Асинхронный электропривод горной машины: корректировка пусковых параметров
Автор: Маренич К.Н.
Источник: Сборник трудов горно-электромеханического факультета. Донецкий государственный технический университет. – 1996. – 193 с.
Аннотация
Маренич К.Н. Асинхронный электропривод горной машины: корректировка пусковых параметров. Рассмотрен способ пуска асинхронного электропривода горной машины с использованием маловентильных тиристорных регуляторов напряжения.
Высокая надёжность, 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 трёх пар встречно-параллельно соединённых 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 обуславливает 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 напряжения задания Uзс моделирует требуемую тахограмму пуска АД.
Такая система была испытана в составе электропривода ленточного конвейера 1Л100К-1 на шахтах «Россия» и «Красногвардейская». В обоих случаях конвейер был оснащён АД типа 2ВР250S4 мощностью 75 кВт и транспортировал около 1000 т горной массы в сутки. В первом случае его длина составляла 400 м, во втором – 540 м.
Сопоставление осцилограмм (рис. 1) 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, Sсб2, а также резкими перепадами скоростей набегающей (Vнаб) и сбегающей (Vсб) её 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.
Рисунок 1 – Осциллограмма прямого (а) и управляемого программного (б) пуска привода
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. 1 а и 9 сек. – рис. 1 б) характеризуются 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.
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.