ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ ЭКСКАВАТОРОВ ТИПОВ ЭКГ-8 И ЭКГ-8И

Техника / Трактора, экскаваторы - техника
Administrator
2 162
19-02-2018, 21:41
0

Основное требование, предъявляемое к электроприводу главных рабочих механизмов, состоит в том, чтобы приводной двигатель при рабочих нагрузках обеспечивал максимальную частоту вращения, которая автоматически уменьшалась бы при достаточно большом увеличении нагрузки. В режиме же стопорения рабочего механизма, вызванного его вынужденной остановкой, например, при встрече ковша с непреодолимым препятствием, вращающий момент двигателя не должен превышать определенной, безопасной для привода и механизма, величины – стопорного момента. Поэтому механическая характеристика n = f(М) (рис. 1) обычно имеет вид ломаной линии abc и состоит из рабочего участка ab, почти параллельного горизонтальной оси, и нерабочего наклонного (падающего) участка bc.

Выполнение электропривода. Требуемые механические экскаваторные характеристики приводов главных рабочих механизмов одноковшовых экскаваторов типов
ЭКГ-8 и ЭКГ-8И обеспечиваются следующим образом: каждый главный рабочий механизм РМ - подъема, поворота и напора (рис. 2) оборудуется двигателем постоянного тока Д независимого возбуждения, питающимся от отдельного генератора Г, напряжение которого может регулироваться от 0 до полного значения (+U_г или –U_г) при помощи задающего устройства (командоконтроллера КК, электромашинного усилителя поперечного поля ЭМУ или силового магнитного усилителя СМУ и т. п.), включенного в цепь возбуждения генератора. Такая система регулируемого электропривода называется системой с отдельным генератором или системой генератор – двигатель (Г – Д ).

В основе действия такой системы автоматизированного электропривода лежит известное положение, что система Г – Д постоянного тока обеспечивает линейную зависимость частоты вращения двигателя от возбуждения генератора. Автоматически изменяя, тем или иным способом, величину и направление сигнала (магнитного потока возбуждения генератора), можно изменять напряжение генератора, а следовательно, частоту и направление вращения двигателя и рабочего механизма, связанного с ним, и таким образом получать требуемые механические экскаваторные характеристики.

В системах автоматизированного электропривода главных механизмов экскаватора, изображённых на рис. 2, как и в любой системе автоматического регулирования и управления, имеются цепи воздействия: прямая и обратные.

П р я м а я (основная) цепь воздействия имеет одно назначение; управлять частотой и направлением вращения двигателя. Начало этой направленной цепи воздействия называется в х о д о м системы управления; конец – в ы х о д о м. Соответственно различают входные и выходные величины системы (или элементов системы). Входной величиной рассматриваемых систем является основной управляющий сигнал, воздействующий на сигнал возбуждения генератора. Выходной величиной является напряжение генератора U_г.

По прямой цепи воздействий основной управляющий сигнал передается последовательно от одного элемента системы к другому (прямая связь), в противоположность обратной связи.

На рис. 2,а, в прямую цепь воздействия последовательно включены: командоконтроллер КК, промежуточный магнитный ПМУ и электромашинный ЭМУ усилители, генератор Г, двигатель Д; далее воздействие передаётся непосредственно рабочему механизму РМ.

О б р а т н ы м и цепями воздействия, или связями, называются цепи, питающиеся от последующих элементов системы и оказывающие воздействие на предыдущие элементы (воздействие выходной величины системы или звена на вход). В зависимости от характера величины,

обусловливающей прохождение тока в цепи оратной связи, цепь может быть обратной связью по напряжению (обмотка ОН ПМУ на рис. 2,а. или обмотка ОН СМУ на
рис. 2,б.), по току (обмотка ОТ ПМУ на рис. 2,а. или обмотка ОТ СМУ на рис. 2,б.), по скорости и т. п.

Ограничение момента в экскаваторных электроприводах обеспечивается ограничением тока якоря. Поэтому в цепи обратной связи по току имеется нелинейньий элемент (СМУ на рис. 2,б. или U_ср на рис. 2,а.), обеспечивающий формирование падающей экскаваторной характеристики. Перечисленные обратные связи в системе экскаваторного электропривода являются главными или основными.

Обратные связи, действующие согласно с основным управляющим сигналом (входным сигналом), называются положительными обратными связями, а действующие встречно — отрицательными. Если воздействие выходной величины непрерывно и пропорционально значению регулируемой величины, то обратная связь называетс жесткой.

Система автоматического регулирования и управления, где выходная величина связана с ее входом через подобные основные обратные связи, называется замкнутой. В замкнутой системе Г – Д помимо основных обратных связей бывают еще другие — вспомогательные, промежуточные обратные связи для целей стабилизаци системы и улучшения качества регулирования.

Стабилизирующие связи, как и рассмотренные выше основные обратные связи, связывают выход отдельных звеньев или всей системы с их входом. В отличие от основных жёстких связей, стабилизирующие связи называют гибкими, так как величина выходного сигнала гибких связей пропорциональна не самим выходным величинам, а скорости или ускорению изменения одной величины.

Если жёсткие связи служат для поддержания выходной величины постоянной (например, скорости привода) или для регулирования выходной величины по заданному закону, то гибкие связи служат для поддержания скорости изменений выходной величины постоянной, например для ограничения ускорения в переходных процессах или регулирования скорости изменения выходной величины по заданному закону. Кроме того, гибкие связи служат для достижения устойчивой работы системы.

Требуемая длительность переходных процессов в системе Г—Д достигается соответствующим изменением напряжения, подводимого к обмотке возбуждения генератора. Для сокращения длительности переходных процессов к обмотке возбуждения генератора подают повышенное напряжение, а для замедления нарастания U_г — пониженное напряжение. В первом случае задающее устройство, управляющее магнитным полем генератора (ЭМУ или СМУ), выбирается с запасом по напряжению для создания повышенного напряжения, а сам процесс при этом называется ф о р с и р о в а н и е м (ускорением). Более подробно о действии различных обратных связей в системе автоматического регулирования и управления электроприводом экскаваторов ЭКГ-8 и

ЭКГ-8И будет изложено ниже.

Благодаря жёстким и гибким обратным связям по току и напряжению в замкнутых системах Г – Д достигается автоматическое формирование требуемых экскаваторных механических характеристик.

В системе Г – Д (см. рис. 2.) имеются главная якорная цепь и цепь управления с управляющим элементом (регулятором).

Обсудить на форуме