Веснік кафедры "Электротехника" за підсумками наукової діяльності студентів, м. Донецьк 11 - 12 травня 2006 р., - Донецьк: Від-во ДонНТУ, 2006. -157 с., стр. 75-77
Частотно-регулируемый электропривод механизмов подачи очистных комбайнов
Мезников Д.А., магистрант, Шумяцкий В.М., канд.техн.наук, доц. ДонНТУ (ДонНТУ, г. Донецк, Украина)
УДК 621.382.2
Алгоритм управления приводом механизма подачи обеспечивает два режима: поддержание тока
резания комбайна путем регулирования скорости подачи или поддержания скорости подачи на заданном
уровне при ограничении нагрузок в трансмиссиях комбайна.
На рис. 1 представлены диаграммы работы электропривода механизма подачи комбайна КШ1КГУЧ
(скорости подачи 
и рабочего тока двигателя резания
) в соответствии с алгоритмом работы системы управления.
Рисунок 1 - Диаграммы работы ЧРЭП комбайна
В нормальном, без перегрузки, режиме работы привода комбайна регулятор нагрузки
системы управления обеспечивает поддержание заданного значения тока АД резания
путем изменения частоты вращения АД подачи,
а значит, изменения скорости подачи комбайна (участок I). В этом режиме частота
вращения АД подачи определяется напряжением с выхода регулятора нагрузки, который
отрабатывал возмущения, вызванные изменением сопротивляемости угля резанию. Скорость
комбайна при заданном токе резания не превышала максимально разрешенную: задаваемую
сигналом 
или заданную машинистом
. В режиме поддержания скорости подачи комбайн
перемещается со скоростью подачи, заданной машинистом, ,
а ток резания равен или ниже заданного (участок II).
При перегрузке привода резания, когда ток двигателя резания
превысит ток отсечки 
(участок III), система
управления быстро снижает скорость подачи комбайна с повышенным темпом изменения скорости.
На этом участке представлена проработка исполнительным органом комбайна твердого
включения, когда скорость подачи комбайна снижается практически до нуля.
Функциональная схема частотно-регулируемого электропривода (ЧРЭП) механизмов
подачи комбайнов 1КШЭЧ и КВП представлена на рис. 2. Схема включает преобразовательную
станцию ПС и асинхронные двигатели механизма подачи АД1 и АД2. В составе ПС входной автомат
QF, трансформатор напряжения ТV1 (в схеме ЧРЭП комбайна КВП отсутствует), входной дроссель
для подавления радиопомех, предохранитель ПР,
преобразователь частоты ПЧ с системой управления, блок питания БП, датчик тока двигателей
подачи ДТ. Силовая часть ПЧ включает выпрямитель В, сглаживающий LС-фильтр Ф, тормозной
блок ТБ, инвертор И. Система управления ПЧ и электропривода состоит из контроллера управления
КУ, пульта управления и индикации ПУИ, датчика напряжения ДН звена постоянного тока ПЧ,
драйверов ДР1-ДР3. Выпрямитель В выполнен по трехфазной полууправляемой схеме на диодах VD3
и тиристорах VS1. Инвертор И выполнен на IGBT транзисторах VТ1, VТ2 с обратными диодами VD1
и VD2 (на схеме выпрямителя и инвертора представлено по одному плечу мостов). Тормозной блок
ТБ содержит последовательно соединенные транзистор VТЗ и резистор RТ. БП обеспечивает
стабилизированные уровни напряжения для питания элементов системы управления. Драйверы ДР1-ДР3
осуществляют усиление сигналов управления и гальваническую развязку силовой части ПЧ и системы
управления. Тормозной блок ТБ обеспечивает рассеяние электрической энергии генераторного
торможения АД в виде тепла в резисторе RТ при спуске комбайна в наклонных пластах.
Рисунок 2 - Функциональная схема ЧРЭП механизма подачи комбайна
Контроллер управления КУ в соответствии с разработанным алгоритмом обеспечивает управление частотой и напряжением на выходе ПЧ по методу широтно-импульсной модуляции, управление скоростью подачи комбайна по изложенному выше алгоритму, апробированному при промышленных испытаниях опытных образцов.