит из двух параллельно включенных сопротивлений. При нормальной ра­ боте контактор ПП включен и поток возбуждения двигателя равен номинальному. Выключение контактора ПП и ослабление поля дви­ гателя производятся размыканием контактов командоконтроллера КПП, который отключает контактор ПП только в режиме опу­ скания ковша. При всех других режимах контактор ПП включен. В процессе копания двигатель подъема работает при полном потоке возбуждения.

По мере заполнения ковша нагрузка на подъемный двигатель иногда возрастает до стопорной величины. Время нахождения меха­ низма иод стопорной нагрузкой должно быть минимальным.

В случае неисправности при повышении тока нагрузки в якорной цепи главного привода более 1,25 раза от стопорного значения сра­ батывает реле максимального тока РТМП. При этом размыкаются контакты РТМП (см. рис. 92) в цепи катушки контактора Л, т. е. отключается вся цепь управления. В результате этого происходит интенсивное гашение поля генератора и наложение механических тормозов. Толщину стружки при копании машинист должен регу­ лировать напорным, а не подъемным механизмом.

Механизм напора также имеет один электродвигатель постоян­ ного тока. Привод напора (см. рис. 90) отличается от привода подъ­ ема тем, что в его схеме управления отсутствует узел ослабления поля двигателя.

Механизм поворота (см. рис. 91) приводится двумя двигателями постоянного тока, включенными последовательно с якорем генера­ тора ГВХ- В схеме механизма поворота предусмотрено реле за­ щиты РЗ от замыкания якорной цепи на землю.

Для предотвращения переключений с «поворота» на «ход» и обратно при высоком напряжении на генераторе в схеме предусмо­ трено реле PH.

§ 49. Управление электроприводами экскаваторов Э-2503

Электропривод главных механизмов экскаватора Э-2503 выпол­ нен по системе генератор—двигатель с силовыми магнитными усили­ телями (Г—Д—СМУ). На рис. 93, 94, 95 показаны схемы управления электроприводами механизмов соответственно подъема и передвиже­ ния, напора, поворота. Схемы управления каждым приводом (подъ­ ема, напора или поворота) имеют общее построение и многие узлы их однотипны. Каждый элемент схемы имеет буквенную маркировку,

121

указывающую на его назначение, а также на принадлежность к опре­ деленному типу привода. Так, например, буква П в конце буквен­ ной маркировки означает, что элемент относится к приводу подъ­ ема, X — к приводу хода, И — к приводу напора и В — приводу поворота (вращения).

Рис. 95. Схема управления электроприводом механизма поворота экскаватора Э-2503

Так как схемы управления главными приводами экскаватора Э-2503 рассчитаны на управление экскаватором с различным сменным оборудованием — лопаты, драглайна и крана, то в схеме каждого привода имеются съемные перемычки (на схеме не показаны), позво­ ляющие производить соответствующие установленному виду рабо­ чего оборудования переключения согласно диаграмме перемычек. На рис. 93—95 схемы главных приводов показаны для случая работы экскаватора-лопаты.

123

Элементы, относящиеся к силовому магнитному усилителю, обозначены на рис. 93—95 буквами УМС (управление магнитное силовое), а цифры указывают на условный номер обмотки. На до­ полнительных полюсах генераторов расположены стабилизирующие обмотки УТСП, УТСН, УТСВ-

Рис. 96. Кинематическая схема экскаватора-лопаты Э-2503

Рассмотрим схемы управления главными электроприводами экска­ ватора Э-2503.

Управление приводом подъема (см. рис. 93) сводится к обеспече­ нию соответствующих переключений в схеме при подъеме и опуска­ нии ковша. Для выполнения этих операций переключатель режимов работы УП1 устанавливается в положение 2 («Экскавация»), что

размыкаются, разрывая тем самым цепи промежуточного контактора хода КПХ (см. рис. 93) и электромагнита вентиля тормоза хода ВТХ-

124

Одновременно замыкающий контакт KBXl подготавливает цепь подачи питания на задающую обмотку УМСП2 усилителя.

В режиме «Экскавация» один из контактов переключателя УП1 включает цепь электромагнита вентиля правого тормоза главной лебедки ВУ, в результате чего в пневмоцилиндр 10 (см. рис. 96)

тиля ВМ правой муфты главной лебедки. В пневмоцилиндр 15 (см. рис. 96) подается сжатый воздух и рычаг 16 поворачивается по часо­ вой стрелке. Фрикционная лента 17 прижимается к внутренней по­ верхности барабана 13. Вал 18 сцепляется с подъемным барабаном 14 и с приводным двигателем ДП.

При переводе рукоятки комаидокоитроллера КПП (см. рпс. 93) из нулевого положения, например, в крайнее положение «Вперед» (полная скорость) замыкаются контакты командоконтроллера Kl, КЗ, К4, К5 и подается полное питание на обмотку УМСП2 силового магнитпого усилителя. Один из усилителей, допустим УМСП-1 двухтактного блока ПДД-1, 1В, насыщается, а другой (УМСП-П) полностью размагничивается, что приводит к прохождению тока определенного направления по полуобмоткам независимого возбу­ ждения генератора ОНГП и генератор ГП возбуждается. Напряже­ ние на зажимах генератора быстро повышается и двигатель разго­ няется в направлении, соответствующем подъему ковша.

Для опускания ковша необходимо рукоятку командоконтрол­ лера ККП перевести в крайнее положение «Назад». При этом разры­ вается цепь катушки контактора ослабления поля КОПП, который размыкает свой замыкающий контакт КОПП в цепи обмотки воз­ буждения двигателя ОВДП, в результате чего сопротивление в цепи возбуждения двигателя увеличивается и скорость двигателя возра­ стает до 1600—1750 об/мин. Увеличение скорости способствует сокра­ щению времени на операцию опускания ковша и, следовательно, по­ вышению производительности экскаватора.

При переходе с режима экскавации на режим передвижения в кинематической схеме экскаватора (см. рис. 96) должны произойти следующие изменения: шестерня 4 должна войти в зацепление

сшестерней 5; подъемный барабан 14 должен быть отсоединен от двигателя и заторможен; должен быть снят механический тормоз 6

смеханизма хода.

Для осуществления требуемых изменений переключатель режимов работы УП1 необходимо перевести в положение «Ход». При этом ше­ стерни 4 и 5 войдут в зацепление и одновременно конечные выклю­ чатели КВХ1 и КВХ2 включат вентиль ВТХ и контактор КПХ. О включении контактора сигнализирует лампа ЛС2 (см. рис. 93).

Управление двигателем в режиме хода осуществляется соответ­ ствующим переключением командоконтроллера, который включен

125

таким образом, что при наклоне его рукоятки от себя экскаватор передвигается вперед, а при наклоне на себя — в противоположную сторону (в сторону ведущих колес).

Для разворота экскаватора переключатель УП2 «Разворот гу­ сениц» па пульте управления ставится в положение «Влево» или «Вправо» по усмотрению машиниста. При этом включаются вентили левой ВЛМХ или правой ВПМХ муфты, что приводит к подаче сжатого воздуха в соответствующий пневмоцплиндр 19 (см. рис. 96). Шток цилиндра отключает кулачковую муфту 20. Соответствующая гусеница отключается и стопорится, а другая приводится в движение от двигателя ДП, управляемого с помощью комаидбконтроллера подъема—хода.

При управлении приводом механизма напора (см. рис. 94) включе­ нием универсального выключателя тормозов ВТН задающая об­ мотка усилителя УМСП2 подключается па напряжение 55 В, сни­ маемое с потенциометра СУН2. Изменение величины и направления тока в задающей обмотке усилителя производится посредством командоконтроллера КПП. При переводе рукоятки командоконтрол­ лера в крайнее положение «на себя» (по схеме левое) его контакт КЗ отключает контактор ослабления поля КОПН. Последний размы­ кает цепь сопротивления СДН2, в результате чего ослабляется поле возбуждения двигателя и скорость вращения двигателя увеличи­ вается до 1900 об/мин. При этом рукоять механизма напора выдви­ гается из забоя с повышенной скоростью. При переводе командо­ контроллера ККН «от себя» замыкаются его контакты К1, К4ъК5,

двигателя механизма напора аналогичны переходным процессам двигателя механизма подъема.

Тормоз механизма напора имеет электропневматическое управле­ ние и управляется вручную выключателем тормоза ВТII. По кон­ струкции тормоз колодочного типа, нормальное состояние — за­ крытое.

Следует заметить, что механизм напора используется только при оборудовании экскаватора лопатой.

При управлении приводом механизма поворота (см. рис. 95)

управление двигателем поворота ДВ аналогично управлению двига­ телями напора и подъема и осуществляется командоконтроллером поворота ККВ. Отличительные особенности схемы — невозможность ослабления поля двигателя ДВ, обеспечение четырех скоростей управления, а также использование в схеме реле контроля замы­ каний РЗЗ, относящегося ко всем главным приводам.

Тормоз привода поворота управляется аналогично тормозу привода напора с помощью электромагнитного вентиля включения тормоза поворота (ВВТН).

Питание на независимые обмотки ОВД возбуждения двигателей подается автоматически сразу же после пуска вспомогательного

12е

преобразовательного агрегата, так как эти обмотки наглухо под­ ключены к якорю генератора-возбудителя В.

Питание на остальные цепи управления, в частности на токовые потенциометры, командоконтроллеры и т. д., может быть подано только при включении автомата А2 и контактора блокировки КБ. Контактор КБ включается при соблюдении следующих условий: установке всех рукояток командоконтроллеров главных приво­ дов (ККП, ККН и ККВ) в нулевые положения; достаточном давле­ нии воздуха в пневмосистеме (чтобы замкнуть контакт реле давле­ ния РДУ, включении в работу вентиляторов обдува двигателей подъ­ ема напора и поворота; подаче питания на силовые магнитные усилители (при замыкании контакта автомата А9). Кроме того, должен быть включен контактор Л2, шунтирующий пусковые сопротивления в пусковой цепи главного приводного двигателя. В цепи контак­ тора КБ установлен также выпрямитель ВГ. Поэтому контактор можно включить только в том случае, если согласованы полярности возбудителя В и схем подключения выпрямителей в токовых отсеч­ ках. При этом зажим 3 возбудителя должен иметь положительный потенциал, так как в противном случае ток возбудителя пройдет через выпрямители ВГ токовых потенциометров и это может вывести выпрямители из строя.

При выполнении всех условий замыкается цепь питания катушки контактора КБ, который блокирует участок цепи, куда включены контакты командоконтроллеров, замыкающиеся в нулевых положе­ ниях. Благодаря этому при управлении электроприводамп рукоятки командоконтроллеров можно переводить в рабочие положения. Контактор КБ автоматически отключается при срабатывании реле максимальной защиты главных приводов по току и главной цепи РТМП, РТМН и РТМВ и реле защиты от замыкания на кор­ пус РЗЗ. Подача сигнала осуществляется кнопкой КС.

Включение контактора КДД (двигателя открывания днища) производится кнопкой КУ1 (см. рис. 93). Кнопкой КУ2 выполняется, «толчок хода», если шестерни не вошли в зацепление при переклю­ чении переключателя УП1 в положение «Ход».

§ 50. Особенности схем управления электроприводами мощных экскаваторов 1

Электропривод мощных экскаваторов ЭШ-10/60, ЭШ-15/90А и дру­ гих выполнен по системе Г—Д с СМУ и ПМУ. Схемы управления электроприводами экскаватора ЭКГ-8И аналогичны схемам экскава­ тора ЭКГ-4, 6, так как этот экскаватор оборудован электроприводом по системе Г—Д с СМУ.

Рассмотрим кратко схему управления электроприводом механизма

127

Рис. 97. Схема управления электроприводом механизіїа подъ­ ема экскаватора ЭКГ-8И

работы схемы управления приводом этого экскаватора практически не отличается от аналогичной схемы экскаватора ЭКГ-4,6, поэтому все, что было сказано выпіе о системе привода, является справедли­ вым її для рассматриваемого случая.

Два двигателя подъема ДП1 и ДП2 соединены последовательно ii получают питание от одного генератора ГП. Обмотки возбуждения двигателей включены между собой параллельно. Последовательно с каждой обмоткой включены нерегулируемое и регулируемое сопро­ тивления. При работе на подъем ковша включается контактор ослаб­ ления поля П2, его контакты шунтируют сопротивления СДПЗ

иСДГГ, магнитный поток двигателей будет равен номинальному. При опускании ковша контактор П2 отключается (на третьем поло­ жении контроллера), происходит ослабление поля двигателей (допу­ скается до 50% номинального).

Для регулирования тока возбуждения генератора и скорости вращения двигателей применены два магнитных усилителя МУП1

иМУП2- Управление магнитными усилителями производится с по­ мощью командоконтроллера ВВП. Правые положения рукоятки контроллера соответствуют подъему, левые — опусканию. При уста­ новке рукоятки контроллера в третье положение («Подъем») зада­ ющие обмотки МУП2-1 и МУП1-1 магнитных усилителей подклю­ чаются к части задающего потенциометра СУПЗ через контакт 3 комаидоконтроллера и контакт конечного выключателя ВВП-1. Непрерывная отрицательная обратная связь магнитных усилителей по току главной цепи достигается включением токовых обмоток МУП1-3 и МУП2-3 на участок якорной цепи, в который входятобмотка дополнительных полюсов ДПГП, компенсационная обмотка

генератора КОГП и обмотка дополнительных полюсов двига­ теля ДІІДП2.

Внешняя характеристика генератора экскаваторной формы полу­ чается за счет глубокого насыщения магнитных усилителей. Вели­ чина тока главной цепи при стопорении двигателей зависит от вели­ чины тока в задающих обмотках и от сопротивлений в цепи токовых обмоток магнитных усилителей.

На третьем положении «Спуск» командоконтроллера задающие обмотки подключаются к части потенциометра контактом ВВП-4. При напряжении на генераторе ГП, близком к 500 В, происходит ослабление поля двигателей; размыкающий контакт реле РН1 отключает катушку контактора П2, после чего в цепь обмоток воз­

изменяет направление тока в обмотках обратной связи по напряже­ нию МУП1-4 и МУП2-4 (чем создается положительная связь), а размыкающий контакт реле РН1 вводит в цепь задающего потен­ циометра дополнительное сопротивление, тем самым ограничивается выброс тока якорей Г—Д при реверсе с опускания на подъем или при установке рукоятки командоконтроллера в нулевое поло­ жение.