книги / Электрооборудование одноковшовых экскаваторов

обусловливает ее повышенную склонность к колебаниям. Поэтому в схеме предусмотрены стабилизирующие филь­ тры R—С (см. рис. 5-6).

Подобрав постоянную времени фильтра Г, можно со­ здать желательной формы характеристики в переходных режимах. Например, подключив задающую обмотку управления ЛМУ-6 через подобный фильтр (см. Ф6 на рис. 6-16), достигают плавного изменения напряжения на генераторе, изменяя, постоянную времени Г. Фильтры, подобные изображенному на рис. 5-6,6, используются в гибких обратных связях схемы управления главными приводами. В остальном построение схем управления и ее действие принципиально не отличаются от положений, изложенных в § 6-2 и 6-3.

Рассмотрим схему привода подъемной лебедки (рис. 6-16). Аналогичны ей схемы управления и других приводов (тяги и поворота), за исключением некоторых особенностей, о которых будет сказано ниже.

Узел задающейобмотки управления (узел 1 на рис. 6-16). Включением контактора В или Н посредст­ вом командоконтроллера КК подается питание через фильтр Ф6 на задающую обмотку ПМУ-6 (03) усили­ теля УМБ. В остальном его работа аналогична работе задающего узла, рассмотренного в § 6-2.

Для подачи питания катушкам контакторов В и Н необходимо предварительно включить выключатель тор­ моза ВТ и блокировочный контактор БК. Цепь катушки БК на рис. 6-16 не показана (она относится к схеме управления приводом главного агрегата), и в ней со­ средоточены все блокировки со вспомогательными меха­ низмами. Если теперь поставить КК в нулевое положе­ ние, то включится контактор 2П, который подает питание в цепи реверсивных контакторов В и Я и.обмотки воз­ буждения двигателей.

Узел жесткой обратной связи по напряжению генера­ тора (узел 2 на рис. 6-16). Обмотка напряжения ПМУ-5 (ОН) обеспечивает жесткую, отрицательную обратную связь по напряжению генератора. Действие узла анало­ гично приведенному в § 6-2. Кроме того, за счет включе­ ния обмотки ПМУ-5 через активно-емкостный фильтр Ф5 ее сигнал содержит составляющую гибкой отрица­ тельной обратной связи по напряжению генератора и предохраняет систему от устойчивых колебаний. Стаби­ лизация, обеспечивая определенное протекание переход­

242

ных процессов, затягивает процесс нарастания и спада­ ния напряжения генератора. Скорость их протекания об­ ратно пропорциональна емкости конденсатора ЗЕ.

Узел отрицательной обратной токовой связи с отсечкой (узел 3 на рис. 6-16). Действие узла описано в § 6-2. Для уменьшения колебаний и перерегулирования после­ довательно с обмоткой ПМУ-7 включен сглаживающий дроссель ДС с короткозамкнутым витком. Действие дросселя аналогично работе фильтра (см. рис. 5-6,а).

Узел гашения остаточного магнетизма (узел 3) дей­ ствует аналогично описанному в § 6-3. Только подключе­ ние токовой обмотки осуществляется шунтированием ча­ сти резистора 2СУ контактом реле 1РП при выключении

ВТ.

Узел реверса или противотока (узел 4 на рис. 6-16). Поскольку в узле 2 обмотка ПМУ-5 (ОН) при нормаль­ ной работе размагничивающая, то при больших форси­ ровках (большой жесткой обратной связи по напряже­ нию генератора) в режиме реверса напряжение генера­ тора быстро уменьшается вследствие совпадения действия м. д. с. обмоток ПМУ-6 (03) и ПМУ-5 (ОН)

впервый период реверсирования, когда полярность гене­ ратора еще остается прежней. Это вызывает появление

вглавной цепи больших тормозных токов и резкое торможение механизма. Для получения более плавного

торможения действие, обмотки обратной связи ПМУ-5 в первый период реверсирования нейтрализуется благо­ даря применению обмотки реверса ПМУ-9 (ОР).

Действие обмотки ПМУ-9 в момент реверсирования осуществляется с помощью узла противотока, состоящеего из двух выпрямителей ЗВК и 4ВК и контактов ре­ версивных контакторов. При нормальной работе и ука­ занной на рис. 6-16 полярности напряжения генератора

.(«+ » на выводе Л для положения Вперед) контакт В замкнут, а контакт Н разомкнут, но так как выпрями­ тель 4ВК при этом заперт, то через балластный рези­ стор 2СБ ток не проходит. С момента же реверсирова­ ния контакт В размыкается, а контакт Н замыкается. Но в первый период реверсирования полярность генера-. тора еще остается прежней за счет работы токового узла (узел 3 на рис. 6-*16). Поэтому через открытый вы­ прямитель ЗВК, замкнутый контакт Я, резистор 2СБ

иобмотку ПМУ-9 пойдет ток. В результате создается

м.д. с. Fp обмотки ПМУ-9, действующая против м. д. с.

обмотки ПМУ-5 (Fu). После того, как напряжение гене­ ратора под действием задающего сигнала, постепенно уменьшаясь, достигнет нуля и, изменив полярность, на­ чнет возрастать, выпрямитель ЗВК окажется закрытым! ток и м. д. с. обмотки ПМУ-9 станут равными нулю, т.е. действие обмотки реверса автоматически прекратится. При этом м. д. с. обмотки напряжения ПМУ-5, следуя за' изменением напряжения генератора, также пройдет через нуль и, изменив направление, возрастет. Эта м. д. с. снова станет размагничивающей по отношению к новой м: д. с. обмотки ПМУ-6 (03) (при положении КК Назад). Налаживая параметры схемы, подбирают, чтобы м. д. с. обмотки реверса оказалась равной ила большей м. д. с. обмотки напряжения в первый период реверсирования. Неправильный подбор соотношения м. д. с. и и быстрый перевод рукоятки КК с какого-либо из рабочих положений, особенно с IV на /, противопо­ ложное предыдущему направлению вращения механиз­ ма, может вызвать самовозбуждение генератора. Само­ возбуждения не произойдет, если будет соблюдено усло­ вие F3i>Fp—Fu, где F3i — м. д. с. задающей обмотки в положении IKK; Fp— м. д. с., обмотки ПМУ-9.

Узел электромашинного усилителя (узел 5 на рис. 6-16). Электромашинный усилитель поперечного по­ ля ЭМУ получает сигнал от ПМУ. Три его обмотки У-2, У-3, У-4 соединены* последовательно и служат нагрузкой ПМУ, а четвертая. У-1 включена на выводы якоря ЭМУ, осуществляя жесткую отрицательную обратную связь по его напряжению, и направлена встречно по отношению последовательных обмоток. Таким встречным включени­ ем обмоток обеспечивается возможность форсирования ЭМУ и сужается петля гистерезиса ЭМУ (см. § 6-8). Введение жесткой обратной связи снижает коэффици­ ент усиления ЭМУ, а следовательно, и системы. Вслед­ ствие этого и применяется ПМУ, благодаря чему общий коэффициент усиления системы даже несколько увели­ чивается.

На выходе ЭМУ, кроме обмотки возбуждения гене­ ратора ОВГ, параллельно ей подключается шунтирую­ щий резистор СШ, увеличивающий успокоение ЭМУ при переходных процессах. Во время стопооения двигателей токовая обмотка ОТ размагничивает ПМУ и генератор. При этом вся энергия магнитного поля генератора бы­ стро гасится в резисторе СШ,

244

Параллельно трем обмоткам ЭМУ на выходе ПМУ подключается фильтр Ф4, предназначенный для компен­ сации электромагнитной инерции обмотки управления ЭМУ. Цепь обмоток управления ЭМУ с фильтром пред­ ставляет нагрузку, близкую к активной, и среднее зна­ чение выпрямленного тока нагрузки ПМУ увеличивает­ ся, а также возрастает форсировка напряжения выхода

ПМУ.

Узел стабилизации по напряжению ЭМУ (узел 5). Для устранения колебаний и уменьшения скорости из­ менения напряжения ЭМУ при переходных процессах используется отрицательная обратная связь по выход­ ному напряжению ЭМУ, осуществляемая параллельным включением обмотки ПМУ-8 (ОС) и фильтра Ф8. Гиб­ кая обратная связь (5С, 6С, 4Е). как бы «предугадыва­ ет» возможное изменение режима работы ЭМУ от за­ данного значения и препятствует ему, замедляя спада­ ние и нарастание выходного напряжения ЭМУ, т. е. способствует более плавному протеканию переходных процессов. При этом ее действие начинается значитель­ но раньше жесткой обратной связи по напряжению ЭМУ. Введение контура 5Е и 7С (второй производной по на­ пряжению ЭМУ) способствует более интенсивному про­ теканию процесса в начале и в конце замедления элек­ тропривода. Объясняется это тем, что сигнал, пропор­ циональный второй производной, приобретает наиболь­ шее значение в начале и в конце переходного процесса, т. е. в моменты наиболее резкого изменения первой про­ изводной, создаваемой контуром 5С, 6С, 4Е.

Обмотка ПМУ-8 (ОС) посредством фильтра Ф9 так­ же осуществляет и стабилизацию по току главной цепи.

Узел возбуждения двигателей (узел 6 на рис. 6-16). Подробно описан в § 6-3 и 6-8.

В приводе механизма поворота ослабление поля воз­ буждения двигателей не применяется.

Главный контакт контактора 2П (узел 1 на рис. 6-16) размыкается только в аварийных случаях или при пол­ ном отключении схемы. В этих случаях запасенная в об­ мотках возбуждения двигателей электромагнитная энер­ гия разряжается на резистор СР.

Узел защиты и автоматики (узлы 5, 7 на рис. 6-16). Реле максимального тока РТМ (узел 7) срабатывает, если ток в главной цепи становится более 15% значения стопорного тока. При этом катушка контактора 2П

(узел /) остается без питания и схема полностью от­ ключается. Катушка реле напряжения PH (узел 5) включена через выпрямитель 1ВС и имеет три замыкаю­ щих контакта по числу главных приводов. С исчезнове­ нием напряжения питания ПМУ реле PH отпускает, в результате чего лишается питания катушка контакто­ ра 2П. Реле обрыва поля РОЛ (узел 6) отключает кон­ тактор 2П в случае обрыва цепи возбуждения и если КК занимает любое рабочее положение, кроме нулевого.

Узел управления, тормозом (узел 8 на рис. 6-16). Электромагнит ЭТ включается пакетным выключателем

ВТ.

Тормоза механизма подъема и тяги могут наклады­ ваться автоматически при срабатывании реле защиты РТМ, PH и РОЛ. Тормоз механизма поворота может быть наложен только вручную выключением ВТ при полной остановке двигателей.

Узел ослабления поля двигателей (узел 9 на рис. 6-16) вводится только в схему приводов подъема и тяги (см. работу узла 7 в § 6-8).

Механические характеристики главных приводов экс­ каватора ЭШ-14/75 имеют тот же вид, что на рис. 6-14, за исключением характеристики О'. В этой схеме из-за значительного коэффициента усиления системы отпадает необходимость усиления обратной связи по напряжению с целью повышения жесткости характеристики для удер­ жания поднятого груженого ковша.

Схемы главных приводов экскаваторов ЭШ-15/90 по структуре и принципу построения аналогичны ‘рассмо­ тренной выше, кроме одной дополнительной обратной связи, состоящей из двух последовательно включенных обмоток ПМУ, подключенных через активно-емкостный контур на напряжение, подаваемое на вход узла отрица­ тельной обратной связи по току. Они осуществляют гиб­ кую отрицательную обратную связь по току и ограничи­ вают перерегулирования и колебания тока якоря при работе узла токоограничения.

6-10. УПРАВЛЕНИЕ ГЛАВНЫМИ ПРИВОДАМИ ПО СИСТЕМЕ Г—Д С СМУ—ПМУ ЭКСКАВАТОРА ЭШ-15/90А

На рис. 6-17 изображена принципиальная схема при­ вода подъема экскаватора ЭШ-15/90А. Применение вме­ сто ЭМУ силового магнитного усилителя при одинаковой структуре схем (рис. 6-16 и 6-17) не вносит принципи-

24С

Рис. 6-17. Схема привода подъема экскаватора ЭШ-15/90А.

альных отличий в схему управления экскаватором ЭШ-15/90А. Поэтому ограничимся кратким ее описа­ нием.

Питание двигателя подъема (как и двигателей дру­ гих основных механизмов) осуществляется от генератора с тремя обмотками на главных полюсах: независимого возбуждения ОВГ; параллельной ОВШГ, осуществляю­ щей самовозбуждение генератора и создающей около 40% суммарного потока возбуждения в номинальном режиме; противокомпаундной ПКОГ, обеспечивающей непрерывную отрицательную обратную связь по току якоря. Обмотка ОВГ. разделена на две полуббмотки и включена по мостовой схеме на выход силового магнит­ ного усилителя УМС. Все обратные связи в схеме осу­ ществляются специальным суммирующим усилителем ПМУ. Последний с целью уменьшения постоянной вре­ мени питается от статического преобразователя частоты с выходной частотой 450 Гц.

Схема аналогична схеме по системе Г — Д — ЭМУ — ПМУ. Обмотка ПМУП-7 осуществляет обратную отрицательную связь по току якоря и включена в узел потенциометрической отсечки. Обмотка ПМУП-3 обеспе­ чивает жесткую и гибкую обратные отрицательные связи по напряжению генератора. Обмотка ПМУП-4 является задающей; она управляется посредством кулачкового командоконтроллера КК. Вместо него на экскаваторах последних лет выпуска применяются бесконтактные командоаппараты СКА (см. § 3-4).

Недостатком описанных выше всех схем с потенцио­ метрической отсечкой по току является питание потен­ циометров узла отсечки разных приводов от одного генератора собственных нужд. Такое питание цепи управления электрически связывает все три привода. Вследствие этого возможные замыкания на землю в про­ цессе эксплуатации могут нарушить работу узлов токоограничения и вызвать тяжелые аварии. В рассматри­ ваемой схеме питание потенциометра 1СУП узла токо­ вой отсечки осуществляется от индивидуального (для каждого привода) источника, состоящего из выпрямите­ ля ВСП и трансформатора ТОП. Для уменьшения пуль­ саций напряжения отсечки на выход выпрямителя вклю­ чен индуктивно-емкостный контур Д — С.

Использование усилителя ПМУ с повышенной часто­ той и силового магнитного усилителя взамен ЭМУ по­

248

зволило сократить количество стабилизирующих и кор­ ректирующих звеньев схемы. При сохранении гибкой отрицательной обратной связи по току якоря с помощью обмотки ПМУП-6 и сглаживающего фильтра на входе задающей обмотки ПМУП-4 в схему введен дополни­ тельный стабилизирующий контур, образуемый обмот­ кой усилителя УМС-3, резистором СД1 и обмоткой

Рис. 6-18. Узел реверса схемы привода поворота экскаватора ЭШ-15/90А.

ПМУП-1. С изменением тока управления силового уси­ лителя в его обмотке УМС-3 наводится э. д. с. взаимоин­ дукции, и в стабилизирующем контуре проходит ток, воздействующий на обмотку ПМУП-1 промежуточного усилителя. Таким образом, осуществляется гибкая об­ ратная связь по постоянной составляющей магнитного потока и, следовательно, по напряжению силового уси­ лителя.

Схемы узлов защиты аналогичны схемам таких лее узлов на экскаваторе ЭШ-15/90.

В схеме управления приводом -поворота экскаватора ЭШ-15/90А узелреверса выполнен конструктивно не­ сколько иначе, чем узел 4, приведенный на рис. 6-16. В ней обмотка ПМУВ-3 (рис. 6-18) во всех режимах, кроме тормол<ения реверсом, выполняет две функции: слабой отрицательной обратной связи по напряжению генератора и гибкой отрицательной обратной связи. При торможении реверсом эта обмотка, оказывается вклю­ ченной в диагональ моста, образуемого резисторами

ЗСУВ, 6СУВ и СДВЗ.

249