- •Глава 1
- •1.2. Развитие электропривода в горной промышленности
- •Глава 2
- •2.1. Уравнение движения электропривода
- •2.2. Приведение статических моментов
- •2.3. Приведение моментов инерции и поступательно движущихся масс
- •2.4. Продолжительность пуска и остановки электропривода
- •2.5. Статические моменты рабочих машин
- •Глава 3
- •3.1. Основные понятия и определения
- •3.2. Механические характеристики двигателей постоянного тока
- •3.3. Механические характеристики трехфазных асинхронных двигателей
- •3.4. Механическая и угловая характеристики синхронных двигателей
- •Глава 4
- •4.1. Общие понятия и определения
- •4.2. Механические переходные процессы при линейной механической характеристике двигателя и постоянном статическом моменте
- •4.3. Электромагнитные переходные процессы в обмотках машин постоянного тока
- •4.4. Методы расчета переходных процессов
- •4.5. Энергетика переходных процессов в электроприводах
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Пуск двигателей постоянного тока
- •5.4. Тормозные режимы двигателей
- •5.5. Расчет пусковых и тормозных сопротивлений
- •Глава 6
- •6.3. Регулирование скорости асинхронных двигателей
- •Глава 7
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Электропривод по системе генератор — двигатель (г—д)
- •7.5. Многодвигательные системы электропривода
- •7.6. Каскадные схемы электропривода
- •7.7. Электропривод с электромагнитной муфтой скольжения
- •8.1. Общие сведения
- •8.2. Нагрев и охлаждение электрических двигателей
- •8.3. Режимы работы и нагрузочные диаграммы электроприводов
- •8.4. Выбор мощности электродвигателей при длительном режиме работы
- •8.5. Выбор мощности двигателя при кратковременном и повторно-кратковременном режимах работы
- •Глава 9
- •9.1. Классификация аппаратуры и требования, предъявляемые к ней
- •9.2. Аппаратура ручного управления
- •9.3. Командоаппараты
- •9.4. Автоматические выключатели
- •9.5. Реле управления и защиты
- •9.6. Электромагнитные контакторы
- •9.7. Пускатели
- •Глава 10
- •10.1. Общие сведения
- •10.2. Основные виды электрических схем
- •10.3. Принципы автоматического управления пуском электроприводов
- •11.1. Условия эксплуатации и требования, предъявляемые к электрооборудованию
- •11.2. Основные требования, предъявляемые к электроустановкам карьеров и приисков
- •Глава 12
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Рабочие режимы электроприводов экскаваторов
- •12.4. Системы электропривода
- •12.5. Электрооборудование экскаваторов переменного тока
- •12.6. Электрооборудование одноковшовых экскаваторов постоянного тока
- •12.7. Подвод энергии к одноковшовым экскаваторам
- •13.1. Общие сведения
- •13.2. Рабочие режимы электроприводов и способы питания многоковшовых экскаваторов
- •13.3. Требования, предъявляемые к электроприводам и электрооборудованию многоковшовых экскаваторов
- •13.4. Электрооборудование многоковшовых экскаваторов
- •13.5. Перспективы развития электроприводов и электрооборудования
- •Глава 14
- •15.1. Общие сведения
- •15.2. Режимы работы и требования, предъявляемые к электроприводу и схемам управления
- •15.3. Способы питания и схемы управления электроприводами
- •15.4. Перспективы развития электропривода, электрооборудования и схем управления конвейерными установками
- •Глава 16
- •16.1. Общие сведения
- •16.3. Электропривод и схемы управления электроприводами
- •16.5. Перспективы развития электропривода и
- •17.1. Общие сведения
- •17.2. Требования, предъявляемые к электроприводу и электрооборудованию электровозов
- •17.3. Пуск, регулирование скорости и торможение тяговых двигателей
- •17.4. Способы питания и электрооборудование карьерных электровозов
- •17.5. Перспективы развития электрооборудования электровозного транспорта
- •Глава 18
- •Глава 19
- •Глава 20
- •20.1. Общие сведения
- •20.2. Электропривод и электрооборудование водоотливных установок
- •20.3. Электропривод и электрооборудование компрессорных и вентиляторных установок
- •20.4. Электропривод и электрооборудование подъемных установок
- •20.5. Электропривод и электрооборудование вспомогательных установок
- •Глава 21
- •21.1. Основные световые величины и единицы их измерения
- •21.2. Электрические источники света
- •21.3. Осветительные приборы
- •21.4. Системы электрического освещения
- •21.5. Расчет электрического освещения
- •21.6. Схемы осветительных установок. Управление освещением
- •22.1. Общие сведения
- •22.2. Схемы распределения электрической энергии на карьерах и их выбор
- •22.3. Распределение электрической энергии на дражных полигонах и при гидромеханических способах разработки
- •Глава 23
- •23.1. Общие сведения
- •23.2. Графики электрических нагрузок
- •23.3. Методы определения расчетных электрических нагрузок
- •23.4. Определение мощности и числа трансформаторов карьерных подстанций
- •Глава 24
- •24.1. Общие сведения, виды коротких замыканий
- •24.2. Процесс протекания короткого замыкания
- •24.3. Расчет токов короткого замыкания
- •24.4. Электродинамическое и термическое действие тока короткого замыкания
- •24.5. Расчет тока короткого замыкания в сети
- •25.1. Силовые трансформаторы
- •25.2. Выключатели на напряжение свыше 1000 в
- •25.3. Воздушные разъединители
- •25.4. Приводы выключателей и разъединителей
- •25.5. Отделители и короткозамыкатели
- •25.6. Шины и изоляторы
- •25.8. Реакторы
- •25.9. Плавкие предохранители на напряжение свыше 1000 в
- •25.10. Выбор электрооборудования подстанций
- •Глава 26
- •26.1. Общие сведения
- •26.2. Схемы и устройство главных понизительных подстанций
- •26.3. Карьерные распределительные пункты
- •26.4. Передвижные комплектные трансформаторные подстанции
- •26.5. Приключательные пункты
- •Глава 27
- •27.1. Общие сведения
- •27.2. Провода и кабели, применяемые для электрических сетей карьеров и приисков
- •27.3. Конструктивное выполнение воздушных и кабельных электрических сетей
- •27.4. Выбор сечения проводов и кабелей
- •Глава 28
- •28.2. Тяговые подстанции карьеров
- •28.3. Устройство контактной сети
- •28.4. Определение мощности тяговых подстанций
- •28.5. Расчет контактной сети
- •Глава 29
- •29.1. Основные сведения
- •29.2. Максимальная токовая защита электрических сетей
- •29.3. Защита силовых трансформаторов
- •29.4. Защита электрических двигателей
- •29.5. Защита от однофазных замыканий на землю
- •29.6. Регулирование напряжения в распределительных сетях
- •29.7. Основные сведения об автоматизации систем электроснабжения
- •29.8. Перенапряжения и защита от них
- •30.3. Способы защиты от поражения электрическим током
- •30.5. Устройство защитных заземлений
- •30.7. Эксплуатация и контроль заземляющих устройств
- •31.1. Общие сведения
- •31.2. Коэффициент мощности и степень компенсации реактивной мощности
- •31.3. Основные способы повышения коэффициента мощности
- •31.4. Тарификация электроэнергии
- •31.5. Удельный расход электроэнергии
- •31.6. Электровооруженность труда.
- •31.7. Основные сведения по безопасному обслуживанию электроустановок
- •31.8. Защитные средства и правила пользования ими
10.3. Принципы автоматического управления пуском электроприводов
Ниже рассмотрены принципы автоматического пуска электроприводов с пусковым реостатом в цепи ротора асинхронного двигателя или якоря двигателя постоянного тока.
На рис. 10.3 приведены графики изменения тока I, скорости ω, ускорения j и пути L от времени при пуске двигателя в ход с реостатом в две ступени (t1 и t2) и на естественной, характеристике (t3).
Если кривые рис. 10.3 соответствуют заданному закону изменения движения привода, то при достижении током величины I2, скоростью — ω1 ускорением — j, и пути — L1 через промежуток времени t1 автоматически должна быть закорочена первая секция реостата. Затем, через промежуток времени t2, при достижении током величины I2, скоростью — ω2, ускорением j2 и пути — L2 должна замкнуться вторая секция. В дальнейшем разгон будет происходить на естественной характеристике.
Следовательно, управление пуском может быть осуществлено соответственно в функции времени, тока, скорости, ускорения и пути.
Управление в функции времени. При автоматическом управлении пуском в функции времени момент переключения ступеней пускового реостата определяется временем разгона на каждой ступени t1 и t2 (см. рис. 10.3). Управление по этому принципу ведется с помощью реле времени.
На рис. 10.4 приведена схема управления пуском асинхронного двигателя в функции времени. При выключенном двигателе катушки реле времени РВ1 и РВ2 питаются постоянным током через закрытые контакты Л и У1. При включении линейного контактора Л разомкнётся цепь катушки реле РВ1, которое с выдержкой времени t1 замкнет контакт РВ1 в цепи катушки контактора У1. Контактор своими главными контактами У1 зашунтирует первую секцию реостата, а блок-контактом У1 разомкнет цепь катушки реле РВ2. Это реле с выдержкой времени t2 замкнет свой контакт РВ2, включив цепь катушки контактора У2, который главными контактами У2 зашунтирует вторую секцию реостата, и т. д.
К достоинствам этого способа пуска относятся простота и надежность, а к недостаткам — появление больших токов при увеличении нагрузки на валу двигателя и затягивания пуска при % снижении нагрузки.
Управление в функции тока. Для реализации этого способа пуска используются электромагнитные токовые реле. При этом должен фиксироваться момент, когда ток снизится до величины I2 и в этот момент должна шунтироваться соответствующая секция пускового реостата. Для простоты предположим, что реостат имеет одну ступень. Такая схема приведена на рис. 10.5 а. Реле тока Рис 10.4. Схема управления РТ включено в цепь статора через трансформатор тока. Контакты реле РТ находятся в цепи катушки контактора У. Контакты реле РТ замыкаются при токе I≤ I2. Если ток I>I2, то контакты РТ разомкнуты.
При включении двигателя в сеть ток статора равен I1, контакт РТ разомкнут, разомкнуты и контакты контактора У. Когда ток статора снизится до величины, равной I2, контакт РТ замкнется, включит катушку контактора У и контакты У замкнутся. Главные контакты У зашунтируют пусковой реостат, а блок-контакт У зашунтирует контакт РТ. Ток статора увеличится до величины I1 контакт РТ разомкнётся, но контактор У останется включенным, так как цепь катушки его замкнута собственным блок-контактом У.
При таком пуске пусковой ток I1 и ток переключения I2 будут оставаться неизменными при любой нагрузке, но будет изменяться длительность разгона, что видно по кривым рис. 10.5, б
Этот принцип автоматизации пуска в ход электродвигателей применяется довольно часто. Иногда используют оба рассмотренных выше принципа вместе.
Управление в функции скорости. При таком управлении требуется контроль скорости вращения двигателя с воздействием на соответствующий аппарат управления. Угловую скорость можно контролировать центробежным реле или тахогенератором, но чаще прибегают к косвенным методам контроля скорости: через э. д. с. якоря двигателя постоянного тока или через частоту тока ротора асинхронного двигателя.
На рис. 10.6 приведена схема автоматического управления пуском двигателя постоянного тока в функции скорости. При нажатии кнопки «Пуск» включается контактор Л в цепи якоря двигателя и блок-контакт Л, шунтирующий кнопку «Пуск». Двигатель разгоняется с полностью включенным реостатом. По мере увеличения скорости двигателя растет его э. д. с. и при скорости q>i напряжение на катушке контактора У1 будет достаточным для его включения. Это вызовет замыкание контакта У1 и первая ступень пускового реостата R1 зашунтируется. Электродвигатель переходит на новую механическую характеристику
и продолжает увеличивать скорость. При скорости ω2 э. д. с. якоря двигателя будет достаточной для включения контактора У2, контакт У2 шунтирует вторую ступень реостата и двигатель дальше разгоняется на естественной характеристике.
Таким образом, любой скорости со, при которой должно совершаться шунтирование секции реостата, соответствует определенная частота тока ротора f2.
На рис. 10.7 приведена схема пуска асинхронного двигателя с использованием резонансного реле частоты РУ. При неподвижном роторе реле РУ не работает, так как велико индуктивное сопротивление его катушки. При увеличении скорости частота тока ротора уменьшается и уменьшается индуктивное сопротивление катушки реле. При угловой скорости, соответствующей переключению ступени реостата, реле РУ сработает, включится контактор У и зашунтирует реостат в цепи ротора.
Управление в функции ускорения и пути. Управление пуском электродвигателей в функции ускорения в контакторных схемах применяется редко. В замкнутых системах электропривода постоянного тока этот принцип применяется широко.
В электроприводах, в которых фиксируется путь, например конечными и путевыми выключателями, можно осуществить управление в функции пути. Этот принцип часто используется для подачи импульсов на начало торможения. Принцип управления по пути широко используется при автоматизации подъемных установок.
Схемы замкнутых систем управления рассмотрены во втором разделе книги.
РАЗДЕЛ ВТОРОЙ
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ГОРНЫХ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ КАРЬЕРОВ И ПРИИСКОВ
Г л а в а 11
ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ КАРЬЕРОВ И ПРИИСКОВ