НАЗАД
В БИБЛИОТЕКУ
Высокая надежность, относительная простота и дешевизна определили широкое распространение асинхронных короткозамкнутых двигателей (АД) в системах электропривода горных машин. Среди множества технических решений по обеспечению рациональных пуско-тормозных параметров АД наиболее простым по реализации является применение маловентильных тиристорных регуляторов напряжения (ТРН). Силовая схема ТРН состоит из трех пар встречно-параллельно соединенных тиристоров и включается между сетью и АД.
В результате регулирования величины напряжения, приложенного к АД, ТРН позволяет снизить установившееся значение магнитного потока, тока намагничивания последнего и этим предотвратить появление знакопеременных переходных моментов АД при пуске.
В связи со снижением динамического момента электропривода регулирование питающего напряжения обусловливает увеличение продолжительности разгона АД и некоторое снижение пускового тока. Так, снижение пускового момента АД с 2,2 до 1,6 от номинального (в результате регулирования питающего напряжения) приводит к уменьшению пускового тока на 15 %.
Однако, свойственный горным машинам широкий диапазон изменения момента сопротивления рабочего органа затрудняет реализацию заранее заданного темпа разгона АД. Эта проблема решается замкнутой по скорости системой. В ней задатчик скорости, формируя напряжение задания U3C, моделирует требуемую тахограмму пуска АД.
В зависимости от величины и знака рассогласования Uзс и напряжения, пропорционального фактической скорости АД, ТРН изменяет питающее напряжение, поддерживая скорость привода в соответствии с заданным значением.
Такая система была испытана в составе электропривода ленточного конвейера 1Л100К-1 на шахтах «Россия» ПО «Селидовуголь» и «Красногвардейская» ПО «Макеевуголь» (Донбасс). В обоих случаях конвейер был оснащен АД типа 2BP250S4 мощностью 75 кВт, транспортировал около 1000 Т горной массы в сутки. В первом случае его длина составляла 400 м (горизонт 210 м), во втором - 540 м (горизонт - 700 м).
Сопоставление осциллограмм (рис.) прямого (а) и управляемого программного (б) пуска привода показывает, что предусмотренное конструкцией прямое подключение АД к сети сопровождается значительными пульсациями растягивающих усилий в сбегающей части ленты (Sсб1, Scб2;), а также резкими перепадами скоростей набегающей (Vнаб) и сбегающей (Vсб) ее частей. Так колебания скорости набегающей ветви находились в диапазоне от -0,27 м/с (замедление) до +0,6 м/с (ускорение) при величине ускорения 0,71 м/с2. Растягивающие усилия в сбегающей части ленты превышали в 1,75 - 2,1 раза усилие установившегося режима при номинальной загрузке конвейера.
Управляемый пуск конвейера обеспечил плавный разгон привода в течение 9,25 с при ускорении ленты 0,173 м/с2. Приращение растягивающего усилия в сбегающей части ленты отличалось аналогичной малой интенсивностью.
Сравнительно продолжительная работа АД в процессе пуска в области скольжений, превышающих номинальное критическое (1,5 сек. - рис. а и 9 сек. -рис. б) характеризуется увеличением продолжительности потребления двигателем повышенного тока при работе с повышенной мощностью Р. Поэтому предложенная система наиболее приемлема для реализации непродолжительных управляющих воздействий, в частности, при осуществлении программного пуска электропривода горной машины.
Рис. Осциллограммы прямого (а) и управляемого программного (б) пуска привода
На основании положительного опыта эксплуатации экспериментальных и опытных образцов маловентильных замкнутых по скорости систем тиристорного электропривода шахтных конвейеров ДГТУ совместно с институтом Автоматгормаш разработали техническое задание и рабочую документацию на аппарат управления пуском электропривода горной машины АПМ. Выпуск аппаратов АПМ начат на Макеевском заводе шахтной автоматики.