Проектирование электропривода подъема экскаватора карьера

Кроме того, нормально  открытые контакты реле 1РН реверсируют  ток в

 

 

обмотках  обратной связи по напряжению МУП1 (4) и МУП2 (4) магнитных усилителей (создается положительная связь), а нормально закрытые контакты 1РН вводят в цепь задающего потенциометра дополнительно сопротивление 134-135. Тем самым ограничивается выброс тока якорей Г-Д при реверсе со «спуска» на «подъем» или постановка в нулевое положение рукоятки командо-контроллера.

Регулирование скорости вращения двигателей в уменьшение величины стопорного тока осуществляется шунтированием задающей и токовой обмоток одного из магнитных усилителей на промежуточных позициях.

На первой позиции задающая обмотка шунтируется  вентилем ВВП и включенным последовательно сопротивлением 119-116, второй - вентилем ВВП и включенным последовательно сопротивлением 118-116.

При постановке рукоятки командо-контроллера в  нулевое положение обмотками смещения МУП1 (2) и МУП2 (2) создается сильное отрицательное смещение характеристик магнитных усилителей, что обеспечивает быстрое гашение поля генератора и жесткую механическую характеристику для удержания ковша без наложения механического тормоза. Приводы экскаватора может работать при различной температуры окружающей среды. Поддержание постоянства стопорного тока якорей Г-Д достигается путем регулирования напряжения питания узла задающих обмоток за счет температурного изменения сопротивлений обмоток возбуждения двигателей и включение в цепь токовых обмоток магнитных усилителей сопротивления температурной компенсации типа СТК-1.

Узел задающих обмоток включен в диагональ  моста, образованного обмотками возбуждения двигателей и сопротивлениями 50-Р5П, 51-Р6П. При нагревании двигателей сопротивление обмоток возбуждения увеличивается; напряжение на потенциометре будет возрастать, частично компенсируя увеличение падения напряжения на ДПГ, КО генератора и ДПД двигателя.

 

 

Сопротивление температурной компенсации 101-111 и 101-113 расположены в потоке воздуха, выходящего из генератора подъема. При увеличении сопротивлений ДПГ, КО и ДПД из-за повышения температуры величина сопротивлений 101-111и101-113 также растет.

Схема предусматривает  защиту механизмов от переподъема ковша конечным выключателем КВП. Нормально закрытый контакт КВП1 отключает задающие обмотки магнитных усилителей в крайнем положении подъема ковша. При этом создается сильное отрицательное смещение характеристик магнитных усилителей обмотками МУП(2) и МУП2(2).

Таким образом, срабатывание конечного выключателя  КВП при переподъеме ковша равноценно подготовке рукоятки командо-контроллера в нулевое положение.

Максимальное  реле 1MP защищает электропривод подъема от токов, превышающих стопорное значение на 20%.

При срабатывании реле обрывается цепь катушки реле РБ и отключаются все цепи управления.

Нулевая защита осуществляется реле РП, который отпадает при срабатывании максимальной защиты или выключении автоматического выключателя ВП.

Механизм  снабжен пневматическим тормозом. Тормоз накладывается пружиной и снимается сжатым воздухом. Управление тормозом осуществляется электроклапаном ЭГВП при помощи автомата ВП. При подаче напряжения на катушку ЭГВП тормоз снимается (растормаживается механизм) при выключении напряжения тормоз накладывается (механизм затормаживается).

2.4. Управление экскаватором ЭКГ  - 8И.

Управляют основными  механизмами экскаватора из кабины машиниста, расположенной в правой передней части кузова. Управление подъемным,

 

поворотным, ходовым и напорным механизмами производится при помощи командоконтроллеров. Для управления тормозами служат аппараты, расположенные на пульте управления. Контакторы и сопротивления к двигателям и генераторам скомплектованы в одну общую панель, которая установлена в специальном ящике кузова около кабины машиниста. Аппаратура управления вспомогательными механизмами расположена на распределительном щите, находящемся у двигатель-генераторного агрегата.

Подготовка  к работе. Пуск двигатель-генераторного  агрегата производят переводом в нижнее положение рычага разъединителя высокого напряжения и рычага управления масляным выключателем. Рычаги расположены на распределительном щите.

Подъем и  опускание ковша. Соединение вала двигателя  с подъемной лебедкой производят переводом рычага муфты подъемного двигателя в сторону редуктора, а растормаживание лебедки - поворотом переключателя подъема, находящегося на пульте, из нулевого вертикального положения на 45°.

Для подъема  ковша поворачивают рукоятку командоконтроллера подъема на себя от 0° до 45°. для опускания ковша ту же рукоятку передвигают от себя от 0° до 45°.

Дополнительная  рукоятка, помещенная на рукоятке командоконтроллера подъема, служит для подачи сигналов, а кнопка - для выключения напряжения в цепях управления.

Работа напорного механизма. Растормаживание напорного механизма производится поворотом переключателя пульта в нижнее положение. Для выдвижения рукояти (напор) рукоятку командоконтроллера напора наклоняют от себя из нулевого вертикального положения на 45°. Возврат рукояти производят при помощи той же рукоятки командоконтроллера, наклоняя ее на себя на 45°.

Чтобы начать разгрузку ковша, нажимают на кнопку, смонтированную на рукоятке командоконтроллера напорного механизма. Кнопка на

 

командоконтроллере     служит     для     аварийной     остановки     двигатель генераторного агрегата.

Повороты  платформы экскаватора. Растормаживание  поворотного механизма производят поворотом переключателя на пульте в нижнее положение.

Для включения  двигателей поворотного механизма  поворачивают рукоятку универсального переключателя влево до отказа. Повороты платформы экскаватора вправо осуществляют при помощи командоконтроллера поворота, правая педаль которого наклоняется вниз на 45°.

Повороты  верхней части экскаватора влево  производят тем же командоконтроллером; в этом случае наклоняется вниз на 45° левая педаль.

Передвижение  экскаватора по прямой. Для растормаживания  ходового механизма, включения двигателя ходового механизма и насосной установки на нижней раме поворачивают переключатель 6 на пульте вправо до отказа.

Для передвижения экскаватора вперед наклоняют вниз на 15° правую педаль командоконтроллера поворота и хода.

Чтобы экскаватор начал передвигаться назад, наклоняют  вниз на 15° левую педаль командоконтроллера поворота и хода (при этом муфты гусениц должны быть включены, для чего выключатели переводят в верхнее положение).

Развороты экскаватора. Для выключения муфты правой гусеницы переключатель гусеницы на пульте переводят в нижнее положение. Выключение муфты левой гусеницы производят поворотом выключателя гусеницы в нижнее положение.

Разворачивают экскаватор при помощи педалей командоконтроллера поворота и хода. Разворот вправо делают при выключенной правой гусенице, разворот влево - при выключенной левой гусенице.

Подъем и  опускание стрелы. Соединение лебедки подъема стрелы с двигателем подъема и затормаживание подъемной лебедки производят

 

командоконтроллере     служит     для     аварийной     остановки     двигатель генераторного агрегата.

Повороты  платформы экскаватора. Растормаживание поворотного механизма производят поворотом переключателя на пульте в нижнее положение.

Для включения  двигателей поворотного механизма  поворачивают рукоятку универсального переключателя влево до отказа. Повороты платформы экскаватора вправо осуществляют при помощи командоконтроллера поворота, правая педаль которого наклоняется вниз на 45°.

Повороты  верхней части экскаватора влево  производят тем же командоконтроллером; в этом случае наклоняется вниз на 45° левая педаль.

Передвижение  экскаватора по прямой. Для растормаживания ходового механизма, включения двигателя ходового механизма и насосной установки на нижней раме поворачивают переключатель 6 на пульте вправо до отказа.

Для передвижения экскаватора вперед наклоняют вниз на 15° правую педаль командоконтроллера поворота и хода.

Чтобы экскаватор начал передвигаться назад, наклоняют  вниз на 15° левую педаль командоконтроллера поворота и хода (при этом муфты гусениц должны быть включены, для чего выключатели переводят в верхнее положение).

Развороты экскаватора. Для выключения муфты правой гусеницы переключатель гусеницы на пульте переводят в нижнее положение. Выключение муфты левой гусеницы производят поворотом выключателя гусеницы в нижнее положение.

Разворачивают экскаватор при помощи педалей командоконтроллера поворота и хода. Разворот вправо делают при выключенной правой гусенице, разворот влево - при выключенной левой гусенице.

Подъем и  опускание стрелы. Соединение лебедки  подъема стрелы с двигателем подъема и затормаживание подъемной лебедки производят

 

приводной цепью, которая надевается на звездочку  двигателя подъема.

Для отключения подъемной лебедки переводят  рычаг ее муфты в сторону двигателя.

Чтобы поднять  стрелу, рукоятку командоконтроллера подъема из нулевого вертикального положения наклоняют на себя.

Для опускания  стрелы ту же рукоятку наклоняют из нулевого вертикального положения от себя.

Остановка экскаватора. Чтобы затормозить двигатели  подъема, напора, поворота и хода и  обесточить их обмотки независимого возбуждения, переключатели на пульте устанавливают в верхнее нейтральное положение.

Напряжение  в цепи управления генераторов и  двигателей выключают установкой переключателя в верхнее нейтральное положение.

Для выключения двигатель-генераторного агрегата нажимают на кнопку 18, которая расположена на командоконтроллере напора.

На пульте управления в кабине машиниста экскаватора  кроме переключателей установлены выключатели: обогрева кабины, освещения кабины, освещения кабеля и розетка на 12В (для включения переносной осветительной лампы).

2.5. Система электропривода.

В настоящее  время одним из основных видов  регулируемого электропривода является электропривод с электродвигателем постоянного тока независимого возбуждения. Регулирование угловой скорости осуществляется изменением напряжения якоря.

Принцип действия, свойства и характеристики электропривода постоянного тока при питании якоря ДПТ НВ от ТП (система ТП - ДПТ) рассмотрим на примере схемы , в которой использован трехфазный мостовой тиристорный УВ. Схема включает в себя трехфазный согласующий трансформатор Т; тиристорный преобразователь ТП, в состав которого входят шесть тиристоров VS1 - VS6; сглаживающий реактор L; систему

 

импульсно-фазового управления тиристорами СИФУ, электродвигатель М. Обмотка возбуждения ОВМ питается от отдельного источника постоянного тока управляемого выпрямителя.

ТП обеспечивает регулирование напряжения на двигателе  за счет изменения среднего значения ЭДС преобразователя E_d.. Это достигается регулированием с поиощью СИФУ угла управления тиристорами а, который задается с помощью напряжения управления U_y, подаваемого на вход СИФУ.

Когда угол управления а = 0, т. е. тиристоры VS1-VS6 получают импульсы управления от СИФУ в момент их естественного открывания, к якорю двигателя прикладывается полное напряжение. Если теперь с помощью СИФУ осуществлять подачу импульсов управления на тиристоры со сдвигом относительно их момента естественного открывания на угол а, то ЭДС преобразователя и соответственно напряжение якоря ДПТ будут уменьшаться.

Ввиду пульсирующего  характера ЭДС преобразователя ток в цепи якоря также является пульсирующим. Такой характер тока оказывает вредное влияние на работу двигателя, приводя к ухудшению условий работы его коллектора, дополнительным потерям энергии и нагреву. Для уменьшения пульсаций тока в цепь якоря обычно включается сглаживающий реактор L, индуктивность которого выбирается в зависимости от допустимого уровня пульсаций тока.

Рассмотрим  уравнение электромеханической  и механической характеристик двигателя при его питании от ТП.

Уравнение электромеханической характеристики ДПТ НВ:

где w - угловая скорость ДПТ, рад/с; U_я - напряжение якоря электродвигателя, В; I_Я - ток в цепи обмотки якоря, А; с -электромеханический коэффициент, Вб; R_я = г₀._я +г_д._п +г_к.₀ +г_щ -сопротивление якоря, Ом, состоящее из сопротивления обмотки якоря

 

г₀._я , добавочных  полюсов  г_д._п  ,  компенсационной обмотки г_к.₀  и щеточного контакта г_щ.

а) б)

 

 

 

Рис. 2.1. Тиристорный  электропривод постоянного тока: а) схема; б) механические характеристики.

Уравнение механической характеристики ДПТ НВ:

где М - момент ДПТ, Нм

При питании  от ТП напряжение якоря электродвигателя U_я равно среднему значению выпрямленного напряжения Ud , а среднее значение выпрямленного тока I_d равно току якоря I_Я. Подставим в выражения (2.1) и (2.2) вместо U_я выражение

где E_d - ЭДС УВ; R_n = ЗХ_а/п - внутреннее сопротивление УВ; Х_а-индуктивное    сопротивление    рассеяния    трансформатора    или    сетевых реакторов. После упрощений, с учетом того, что Id= I_Я , получим следующие