книги / Электрооборудование одноковшовых экскаваторов

вместо 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

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—

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

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:

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

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

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