книги из ГПНТБ / Электрические подъемные установки учебное пособие для студентов горных вузов проф. В. Б. Уманский ; под редакцией Барамидзе К. М. 1960- 20 Мб

Так как поле реакции якоря, любая его составляющая и поле компенсационной обмотки пропорциональны току нагрузки, то эффект усиления и ослабления основного поля также пропорцио­ нален току нагрузки. Отсюда можно сделать вывод, что при по­ мощи сдвига щеток может быть получен эффект, подобный

тому, который имеет место при компаундировании (усиление

дополнительных полюсов на электродвижущую силу машины;

При нейтральном расположении щеток поле дополнительных полюсов практически не влияет на электродвижущую силу ма­ шины. При сдвиге щеток с геометрической нейтрали поток до­ полнительных полюсов индуктирует в якоре электродвижущую

силу, которая усиливает эффект компаундирования или проти-

вокомпаундирования (в зависимости от направления сдвига ще­ ток) .

348 Аппаратура управления подъемной машины системы Г—Д

Совершенно очевидно, что сдвиг щеток возможен в ту или иную сторону лишь на небольшой угол, так как в противном

случае зона коммутации может выйти за пределы действия поля дополнительных полюсов, и условия коммутации значительно-

или противокомпаундирования.

Это свойство машин постоянного тока позволяет при помощи сдвига щеток изменять характеристику системы Г—Д.

I

| 0,05Пд

~1------

-I------

| 0,05Пд

прямых), параллельных друг другу (рис. 216). Машина рабо­ тает на той или иной характеристике в зависимости от величины возбуждения управляющей динамо, т. е. в конечном счете, в за­ висимости от положения рукоятки управления.

При наличии компенсационной обмотки и нейтральном поло­ жении щеток наклон характеристик определяется исключительноомическим падением напряжения в главной якорной цепи. Это­ падение напряжения составляет при нормальном токе нагрузки около 5% от нормального напряжения машин. Соответственноэтому при нормальной нагрузке машины должно иметь место

понижение скорости ее вращения, по сравнению со скоростью,,

которая имеет место при холостом ходе машины (при том же по­ ложении рукоятки управления), приблизительно на 5% от ее максимальной скорости.

При сдвиге щеток динамо против направления вращения, как было сказано, имеет место эффект компаундирования. По

350 Аппаратура управления подъемной машины системы Г—Д

Здесь, кроме главной обмотки возбуждения Гов, питаемой динамо возбуждения, управляющая динамо имеет еще вспомо­ гательную обмотку Вов, которая питается от специальной ма­ ленькой динамо КД. В главной якорной цепи предусмотрен шунт Ш. От зажимов этого шунта питается обмотка возбужде­

ния компаундирующей динамо КД. Э. д. с. динамо КД, а вместе с ней и сила тока в вспомогательной обмотке возбуждения про­ порциональна падению напряжения в шунте Д/, т. е. в конечном счете нагрузке подъемного двигателя.

Таким образом, здесь мы имеем сложную систему компаун­ дирования управляющей динамо. При холостом ходе машины магнитный поток управляющей динамо создается только главной обмоткой возбуждения. Вспомогательная обмотка возбуждения не обтекается током, так как компаундирующая динамо не воз­ буждена. Чем больше нагрузка машины, тем сильнее возбуж­ дается компаундирующая динамо, тем больший ток обтекает вспомогательную обмотку возбуждения. Ампервитки вспомога­ тельной обмотки возбуждения усиливают магнитный поток упра­ вляющей динамо и увеличивают ее э. д. с., компенсируя этим омическое падение напряжения в главной якорной цепи.

Здесь возникает интересный вопрос, почему фирма AEG

сочла нужным применить такой сложный метод компаундирова­ ния, с введением специального вспомогательного агрегата, вме­ сто того, чтобы использовать элементарно простой метод ком­ паундирования при помощи сдвига щеток?

Легко показать, что метод компаундирования, применяемый

фирмой AEG, логически увязывается с остальными элементами

строящейся ею системы Г—Д.

Гашение поля остаточного магнетизма. При установке рукоятки управления в нулевое положение главная об­ мотка возбуждения обесточивается, но поле остаточного магне­ тизма индукторов продолжает индуктировать некоторую незна­ чительную электродвижущую силу. Незаторможенная машина под действием этой э. д. с. будет вращаться с очень небольшой (ползучей) скоростью. Если же машина будет механически за­ торможена, то в главной якорной цепи под действием этой оста­ точной э. д. с. будет течь ток, который может достигнуть зна­ чения около половины нормального .*

Для борьбы с этим явлением во всех машинах системы при­

меняется тот или иной метод гашения поля остаточного магне­

1 Э. д. с. остаточного магнетизма может достигнуть около 3% от макси­ мальной э. д. с. Падение же напряжения в главной якорной цепи при нор­ мальной нагрузке составляет около 5% от максимальной э. д. с. Отсюда сле­ дует, что ток, вызванный остаточным магнетизмом при заторможенной ма­ шине, может достигнуть 60% нормального.

тизма. Фирма AEG для этой цели применяет метод противокомпаундирования, условно представленный на рис. 217 про-

тивокомпаундным витком ПКВ. Такое противокомпаундирр-

вание, как ясно из предыдущего, может быть достигнуто про­ стым сдвигом щеток динамо по направлению вращения. При установлении рукоятки управления в нулевое положение ток якоря, обусловленный остаточным магнетизмом, благо­ даря сдвигу щеток создает продольную слагающую поля реакции якоря, которая уничтожает поток остаточного магне­

тизма.

Но противокомпаундирование действует и при нормальной работе машины, ослабляя основной поток и уменьшая электро­ движущую силу динамо тем больше, .чем больше нагрузка мат шины. Этим самым смягчается характеристика системы, увели­ чивается ее наклон. Это уже вредное влияние противокомпаун-

дирования. Чтобы его парализовать, компаундирующие ампер­ витки вспомогательной обмотки возбуждения рассчитываются

так, чтобы не только создать дополнительную э. д. с., компенси­ рующую омическое падение напряжения в главной якорной цепи,

но и компенсировать действие сдвига щеток динамо (противо:.

компаундного витка). Если бы компаундирующее действие вспо­

могательной обмотки возбуждения было постоянно, то и во время паузы действие противокомп'аундирования также было бы парализовано, и поле остаточного магнетизма не было бы

уничтожено. Очевидно поэтому, что компаундирующее действие вспомогательной обмотки возбуждения должно меняться: во время нормальной работы машины оно должно быть рассчитано на компенсацию как омического падения напряжения в якор­ ной цепи, так и действия противокомпаундирования. При остановке же машины должно компенсироваться только оми­ ческое падение напряжения в якорной цепи. Поле противо-

компаундного витка гасит в этот момент поле остаточного маг­ нетизма.

Компаундирующее действие вспомогательной обмотки воз­ буждения в системе AEG регулируется при помощи реостата РТ, который связан с рукояткой рабочего тормоза и вводится в цепь вспомогательной обмотки при рабочем торможении, т. е. во время паузы. Этим самым ослабляется поле, создаваемое вспо­ могательной обмоткой возбуждения.

Теперь ясно, почему фирма AEG вынуждена была применить столь сложную систему компаундирования. Совершенно оче­ видно, что, компаундируя машину при помощи сдвига щеток, не­ возможно добиться такой регулировки компаундирующего поля, которая необходима в системе AEG в связи с принятым в ней способом борьбы с остаточным магнетизмом.

352Аппаратура управления подъемной машины системы Г—Д

Вподъемных установках системы Г—Д отечественного про­ изводства гашение поля остаточного магнетизма производится при помощи так называемого самогасящего соединения. Сущ­ ность его заключается в том, что при установлении рукоятки управления, а вместе с ней и аппарата управления в нулевое положение, обмотка возбуждения управляющей динамо, отсое­

диненная теперь от шин динамо возбуждения, включается на за­ жимы якоря управляющей динамо. Теперь э. д. с. остаточного магнетизма посылает в обмотку возбуждения ток такого на­ правления, что создаваемый ею поток гасит поле остаточного магнетизма.

В противоположность способу гашения поля, принятому фир­ мой AEG, только что описанный способ не требует различного эффекта компаундирования при работе машины и во время паузы, и поэтому в этом случае нет никаких ограничений в отно­ шении выбора метода компаундирования.

Ослабление поля подъемного двигателя. Во время работы машины возбуждение подъемного двигателя не меняется. Во время паузы целесообразно выключить или значи­ тельно ослабить поле подъемного двигателя, так как на поддер­ жание этого поля напрасно затрачивается энергия; кроме того,

ток, обтекающий обмотку возбуждения двигателя, бесполезно ее нагревает. Это связано даже с некоторой опасностью пере­ грева, так как условия охлаждения полюсов во время паузы ме­ нее благоприятны, чем при вращении машины.

Ослабление поля подъемного двигателя во время паузы предусматривается, как правило, во всех машинах системы Г-Д.

аварийное выключение

В коммутационной схеме подъемной машины системы Г—Д особое место занимает аварийное выключение (так называемая система электрического выключения машины при включении

предохранительного тормоза). Аналогичное выключение уста­ новки с асинхронным подъемным двигателем производится пу­ тем простого отключения статора подъемного двигателя от сети. Это может быть сделано либо линейным выключателем, в цепи

нулевой катушки которого предусмотрен контакт, размыкаю­

щийся при срабатывании тормозного электромагнита, либо при помощи реверсера, сблокированного с предохранительным тор­ мозом так, что включение последнего сопровождается обесточи­ ванием катушек обоих реверсирующих контакторов. С отключе­ нием статора подъемного двигателя от сети электрическая си­

стема перестает оказывать какое-либо влияние на процесс тор­ можения.

354 Аппаратура управления подъемной машины системы Г—Д

щающий, а тормозящий момент на валу подъемного двигателя (генераторный режим).

Это свойство аварийного выключателя рассматривалось раньше как его преимущество. В самом деле, оно обеспечивало резервный источник аварийного торможения — электрическое торможение—на случай недостаточности или повреждения си­ стемы механического торможения.

Но применение аварийного выключателя рассматриваемого типа связано и с существенным недостатком. Выключение поля аварийным выключателем происходит относительно быстро

(время падения тормозного груза); соответственно быстро па­ дает э. д. с. динамо. При значительных скоростях подъема за это время машина не может быть остановлена. Поэтому, когда

электродвижущая сила динамо уже исчезнет или будет очень мала, электродвижущая сила подъемного двигателя может быть еще велика. За счет этой электродвижущей силы в главной якорной цепи будет течь значительный ток (генераторный по от­

ношению к подъемному двигателю) иногда в несколько раз превышающий нормальный; соответственно велик будет соз­ даваемый этим током тормозящий момент. Машина, нагру­ женная этим моментом, будет останавливаться с чрезмер­ ным замедлением, которое может превзойти допускаемые пре­

делы.

С развитием и совершенствованием быстродействующих тормозов, с повышением их надежности на электрическое ава­ рийное выключение перестали смотреть как на резерв к меха­ ническому торможению. При надежном механическом тормозе с благоприятной характеристикой свойство аварийного выклю­

чения— обеспечить в известных случаях генераторное торможе­ ние подъемного двигателя — имеет второстепенное значение. Го­

раздо важнее, чтобы система аварийного выключения обеспе­ чила установку от нежелательного участия электрической системы в процессе аварийного торможения (например, от появ­ ления в главной якорной цепи значительных уравнительных то­ ков вследствие неравенства э. д. с. динамо и двигателя). Отсюда

тенденция к проектированию таких систем аварийного выключе­ ния, при которых электрическая система вовсе исключается из

процесса аварийного торможения.

Самым радикальным и в то же время наиболее надежным

способом исключения электрической системы из процесса тор­ можения и избежания бросков тока в цепи якорей управ­ ляющей динамо и подъемного двигателя является разрыв этой цепи.

Этот способ и принят в подъемных установках системы Г—Д отечественного производства.