Система Г–Д с критическим самовозбуждением двигателя.

(см. альбом страница 17, рис 1.13)

ОВН (независимая ОВ) получает питание от МУ (силового) собранного по мостовой схеме. Критическое самовозбуждение генератора создается с помощью ОВП (параллельная ОВ). Генератор – интегрирующее звено с постоянной времени Ти.

Отрицательная ОС по току двигателя снимается с дополнительных полюсов ДП и КО и подается на ОТ (МУ). Задающий сигнал по току Uзт подается на ОЗ (МУ) от регулятора напряжения.

Отрицательная ОС по напряжению снимается с потенциометра, благодаря наводимой ЭДС взаимной индукции. В сигнале, подаваемом на вход обмотки ОН (РН) содержится составляющая по производной напряжения генератора – гибкая ОС (действует в переходных процессах).

Унифицированная система ТВ–Г–Д (рис 1.14)

Силовая цепь та же. ОВГ – питается от реверсивного тиристорного возбудителя (ТВ), СИФУ которого выполнена на МУ. С целью получения режима критического самовозбуждения генератора применяется положительная ОС по напряжению генератора. Она подается на ОН (ТВ). Функции звена ограничения ЗО выполняет возбудитель. Отрицательная ОС по току подается на ОТ (ТВ) – внутренний контур. Сигнал задания тока поступает на ОЗ (ТВ) от РН (в качестве которого МУ). Отрицательная ОС по напряжению и положительная ОС по току – подаются на ОН (РН) и ОТ (РН). В схеме предусмотрена гибкая ОС по напряжению генератора – ОГН (РН).

Система ТП–Д (рис 1.15, стр 17)

Тиристорный преобразователь (ТП) для питания якорной цепи двигателя. Схема (рис. 1.15) соответствует унифицированной структуре и формирует экскаваторную характеристику 2.

Вывод: для индивидуального ЭП механизмов подъёма экскаваторов с ёмкостью ковша более 2 м³ сейчас главным образом применяются ДПТ с НВ, управляемые изменением напряжения в цепи якоря по системе «управляемый преобразователь-двигатель». Для формирования требуемых механических характеристик используются обратные связи по напряжению и току с отсечкой. Характерная структура – структура с суммирующим усилителем (лабораторная работа N6). В последние годы на экскаваторах применяются двухконтурные системы подчинённого регулирования.

Основные направления автоматизации и примеры схемных решений.

Основные направления: работы по увеличению надёжности аппаратуры управления путём замены контактных командоконтроллеров бесконтактными. На некоторых типах одноковшовых экскаваторах (ОЭ) устанавливают сельсинные командоаппараты – обеспечивают бесконтактное управление (альбом стр. 27, рис. 1.25). Однокатушечная обмотка бесконтактного сельсинного командоконтроллера (СККП) получает питание от сети переменного тока (85 В). Трёхкатушечная обмотка включена по балластной схеме и питает управляющие обмотки СМУ и воздействует на МУ или полупроводниковый преобразователь.

Конденсаторы С_ф.п. – фильтры; резисторы R– балластные сопротивления; КВП – концевой выключатель для ограничения рабочей зоны; С_ф.п., R, вентили - образуют двухполярную систему выпрямления с отфильтрованным напряжением, которым питается обмотка задания.

Примеры типовых схемных решений

1) ЭП механизмов подъёма экскаваторов с электромагнитным усилием;

2) ЭП механизмов подъёма экскаваторов с тиристорным управлением (альбом стр. 26, 27, рис. 1.24, 1.25).

Питание к силовому трансформатору подводится от сети 6 кВ через кольцевой токосъёмник, к соответствующим потребителям напряжения 380 В. Двигатели Д1, Д2 получают питание от тиристорного преобразователя, реверсивного с раздельным управлением. В схеме присутствуют ограничивающие реакторы.

Защиты:

1) зашита от перенапряжений: RC – фильтром, который препятствует возникновению высоких напряжений в цепях при выделении запаса энергии в индуктивностях при переходных процессах; селеновые вентили – выполняют функции разрядников (при номинальном напряжении – ток мал, а при перенапряжении – ток резко возрастает, ограничивая перенапряжения);

2) от коротких замыканий – 1РМ, 2РМ – срабатывают при токах на 25% выше стопорного и включают дистанционный расцепитель главного автоматического выключателя (АВ);

3) понижения напряжения – контактор Л и реле минимального напряжения в цепи управления.

Блокировки:

1) ограничение рабочей зоны – концевой выключатель;

2) исключают включение блокировочного контактора, если не включены двигатели, отсутствует смазка редукторов, возбуждение на двигателе.

Работа схемы управления

Управление ЭП – сельсинным командоаппаратом. Для формирования экскаваторной характеристики используется принцип суммирования сигнала задания, отрицательной обратной связи по напряжению и отрицательной обратной связи по току с отсечкой.

Задающий сигнал – с СККП на СМУП. Отрицательная обратная связь по напряжению – с выходных зажимов ТП на СМУП. Отрицательная обратная связь по току – от цепочки, подключённой параллельно ДП через стабилитроны 3СКП, 4СКП.

Достоинства схемы:

- обеспечивает надёжное стопорение;

- обеспечивает механические характеристики необходимой жесткости.

Недостатки:

- ограниченная мощность выпускаемых для работы ТП;

- сети, которые питают трансформаторы преобразователей, имеют большое сопротивление, что затрудняет создание устойчивого режима работы ТП;

- при переводе на тиристорный ЭП экскаваторов массовых серий ЭКГ с их концентрацией на карьере от 40 до 60 штук возможно большое искажение формы питающего напряжения 6 кВ и нарушениё работы ЭП.

Вывод:

В основном тиристорные преобразователи в экскаваторном ЭП используют для питания ОВГ, а система управления тиристорных возбудителей может быть построена как система подчинённого регулирования (параллельной коррекции).

4 Перспективы совершенствования АЭП ОЭ

Современные экскаваторы характеризуются рядом особенностей, которые надо учитывать при проектировании АЭП:

1) увеличение электровооруженности в 1, 3÷ 1, 5 раза;

2) увеличение подключаемой мощности потребителей (более 10 тыс. кВт);

3) уменьшение металлоёмкости и повышение надёжности.

Все новые типы экскаваторов можно разделить на три группы:

1) с ковшом до 8 м³ – тиристорный ЭП, приспособленный для работы от карьерных сетей и дизельных генераторов;

2) с ковшом от 10 до 25 м³ – система Г-Д с тиристорным возбудителем всех электрических машин и по возможности простой структурой управления эп;

3) с ковшом более 25 м³ – в большинстве случаев используется система Г-Д с тиристорным возбудителем и автоматическим управлением процессами копания и перемещения грунта.

Опыт проектирования и эксплуатации систем ЭП ОЭ показал, что следующие технические решения обоснованы:

1) питание электродвигателей и обмоток возбуждения электрических машин от индивидуальных тиристорных преобразователей;

2) применение многодвигательных ЭП силовых схем с питанием не более двух электродвигателей от одного источника;

3) использование подчинённого регулирования тока и ЭДС с переключающимися обратными связями;

4) максимальное упрощение ТП (надёжность);

5) приспособленность ТП для питания, как от централизованных, так и от автоном-

ных источников электрической энергии.

Замечание: создание новых ЭП ОЭ не исключает актуальности работ в области ЭП по системе Г-Д, с ЭМУ, МУ для некоторых типов выпускаемых экскаваторов.

Тема: Автоматизированный ЭП ТПМ позиционного типа (ТПМ_ПТ)

Классификация ТПМ_ПТ. Выбор двигателей и требования к системе управления

1 Обзор. Классификация ТПМ_ПТ.

2 Анализ особенностей технологического процесса.

3 Выбор двигателя.

4 Основные требования к ЭП ТПМ_ПТ.

5 Требования к системе управления. Специальные требования по обеспечению повышенной безопасности, их реализация в схемах электрооборудования и конструкции лифтов.

1 Обзор. Классификация ТПМ_ПТ.

К ТПМ_ПТ относятся подъёмники циклического действия для транспортировки грузов и людей в специальных грузонесущих устройствах с одного уровня на другой. Это:

1) лифты – механизмы вертикального транспорта в городском хозяйстве и на предприятиях;

2) шахтные подъёмные машины (ШПМ) используются при подземном способе добычи полезных ископаемых;

3) фуникулёры – подъёмно-транспортное вооружения с канатной тягой с перемещением под крутым углом (есть направляющие – отличие от канатной дороги).

Классификация:

1) по характеру перемещаемых грузов:

- грузовые;

- грузоподъёмные;

- грузопассажирские.

2) по виду движения грузонесущего приспособления:

- вертикальные;

- наклонные.

3) по типу грузонесущего приспособления:

- клетьевые (пассажирские);

- скиповые (грузовые);

- кабинные (грузовые, пассажирские).

Каждой группе ТПМ_ПТ присуще свои особенности, но общим является наличие направляющих, в которых без раскачивания перемещается грузонесущее приспособление. В большинстве подъёмников с ЭП движение грузонесущему элементу сообщается от лебёдки с канатоведущим шкивом. Все механизмы относятся к позиционным, требующие точной остановки (диапазон регулирования).

Лифты:

1) по назначению:

- пассажирские;

- больничные;

- грузовые;

2) по скорости:

- тихоходные (до 0, 5 м/с);

- быстроходные (до 1 м/с);

- скоростные (до 2, 5 м/с);

- высокоскоростные (более 2, 5 м/с);

3) по грузоподъёмности:

- малые грузовые (100÷ 160 кг);

- грузовые (0, 5÷ 5 т);

- пассажирские (250, 350, 500, 1000, 1500 кг);

- больничные (500 кг).

Вместимость пассажирских лифтов определяется из среднего веса человека:

,

где Q_ном – номинальная грузоподъёмность;

Q_п – вес человека.

Несмотря на большое разнообразие конструктивных вариантов пассажирских и грузовых лифтов основным оборудованием для них являются:

1) кабина; 7) ловители;

2) подъёмная лебёдка; 8) буфера;

3) канаты; 9) двигатель;

4) противовес; 10) электромеханический тормоз;

5) направляющие; 11) аппараты управления.

6) ограничитель скорости;

Всё оборудование размещается:

- в шахте;

- в машинном помещении;

- в приямке;

- в кабине (на, под).

Кинематические схемы:

 

На рисунках обозначены:

1 – канатоведущий шкив; 7 – противовес;

2 – отводной блок; 8 – буфера;

3 – подъёмный канат; 9 – направляющие шкивы;

4 – центробежный ограничитель скорости; 10 – ловители;

5 – кабина; 11 – управляющий кабель;

6 – направляющие; 12 – трос центробежного ограничителя скорости.

Преимущества схем:

(а), (б), (г)

- верхнее расположение оборудования;

- более высокий КПД;

(в)

- нижнее расположение;

- лучшая звукоизоляция;

- упрощение ремонта и обслуживания.

(а), (б) – до 75 м (высота здания);

(в) – большие размеры кабины;

(г) – большая высота, для увеличения силы трения между шкивом и канатами схема с двойным обхватом (1904 г.).

Подъёмники (ШПМ) – применяются в горнорудной промышленности. Элементы кинематической схемы:

1 – канатоведущий шкив;

2 – направляющие шкива;

3 – скип;

4 – главный подъёмный канат;

5 – уравновешивающий канат;

6 – несущие рамы;

7 – направляющий ролик;

8 – разгрузочные кривые;

9 – направляющие.

Основные параметры:

- масса ШПМ средней мощности приведенная к барабану - 50÷ 80;

- скорость подъёма – 20 м/с;

- допустимое ускорение (замедление) – 1 м/с²;

- тормозной путь - 20÷ 30 м;

- минимальная скорость – 1, 5 м/с;

- неточность остановки Δ S_доп – 0, 25÷ 0, 3 м.

2 Анализ особенностей технологического процесса

2.1 Лифты

Тяговое усилие от двигателя к кабине передаётся посредством двух концевой лебёдки с канатоведущим шкивом (1). На шкиве канаты располагаются в клиновидных или полукруглых дорожках. Связь осуществляется за счёт трения (между шкивом и канатом).

В нижней части канаты проходят через направляющие шкивы. В процессе работы кабина перемещается вдоль направляющих, которые охватываются роликами.

Противовес – аналогично.

На кабине установлен ЭП дверей. Питание к двигателю дверей – гибким кабелем.

Связь электрооборудования, расположенного в кабине с аппаратурой машинного отделения – гибким многожильным кабелем.

Технологический процесс лифтов отражён в тахограмме движения кабины быстроходного и тихоходного лифтов.

2 Анализ особенностей технологического процесса

2.2 Скиповые шахтные подъёмники

Установка выполнена таким образом, что при загрузке первого скипа, находящегося в нижней части ствола шахты, второй скип разгружается в верхней части.

По окончании выгрузки-загрузки пустой скип опускается, загруженный – поднимается.

Перед выгрузкой скип входит в направляющие ролики (в разгрузочные кривые). При этом осуществляется поворот скипа относительно рамы, опрокидывание, разгрузка.

Далее цикл повторяется.

Для скиповых и ШПМ устанавливаются 6-ти периодные графики тахограмм.

I – разгон до минимальной скорости;

II – разгон до основной скорости;

III – движение с установившейся скоростью;

IV – торможение до минимальной скорости перед посадкой на загрузочное устройство;

V – движение с постоянной пониженной скоростью;

VI – остановка скипа механическим тормозом и посадка на механизм загрузочного устройства.

3 Выбор двигателя на примере лифта

Для определения мощности двигателя необходимо знать:

- кинематическую схему ( i );

- заданные допустимые скорости, ускорения, грузоподъёмность, массу кабины, режим работы лифта.

Расчёт мощности двигателя сводится к предварительному расчёту по статической нагрузке, построение полной нагрузочной диаграммы с учётом переходных процессов и проверки методом эквивалентного момента и тока.

Расчёт статических нагрузок – смотри двух концевую лебёдку.

По Мс может быть построена нагрузочная диаграмма и выбрана по каталогу примерная мощность двигателя.

Для построения полной нагрузочной диаграммы надо учитывать время разгона и замедления ЭП, в режиме открывания и закрывания дверей, количество остановок при движении кабины, время входа и выхода пассажиров при наиболее характерном цикле работы.

Примерные данные для расчёта времени ускорения и замедления ЭП или суммарного времени и учётом открывания и закрывания дверей находят по таблицам.

В зависимости от скорости, расстояния между этажами, время входа и выхода пассажиров примерно 1 с.

Число вероятных остановок по этажам с учётом примерной плотности человек на этаж:

Вместимость Е = G / 80.

При построении полной нагрузочной диаграммы, зависимость от эксплуатации лифта:

- задержки;

- выравнивание кабины против этажа;

- движение кабины на пониженной скорости.

Следовательно, при расчётах общее время цикла увеличивается на 10 %. При точном расчёте необходимо различать режимы равномерного и неравномерного грузопотоков.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. LANGUAGE IN USE - Повторение грамматики: система времен английских глаголов в активном залоге
2. Linux - это операционная система, в основе которой лежит лежит ядро, разработанное Линусом Торвальдсом (Linus Torvalds).
3. SWIFT как система передачи данных.
4. VI. Приемно-комплексная система
5. Автоматическая система сепарирования Алькап. Назначение, принцип действия.
6. Адресно-аналоговая система пожарной сигнализации
7. Англо-американская правовая система
8. Англо-саксонская правовая система. Особенности американского права.
9. Англо-саксонская система права.
10. Англо-саксонская система права: общая характеристика.
11. Англосаксонская правовая система
12. Англосаксонская правовая система