Автоматизация периода дотягивания ШПУ с асинхронным приводом.

Для решения задачи обеспечения сниженной скорости дотягивания разработаны и внедрены различные системы электропривода и конструкции: асинхронный двигатель с регулируемым механическим тормозом; асинхронный двигатель с микроприводом; двухдвигательный асинхронный привод; асинхронный двигатель с питанием током низкой частоты; асинхронный двигатель с тиристорным коммутатором в цепи ротора.

Наибольшее распространение получил метод дотягивания по системе асинхронный двигатель – механический тормоз. Механическая характеристика 1 (рис а) системы асинхронный двигатель – механический тормоз получена сложением механической характеристики двигателя 2 и механической характеристики механического тормоза 3, управляемого регулятором давления.

Получение скорости дотягивания осуществляется совместной работой асинхронного двигателя на второй или третьей ступени роторного резистора и механического тормоза МТ. Это достигается с помощью электропневматического регулятора давления РДБВ (рис б), управление которым производится с помощью магнитного усилителя МУ. Привод МУ включен на обмотку управления соленоидом регулятора давления.

       В схеме задействованы три обмотки управления МУ. Обмотка смещения ОУ1 создает начальный ток в обмотке ОУР и пропорциональный ему тормозной момент. Напряжение коммандоаппарата СКАЗС, соответствующее заданной скорости, сравнивается с напряжением снимаемым с тахогенератора BR и пропорциональным действительной скорости, и подается на обмотку управления ОУ2. Ток по обмотке управления пойдет только при условии, если действительная скорость станет выше заданной. Этот ток увеличивает напряжение на выходе МУ и ток в обмотке ОУР. Этому соответствует увеличение тормозного момента.

       Обмотка управления ОУ3 с конденсатором С и резистором R осуществляет коррекцию по ускорению. Контакт контактора стопорения КСТ разрывает цепь этой обмотки при стопорении машины.

       Использование в схеме магнитного усилителя для питания обмотки ОУР регулятора давления РДБВ позволяет увеличить мощность управления электромагнитом электропневматического регулятора давления, уменьшить мощность датчиков и применить различные контуры корректирующих цепей.

       Отличаясь простотой и надежностью, этот способ получения малых скоростей ухудшает энергетику привода, так как режим работы двигателя характеризуется потерями в цепи ротора, пропорциональными скольжению. Кроме того, двигатель преодолевает дополнительно момент механического тормоза.

       Скорость дотягивания можно получить по схеме двухдвигательного асинхронного привода. Для рудничной подъемной машины двухдвигательный привод – это привод, состоящий из двух асинхронных двигателей с фазным ротором, расположенных на одном валу. При вухдвигательном приводе получение скорости дотягивания достигается совместной их работой: одного – в двигательном режиме, другого – в режиме динамического торможения. Поддержание постоянства скорости дотягивания достигается автоматическим изменением тока статора двигателя, работающего в режиме динамического торможения с изменением момента нагрузки на валу подъемного двигателя. В периоды пуска, установившегося движения и замедления электродвигатели работают в двигательном режиме как и в обычной схеме.

       В настоящее время для подъемных машин находят применение коммутаторы двух типов: с широтно-импульсным управлением на стороне переменного тока и фазовым управлением. Коммутаторы с широтно-импульсным управлением отличаются простотой схемного решения, коммутаторы с фазовым управлением обеспечивают более благоприятное протекание электрорегулирования скорости. Поэтому первые рекомендуется применять на малых подъемных машинах, оборудованных двигателями небольшой мощности, а вторые – на подъемных машинах с двигателями средней и большой мощности.

       Силовая часть коммутатора содержит шесть тиристоров которые объединены в три пары, соединенные между собой в треугольник (рис) и подключенные к роторным резисторам подъемного двигаетлся ПД.

       Коммутатор с фазовым управлением содержит усилитель У сигнала ошибки по скорости ∆U и три идентичных канала импульсно-фазового управления К1-К3, каждый из которых управляет двумя встречно-параллельно включенными тиристорами.

       В развернутом виде приведена только схема канала К1, управляющего тиристорами VS1 и VS2, а каналы управления К2 и К3 тиристорами VS3, VS4 и vS5, VS6 изображены в виде блоков.

Рис. Принципиальная схема тиристорного коммутатора с фазовым управлением.

       На вход усилителя У, являющегося общим для всех каналов управления, через резистор R1 подается сигнал ∆U, на его выходе формируется сигнал управления U_у, который связан с углом открывания транзисторов пропорциональной зависимостью. На транзисторе VT1 выполнен усилитель напряжения, а транзисторе VT2 – эмиттерный повторитель. Максимальные значения напряжений коллекторов транзисторов VT1 и VT2 ограничиваются стабилитронами VD1 и VD2. Переменным резистором R2 устанавливается необходимое смещение на входе усилителя, которое может быть как положительным, так и отрицательным. Поскольку сигнал смещения алгебраически суммируется с сигналом ∆U, то движение с требуемой малой скоростью может осуществляться при различных соотношениях между сигналами заданной и действительной скоростей.

       Коммутатор вводится в работу подачей напряжения в его схему управления в момент подключения подъемного двигателя к питающей сети. При этом темп нарастания момента двигателя до величины, определяемой сигналом ∆U, для снижения динамических нагрузок формируется зарядом емкости С3 – через резисторы R8 и R9. В результате в момент подачи напряжения в схему управления обеспечивается максимальная величина сигнала U_у, что соответствует закрытому состоянию тиристоров.

       По окончании периода дотягивания напряжение со схемы управления коммутатором снимается с некоторым упреждением, и поэтому сначала закрываются его тиристоры, а затем происходит отключение подъемного двигателя от сети переменного тока. Это способствует стопорению машины, а разрываемый реверсором ток соответствует полностью введенным роторным резисторам, и поэтому подгорание его контактов минимально.

       Если производится дотягивание недогруженного подъемного двигателя, его момент даже при полностью введенных роторных резисторах может оказаться чрезмерно большим и будет происходить увеличение частоты вращения сверх заданной величины. В этом случае в работу вмешивается механический тормоз, компенсирующий избыточную часть двигательного момента. Согласование зон работы коммутатора и механического тормоза происходит переменным резистором R2.