книги / Электрооборудование одноковшовых экскаваторов
..pdfвместо отрицательной создается уже положительная об ратная связь по напряжению генератора. Одновременноразмыкающий контакт реле 1РН вводит в цепь потен циометра ЗСУП дополнительное сопротивление резисто ра ЗСуП (участок 127—170, узел 1). Тем самым огра ничивается выброс тока в главной цепи при реверси
ровании ККП из положения III со спуска в положение / на подъем. На рис. 7-4 показано приблизительное зна чение тока / р, когда нет реверсирования обмотки напря
жения, и тока /'р , когда оно есть |
(см. узлы реверса, |
в § 6-8 и 6-9). |
' |
Чтобы торможение было более плавным, обмотки: напряжения в первый период реверсирования переклю чаются на положительную обратную связь, в результатечего поле возбуждения генератора уменьшается медлен нее. Поэтому уменьшаются и броски тормозного тока. После того, как напряжение генератора, постепенно-
уменьшаясь, достигнет нуля и, изменив полярность, нач нет возрастать, выпрямитель ВЗ (узел 2) окажется за крытым, реле 1РН отключится и обмотки напряжения вновь станут выполнять функции отрицательной обрат ной связи по напряжению генератора.
При переводе рукоятки КК в положение III Назад' основная характеристика III на спуск имеет более высо кое заполнение (вследствие действия положительной об ратной связи по напряжению) и более высокую частоту вращения при идеальном х. х. (из-за ослабления поля),.
меньший стопорный ток (за счет уменьшения задающей м. д. с., так как к потенциометру ЗСУП подключается дополнительное сопротивление). Соответствующие ха рактеристики III (Подъем) и III {Спуск) показаны на рис. 7-4.
Узел непрерывной отрицательной обратной связи по току в главной цепи с магнитной отсечкой (узел 3 на на рис. 7-2). Токовые обмотки МУЛ1(3) и МУ112(3) узла.включены на участок главной цепи 101—103%в ко торой входят обмотки дополнительных полюсов генера тора ДПГП и одного из двигателей ДП2ДП, а также
компенсационная,обмотка генератора КО. В положении III КК в узле обратной связи по току разомкнут кон такт ЗП, поэтому обмотки МУП1(3) и МУ172(3) включе ны симметрично, образуя обычную токовую обмотку двухтактного магнитного усилителя, и осуществляют не-
261
ря. Магнитодвижущая сила FT вычитается из м. д. с. задающей обмотки F3 (см. рис. 7-3,6), снижая результи рующую м. д. с. управления Fy. Однако до тех пор, пока нагрузка на валу двигателя незначительна, работа про исходит на’ насыщенном участке характеристики блока МУ (участок bd на рис. 7-3,6), ток выхода блока 1В—
= / ОВг |
и соответственно э. д. с. генератора |
и частота |
|||||
вращения двигателя не уменьшаются. |
|
|
|||||
Когда ток якоря |
достигнет значения тока отсечки,, |
||||||
а пропорциональная |
ему |
м. |
д. |
с. |
токовой |
обмотки |
|
F т,отс, |
результирующая м. |
д. с. |
выходит на |
линейный |
|||
участок блока МУ (ЬО на |
рис. |
7-3,6). С дальнейшим |
|||||
ростом |
нагрузки ток |
/овг |
выхода |
блока МУ умень |
шается по ЬО, что. соответствует падающему участку ме ханической характеристики Ьс на рис. 7-3,в. Уменьшение частоты вращения двигателя на этом участке происхо дит в основном за счет уменьшения э. д. с. генератора под действием рассматриваемой токовой обмотки.
Жесткий участок механической характеристики (db на рис. 7-3,в) соответствует насыщенному участку ха рактеристики блока МУ (bd на рис. 7-3,6). Отсюда оче видно, что заполнение статической механической харак теристики зависит от соотношения м. д. с. F3 и /5т,ото Чем ближе это отношение к единице, тем круче будет ее падающий участок и больше заполнение характери стики.
Таким образом, требуемая экскаваторная характери стика обеспечивается нелинейностью характеристики усилителя, который в режиме х. х. работает с глубоким насыщением. При этом отпадает необходимость выпол нения узла отсечки с помощью потенциометра сравнения,, как это было' в ранее рассмотренных схемах, ибо здесь осуществляется так называемая магнитная отсечка.
Отрицательная связь по току с описанной магнитной отсечкой ограничивает ток якоря во всех режимах рабо ты привода, как это уже описывалось ранее. В режиме пуска и торможения, если ток якоря превышает ток от сечки, действие токовой связи обеспечивает уменьшение темпа изменения э. д. с генератора, так как в этих ре жимах она направлена на снижение форсировок, созда ваемых задающей обмоткой. При резких стопорениях происходит резкое снижение частоты вращения двигате ля, а следовательно, э. д. с. двигателя. Этому темпу сни жения э. д. с. двигателя должен соответствовать такой
26$
же быстрый темп снижения э. д. с. генератора во избе жание возникновения чрезмерных стопорных токов. Для этого требуются значительные форсировки, направлен ные на ускоренное гашение поля генератора, что обес печивается токовой обмоткой. Если, допустим, при сто порении . ток якоря превысит стопорный ток, тогда м. д. с. Frier токовой обмотки станет больше, чем макси мальная м. д. с. задающей обмотки F3, и блок МУ (см. рис. 7-3,6) перемагнитится. Он будет на выходе уже иметь напряжение UY (ток / п) Другой полярности, под действием которой генератор ускоренно размагничива ется. Чем больше напряжение 0У, приложенное н обмотне ОВГ генератора, тем быстрее спадает э. д. с. генера тора и тем меньше выброс тока якоря.
Когда КК находится в промежуточном положении, то ток в главной цепи при стопорении двигателей зави сит от тока в задающих обмотках и от сопротивления резисторов в цепи токовых обмоток усилителей. Напри мер, когда КК находится в положении II Вперед, вклю чается контактор ЗП (см. рис. 7-1), который замыкает •свои контакты в задающем и токовом узле. Это перерас пределяет токи в задающих и токовых обмотках. Ра бочая точка на характеристике «вход — выход» (см. рис. 7-3,6) размагниченного усилителя МУ2 перемеща ется незначительно (из точки / / / ' в точку //') , а рабочая точка намагниченного усилителя МУ1 перемещается значительно (из точки III в точку II), так как ее за дающая обмотка шунтируется вентилем 2ВВ и включен ным последовательно резистором 8СД. Чтобы токовый узел не действовал при значениях токовглавной цепи, меньших стопорного, -для полярности генератора, ука занной на рис. 7-1, токовая обмотка МУ1(3) намагни ченного усилителя также шунтируется вентилем 1ВП. Поэтому большая часть тока в токовом узле, опреде ляемая падением напряжения на участке главной цепи 101—103, будет проходить по этой шунтирующей цепи и по обмотке МУ2(3) размагниченного усилителя. Дей ствие токовой связи на усилителе МУ1(3) ослаблено на столько, что при возрастании тока якоря результирую щая м. д. с. усилителя и, следовательно, напряжение на обмотке возбуждения генератора уменьшаются не значительно. Только тогда, , когда ток в главной цепи -станет близким к стопорному значению, размагничи вающее действие токовой обмотки МУ1(3) намагничен
264
ного. усилителя возрастет и наклон внешней характери стики станет крутым (кривая II на рис. 7-4, участок d'c').
Из рис. 7-4 можно видеть, что промежуточные харак теристики вблизи точки холостого хода имеют нелиней ный участок, имеющий более' низкую жесткость, чем в области средних нагрузок. Эта нелинейность обуслов лена нелинейностью сопротивления вентилей 1ВП и 2ВП. При малых токах сопротивление вентиля велико и токо вая связь ослабляется в меньшей степени, чем при бо лее значительных нагрузках.
При установке рукоятки КК в положение 0 обмотки смещения, как упоминалось выше, создают сильное отри цательное смещение характеристик «вход—,выход» уси лителей, что равноценно разрыву выходных цепей СМУ. В результате этого быстрее уменьшается поле генератора и исключается действие токовых обмоток и обмоток на пряжения. Тем самым достигается жесткая внешняя ха рактеристика генератора, что необходимо для удержания ковша без наложения механического тормоза (кривая О на рис. 7-4). При этом двигатели подъема работают в ре жиме динамического торможения на сопротивление якор ной цепи, и характеристика имеет высокую жесткость, соответствующую жесткости естественной характеристи ки в системе Г—Д. В пределах зоны нечувствительности напряжение усилителя с возрастанием тока главной цепи и м. д. с. отрицательной обратной связи по току остается равным нулю.
Следует отметить, что м. д. с. отрицательного смеще ния определяет ширину I зоны нечувствительности МУ (см. рис. 7-3,а), а-следовательно, максимальный ток яко ря в положении О КК независимо от значения стопорно го тока в других положениях КК. Следовательно, при наладке для уменьшения максимального тока достаточ но уменьшить м. д. с. отрицательного смещения. При перегрузках по току якоря м. д. с. обратной связи по току возрастает и выводит усилитель из зоны нечувст вительности и токоограничение „ начинает действовать, как и в ранее рассмотренных схемах с потенциометри ческой токовой отсечкой (см. § 6-2).
Устройство температурной компенсации (узлы /, 3, 6 на рис. 7-2). Поддержание постоянства стопорного тока при различных температурах окружающей среды дости гается за счет температурного изменения сопротивлений обмоток возбуждения двигателей и включением в цепь
18—390 |
265 |
токовых обмоток усилителей резисторов температурной компенсации типа СТК-1 (1СДП и 2СДП). Узел задаю щих обмоток включен в диагональ моста, образованного обмотками возбуждения двигателей и резисторами 5СДП и 6СДП. Нагревание двигателей увеличивает сопротивление обмоток возбуждения и при неизменном напряжении возбудителя 110 В, напряжение .на потен циометре ЗСУП возрастает, частично компенсируя уве личение падения напряжения на обмотках ДПГ, ДЯД,
КО.
Резисторы 1СДП и 2СДП расположены в потоке воздуха, выходящего из генератора подъема. С увели чением сопротивления обмоток ДПГ, КО и ДПД сопро тивления резисторов 1СДП и 2СДП также растут. Те перь при повышении температуры и увеличении напря жения на входе такового узла увеличивается и сопротив ление элементов 1СДП и 2СДП контура токовых обмо ток. Это приводит к уменьшению тока в обмотке токовой обратной связи и, следовательно, к уменьшению их раз магничивающего действия на МУ, т. е. уменьшает тем пературные изменения коэффициента обратной связи по току в тем большей степени, чем больше доля сопротив ления 1СДП и 2СДП в суммарном сопротивлении этой цепи.
Общее действие рассмотренного устройства темпера турной компенсации может быть подобрано так, чтобы при уменьшении температуры имело место уменьшение
истопорного тока. Так как уменьшение температуры со провождается увеличением тока возбуждения двигателей
иих потока, такой закон изменения стопорного Чгока обеспечит в условиях эксплуатации примерное постоянст
во стопорного момента привода:
^ с т = СМ^ОВД, хол Агг, хол ^ |
СМ^ОВД, гор ^ст, гор» |
||||||
где |
|
|
|
|
|
|
|
Ф |
ОВД, хол ^ |
ф |
ОВД, гор» |
а |
/ |
СТ, хол \ |
/ |
|
|
а |
|
1ст, гор* |
Узел возбуждения и ослабления поля двигателя (уз лы 6 и 7 на рис. 7-2) аналогичен ранее описанным в § 6-3, 6-8. Контактором ослабления поля служит 2П. При переводе рукоятки КК в положение III Назад и до стижении генератором ГП напряжения порядка 500 В в узле 2 срабатывает реле 1РН и ослабляется поле дви гателей, так как в узле 7 размыкающий контакт реле
266
1РН отключает |
катушку контактора 2П. После этого |
в цепь обмоток |
возбуждения' двигателей ОВ1ДП и |
ОВ2ДП вводятся резисторы ЗСДП и 4СДП. Ослабление магнитного потока двигателей допускается При наладке устанавливать до 50% номинального.
Узел защиты и автоматики (узел 8 на рис. 7-2). Реле максимального тока IMP (см., узел 5) срабатывает, если ток превысит стопорное значение на 20%. При этом от ключаются контактор 1П и катушка электромагнита тор моза ЭПВП (узел 5); механизм подъема затормажива ется. При снятии напряжения с экскаватора катушка электромагнита также отключается и механизм затор маживается. Таким образом осуществляется нулевая за щита. Командоаппарат с приближением ковша к голов ке’ стрелы своим размыкающим контактом КВП1 (узел /) отключает цепь задающих обмоток МУ, а замыкаю щим контактом КВП2 (узел 4) реверсирует ток в обмот ках смещения, в результате чего создается сильное отри цательное смещение характеристик «вход — выход» уси лителей, обеспечивающее быстрое гашение поля генератора (см. рис. 7-3,а). Срабатывание КВП1 при переподъеме ковша равноценно установке рукоятки КК в нулевое положение.
Узел управления тормозом (узел 9 на рис. 7-2). Управ ление тормозом осуществляется электромагнитом ЭПВП при помощи автомата ВП, как описано в § 6-3.
7-2. УПРАВЛЕНИЕ ПРОВОДАМИ МЕХАНИЗМОВ НАПОРА, ПОВОРОТА И ХОДА ЭКСКАВАТОРА ЭКГ-8И
Схема управления приводом напора принципиально не отличается от схемы привода подъема. В ней предусмот рены выключатели КВН1 и КВН2, контакты которых отключают задающие обмотки усилителей, когда рукоять напорного механизма подходит в крайние положения, и имеется кнопка для открывания днища ковша.
Привод механизма поворота и хода (рис. 7-5). Режим работы выбирается с помощью переключателя УП1 (узел 11). Переключение возможно’ при напряжении генерато ра, близком к нулю, когда размыкающие контакты реле 2РН (узел 12) включат цепь контакторов поворота и хода (узел 11).
Токовый узел 3 и узел 1 задающих обмоток выполне ны так же, как и в схеме подъема. Несколько иначе вы полнен узел обратной связи по напряжению генератора 2
18* |
267 |
Номерузла
Рис. 7-5. Схема привода поворота-хода экскаватора ЭКГ-8И.
268
и узел смещения 4 (рис. 7-2 и 7-5), так как различны условия работы механизмов поворота и подъема (напо ра). Здесь требуется получение оптимального характера переходных”процессов с постоянным ускорением. В свя зи с этим необходимо, чтобы двигатели поворота разго нялись с почти постоянным моментом на всем протяже нии этого процесса. Поэтому в узле 2 предусмотрено использование положительной обратной связи по напря жению генератора в положении III рукоятки КК, когда контактор 2КХ отключается и замыкает своим контак том цепь резистора 7СУВ. При наладке, изменяя коэф фициент обратной связи, можно достичь довольно пол
ного заполнения основной характеристики привода пово рота (штрихпуиктирная кривая 1ПВна рис. 7-4).
Таким образом," слабая отрицательная связь по на пряжению генератора используется только на промежу точных положениях КК, когда контактор 2КХ включен и его размыкающий контакт в узле обратной связи по напряжению разомкнут. При этом схема не имеет отли чий от схемы подъема и промежуточные характеристики имеют ту же форму.
Установка рукоятки КК в положение 0 вызывает процесс торможения, осуществляемый в два этапа: с включенным реле 2РН (узел 12, рис. 7-5), пока напря жение генератора достаточно для его удержания, и при выключенном реле 2РН. Поэтому на первом этапе цепь резистора 9СУВ в узле 4 остается разомкнутой контак том 2РН, и при замкнутом контакте К1 командоконтроллера обмотки МУВ1(2) и МУВ2(2) создают сильное отрицательное смещение, обеспечивающее интенсивное
торможение привода (аналогично характеристике 0 на рис. 7-4). На втором этапе, когда отпадает реле 2РН, его контакт в узле 4 замыкается и резистор 9СУВ шун тирует обмотки смещения, уменьшая их ток и м. д. с., т. е. ширину зоны нечувствительности МУ (рис. 7-3,а).
Это необходимо для смягчения характеристики привода поворота в. положении О КК (см. штрихпунктирную кри вую О'в на рис. 7-4), так как при жесткой характеристи ке в процессе работы привод поворота бесполезно нагру жался бы значительным током, вызывая дополнительный нагрев электрических машин.
Напряжение генератора до номинального напряжения двигателя хода снижается с увеличением сопротивления
269
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
7-1 |
|
Параметры* устанавливаемые |
при наладке схем управления главных приводов карьерного |
|
|||||||||
|
|
||||||||||
|
|
' |
экскаватора |
типа ЭКГ-8И (данные наладки) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Ток в обмотках, А |
|
|
|
|
|
|
|
Положение |
|
|
усплшеля |
|
|
|
возбуждения |
Напряжение |
Стопорный |
||
задающей /3 |
|
|
|
|
|
||||||
команде- |
Рабочей Гпых |
дифферен |
1 генератора |
двигателя |
генератора |
||||||
контрол |
|
|
|
U |
при х. х., В |
ток* ст |
А |
||||
лера |
|
|
|
|
циальной |
(независи |
поток |
поток |
|
|
|
|
МУ1 |
МУ2 |
МУ.1 |
МУ2 |
мой полу- |
|
|
|
|||
|
|
обмоткн) /в |
(полный) |
(ослаб |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ленный) |
|
|
|
Подъем
|
|
|
|
|
Привод подъема |
|
|
|
|
|
/ |
0,74 |
0,21 |
10 |
2 |
—0,12 |
4,6 |
24,0 |
— |
200 |
400 |
II |
0,79 |
0,36 |
16 |
2 |
—0,21 |
8,1 |
24,0 |
— |
340 |
700 |
III |
0,9 |
0,9 |
48 |
1 |
•[■(■“0 ,03 |
23,8 |
— |
12 |
690—720 |
1600 |
I |
0,3 |
0,76 |
2,0 |
«11 |
0,13 |
4,8 |
24,0 |
— |
210 |
480 |
II |
0,4 |
0,8 |
2,0 |
17 |
— 0,22 |
8,4 |
24,0 |
— |
360 |
800 |
III |
0,91 |
0,91 |
1,0 |
48 |
— 0,42 |
24,0 |
24,0 |
— |
690—720 |
1800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
ъ
На себя
|
|
|
|
|
Привод напора |
|
|
|
|
|
I |
O.i |
0,8 |
12 |
0,3 |
0,12 |
5,2 |
12,0 |
— |
219 |
400 |
II |
0,22 |
0,84 |
18 |
0,2" |
0,18 |
8,8 |
12,0 |
— |
300 |
610 |
III |
1,16 |
1,16 |
28,5 |
0,2 |
0,215 |
14,2 |
12,0 |
— |
360 |
940 |