книги из ГПНТБ / Василевский, Марк Николаевич. Асинхронный привод шахтных подъемных машин

~МО6

Рис, 174. Схема автоматизации при использовании пониженной частоты

М. Н. Василевский

~3№в

Рис. 175. Схема автоматизации с дроссельным управлением и динамическим торможением

В период замедленного движения выбор необходимого ре­ жима производится селеновыми вентилями ВС-1 и ВС-2. При превышении действительной скорости над заданной, когда не­ обходим тормозной момент, полярность напряжения якоря ЭМУ

такова, что его пропускает вентиль ВС-2 и возбуждается ГДТ;

поляризованное реле Рпол при этом меняет положение своего якоря. Статор подъемного двигателя отключается от сети пере­ менного тока и подключается че^ез контактор ДТ к якорю

ГДТ-, во избежание потерь времени при переключении из одного режима в другой перед якорем ГДТ включен небольшой огра­

ничительный дроссель ДО.

При превышении заданной скорости над действительной, когда необходим двигательный момент, полярность напряже­ ния якоря ЭМУ такова, что его пропускает вентиль ВС-1 и воз­

буждаются обмотки управления дросселя насыщения ОУДН и

якорь реле Рпол принимает положение, обеспечивающее вклю­

чение контактов реверсора и отключение контактов контак­ тора ДТ.

В период дотяжки сохраняется такой же принцип управле­ ния. Применение дросселей насыщения позволяет отказаться от создания предварительных ступеней на активном сопротив­ лении. Поэтому все ступени сопротивления в схеме являются

пусковыми и момент при включении контакторов 1У и КТ при

скольжении 0,9 равен требуемому пусковому моменту.

§4. СХЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ

СИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕХАНИЧЕСКОГО ТОРМОЗА

Схема автоматизации подъема с использованием механиче­

ского тормоза принципиально отличается от ранее описанных

схем электрического регулирования.

В основу схемы автоматического регулирования с примене­ нием механического тормоза (рис. 176) положен регулятор хода

«Прага», разработанный чехословацким предприятием СКО-

Сталинград (Прага, Высочаны).

легкость приспособления его к различным условиям работы машины (различные скорости или замедления).

Регулятор хода «Прага» состоит из двух тахогенераторов 9 и 12, представляющих собой обычные асинхронные двига­ тели с фазным ротором. При питании обмоток статора этих

тахогенераторов от сети переменного тока и вращении их

роторов против направления вращения поля статора в обмот­ ках ротора индуктируется э. д. с., величина которой зависит от скорости вращения ротора. При вращении ротора против поля

с номинальной скоростью в нем индуктируется э. д. с. двойного номинального значения, при неподвижном роторе-—э. д. с. но­ минальной величины.

Тахогенератор 12, соединенный с валом подъемной машины,

служит индикатором действительной скорости; тахогенератор 9, соединенный с маховиком 11 и асинхронным двигателем 10,

Рис. 176. Схема автоматизации с использованием механи­ ческого тормоза

служит индикатором заданной скорости. При вращении ротора

асинхронного двигателя 10 с номинальной скоростью и отклю­ чении контактором 16 статора от

от величины сопротивления 20 — чем меньше величина сопротив­

ления (Ал </?2 <• • •< ^s), тем меньше время замедления.

Как видно из рис. 178, задание скорости почти прямоли­ нейно.

290

Работа подъемной машины при автоматическом управлении

происходит следующим образом.

иметь какое-то промежуточное значение.

Для увеличения производительности подъемной установки задание скорости в период замедленного движения произво­ дится по линии 3, более крутой, чем изменение скорости при подъеме самого тяжелого груза (линия 2).

Рис. 178. Диаграммы скорости в завершающий период подъема

При подъеме груза подъемный двигатель работает со ско­

В начале периода замедленного движения выключателем на указателе глубины разрывается цепь катушки контактора 16, вследствие чего отключается от сети переменного тока ста­

тор двигателя 10 и последний начинает замедляться под влия­ нием тормозного момента генератора 9, работающего на сопро­ тивление 20. Одновременно размыкаются контакты реверсора

15В или 15Н в цепи статора подъемного двигателя 3 и он от­ ключается от сети переменного тока.

Ввиду того, что время замедления свободного выбега си­ стемы подъема больше времени движения агрегата задания-

скорости (9—И—10), действительная скорость движения

подъемных сосудов превышает заданную скорость и поле ка­

тушки 8а разностного показателя, питающейся от тахогенера­ тора 15, становится больше поля катушки 86, питающейся от тахогенератора 9.

При превалировании поля катушки 8а над полем катушки 86 заслонка, закрывающая доступ масла к сервомотору 14, от­ крывается, и масло подводится к сервомотору. Движение сер­ вомотора 14 передается через зубчатый сектор 6 тяге 21, кото­ рая отклоняет правый конец двуплечего рычага 7 вниз. Левый конец рычага 7 соединен с тягой 22, связанной с рукояткой рабочего тормоза 5.

Благодаря тому, что рычажная система 23 соединена с ре­ гулятором давления 24, возможно одновременное воздействие на последний через двуплечий рычаг 7 в сторону еще большего затормаживания как регулятором хода, так и машинистом при помощи рукоятки 5.

При опускании правого конца рычага 7 регулятор 24 откры­ вает доступ сжатого воздуха в рабочий цилиндр тормоза и че­ рез систему рычагов и тяг 25, 26, 21 и 28 тормозные колодки 4 и 4' приводятся в соприкосновение с тормозным ободом 1 бара­ бана машины и подъемная машина под воздействием тормоз­ ного момента начинает снижать скорость по кривой 4

(см. рис. 178). После снижения скорости движения подъемных сосудов в точке 5 ниже заданной, э.д. с. тахогенератора 9 ста­

новится выше э. д. с. тахогенератора 12, вследствие чего поле катушки 86 делается больше поля катушки 8а, золотник пере­ ставляется в положение, прекращающее доступ масла к лопат­ кам сервомотора 14 и вся тормозная система приводится в по­ ложение «Отторможено».

При снятии тормозного момента система подъема начинает разгоняться по линии скорости 2' параллельной, например, линии 2.

После превышения действительной скорости (кривая 4) над заданной вновь вступает в действие регулятор хода и подтор­ маживает машину, пока скорость движения подъемных сосудов не станет равной скорости дотяжки. Для поддержания скоро­ сти дотяжки постоянной центробежный выключатель по дости­ жении этой скорости размыкает свои контакты и контактором 29 производит переключение питания катушки 86 с якоря тахо­ генератора 9 на питание эталонным напряжением. Одновре­ менно подъемный двигатель подключается к сети переменного тока и в цепь его ротора вводится сопротивление такой вели­ чины, что обеспечивается получение двигательного момента

.несколько большего, чем требуется для завершения подъемного цикла. При подходе подъемного сосуда к месту разгрузки подъемный двигатель отключается от сети и происходит нало­

жение рабочего тормоза с полным тормозным моментом. При работе подъемной установки по опусканию груза тре-

.буется больший тормозной момент, чем при подъеме груза, и необходимо погасить большую кинетическую энергию вращаю­ щихся масс, возникшую вследствие их более быстрого дви­ жения.

292

Раздел четвертый

ОБОРУДОВАНИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ АСИНХРОННОГО

ПРИВОДА ПОДЪЕМНЫХ МАШИН

Основой развития и совершенствования асинхронного при­ вода шахтных подъемных машин в настоящее время являются максимальное приспособление характеристик привода к разно­ образным режимам работы подъемной установки и все боль­ шее введение элементов автоматики для создания полностью автоматизированной подъемной установки.

В связи с этим необходимо применение большого числа раз­ личных аппаратов и приборов, значительно усложняющих схему управления подъемным двигателем.

По мере совершенствования схем управления подъемным

двигателем все большую важность приобретают наладочные

работы по пуску и освоению установки.

Наладочные работы являются заключительным этапом

монтажа и одновременно начальным этапом эксплуатации уста­ новки. Задачи, которые приходится решать наладчику, разно­ образны. Ряд вопросов, касающихся настройки аппаратуры,

выбора режимов работы установок и некоторых элементов си­ стем управления, разрешается в проекте лишь в общих чер­

тах. Окончательно эти вопросы разрешаются при наладке и в начальный период эксплуатации.

Часто наладочные работы на подъемных установках приоб­ ретают характер исследовательских, имеющих целью пра­ вильную настройку механической и электрической частей подъемной установки для работы в оптимальных режимах. При наладке также обнаруживаются неисправности в электриче­

ских машинах, аппаратуре и в коммутационных соединениях, которые необходимо устранять. Эти задачи могут успешно раз­ решаться наладчиком лишь при условии хорошей его теорети­ ческой подготовки и большого практического опыта в области проектирования, монтажа и эксплуатации электрического при­

вода.

Объем наладочных работ зависит от сложности и мощно­ сти установки.

В объем наладочных работ независимо от характера уста­

294

охвачены типовой программой, рассчитанной на наиболее слож­

ную установку. Для менее сложных установок некоторые пункты программы могут быть опущены.

Главным условием хорошего выполнения наладочных ра­ бот является наличие четкого и ясного представления у на­ ладчика о физической сущности процессов в установке.

Хорошее выполнение наладочных работ невозможно также без знания аппаратуры, способов ее регулировки, устранения

неисправностей ее и методов анализа и наладки схем управ­ ления.

Ввиду большого числа аппаратов и приборов, применяемых для управления электроприводом подъемных машин, общие вопросы проверки и наладки схем управления даются отдельно от описания конструкций и наладки отдельных аппаратов.

Приведенные методы наладки и проверки схем не могут рассматриваться как пригодные абсолютно во всех случаях и исчерпывающие все многообразие практических задач.

Глава XVII

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ НАЛАДКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК

§ 1. АНАЛИЗ РАБОТЫ СХЕМЫ ПО ЧЕРТЕЖУ

Проверка схемы по чертежу необходима для выяснения и устранения ошибок, допущенных при проектировании и мон­

таже установки, а также для устранения незамеченных ранее ненормальностей в работе аппаратуры.

Проверке схемы должен предшествовать тщательный ана­ лиз ее работы во всех возможных режимах.

§ 2. ПРОВЕРКА СХЕМЫ СМОНТИРОВАННОЙ УСТАНОВКИ

Проверка цепей (силовых и управления) осуществляется прозваниванием и сопровождается составлением исполнитель­ ной монтажной схемы.

При прозванивании схемы удобно пользоваться так назы­ ваемыми «пробниками», состоящими из миниатюрного вольт­ метра и батарейки от карманного фонаря, заключенных в об­

щий корпус. При сложности прокладки контрольного провода для прозванивания концов схемы в качестве соединительного провода может быть использован контур заземления. Однако использование контура заземления при прозванивании схем может привести к неправильным выводам, если некоторые

295

участки проверяемой схемы имеют соединение с землей.

В этих случаях целесообразно прокладывать специальный про­

вод или использовать один из проводов коммутации.

Для связи между местами выхода прозваниваемых кабелей удобно пользоваться полевыми телефонами.

Проверка цепей управления прозваниванием ввиду их боль­ шой разветвленности требует значительного времени. Для уско­ рения этой операции применяют так называемый метод про­ верки работы схемы по функциям, который заключается в том, что о правильности схемы судят на основании анализа взаимо­ действия между отдельными ее элементами. Ввиду того, что

охватить наблюдением работу схемы в целом затруднительно,

ее работу наблюдают по частям, вручную воздействуя на соот­ ветствующие аппараты и контакты. Все исследования работы схемы производятся при разомкнутых силовых цепях питания подъемного двигателя. Проверка схемы цепей защиты и схемы включения измерительных приборов должна произво­

диться прозваниванием и сопровождаться также составлением исполнительных монтажно-принципиальных схем, на которых должны обязательно указываться все контактные соединения. Помимо этого, действие защиты обязательно должно быть про­ верено на отключение. Затем производится полная проверка

работы схемы во всех возможных режимах работы под напря­ жением при отключенном двигателе, в результате которой

убеждаются в правильности и надежности работы схемы в це­ лом и всех ее элементов в отдельности.

При проверке правильности монтажа схемы производится опробование ее работы без подачи напряжения на подъемный двигатель. Для этого блок-контакт масляного выключателя ВМ в цепи катушки контактора предохранительного тормоза

временно шунтируется.

При проверке цепи защиты ни в коем случае нельзя огра­ ничиваться только прозваниванием отдельных цепей, идущих к тому или иному защитному аппарату, а необходимо произво­ дить размыкание их контактов, подменяя этим срабатывание

проверяемого вида защиты.

После проверки правильности включения всех вспомога­ тельных механизмов подъемной машины (двигателей компрес­ сора, насосов маслосмазки и т. д.), а также контактов реле ско­ рости и устранения всех ошибок коммутации монтажные работы считаются оконченными.

3. РЕВИЗИЯ и НАСТРОЙКА РЕЛЕ

Работа подъемной машины с контакторным управлением в большой степени зависит от соответствующей настройки реле,

осуществляющих переключения в цепях управления подъем­

ным двигателем. '<

296