1.3 Требования, предъявляемые к электроприводу

Главные электроприводы экскаватора должны удовлетворять следующим требованиям.

1. Должна быть сформирована экскаваторная характеристика для предотвращения поломки механизма экскаватора при статических перегрузках резких стопорениях, вызывающих значительные динамические перегрузки, движущий момент на валу рабочего механизма и ток двигателя должны быть ограничены определенной безопасной величиной - предельно допустимым моментом М_ст или предельно допустимым током двигателя.

2. Для электропривода поворота плавность пуска и торможение т.е. величина ускорения (замедления) не должна превышать 0,15^рад/_сек².

Плавность необходима для исключения чрезмерных динамических нагрузок на металлоконструкции и, главным образом, на рабочее оборудование (стрелу, рукоять).

3. Приводы главных механизмов должны быть реверсивными.

4. Приводы должны обладать повышенной перегрузочной способностью, развивать большой пусковой момент.

5. Высокая надежность при тяжелых условиях работы приводов (частые пуски, реверсы, работа двигателя практически без установившихся режимов).

6. Электропривод должен обеспечивать экономичное регулирование скорости в диапазоне ():1 и рекуперацию энергии, освобождающейся при торможениях механизма поворота или опускании ковша. Жесткость рабочего участка механической характеристики должна обеспечивать получение достаточно малой скорости спуска ковша при удержании его путем электрического торможения при установке командоконтроллера в нулевое положение.

2 Обоснование и выбор системы электропривода

Для управления двигателем главных приводов экскаватора (приводы подъема, напора, поворота) применяются следующие системы электропривода:

• от трехобмоточных генераторов;

• от силовых магнитных усилителей в сочетании с промежуточным магнитным усилителем СМУ - ПМУ - Г - Д:

• от статических тиристорных преобразователей в сочетании с промежуточным магнитным усилителем, у которых выход подключается на обмотки управления фазорегуляторов.

В последнее время для управления возбуждением генераторов широко используются тиристорные преобразователи, которые придают управления электроприводом новые качества.

Управление электроприводом по системе Г-Д посредством электромашинных или магнитных усилителей само по себе довольно сложно. Схемы возбуждения генераторов на тиристорных преобразователях имеет меньшее число последовательно включенных инерционных элементов в системе управления электроприводом, что дает возможность повысить общий коэффициент усиления системы и тем самым уменьшить погрешность регулирования. Статический коэффициент заполнения внешней характеристики электропривода в схемах с управлением от электромашинных или магнитных усилителей обычно равен и лишь при применении тиристорного преобразователя может быть доведен до , [1].

Сравнивая, реверсивный тиристорный преобразователь постоянного тока с генератором, можно установить следующие различия:

1) генератор постоянного тока обладает большой электромагнитной инерцией, и обычно в системе Г - Д требуется ускорение (форсирование) процессов его возбуждения. Тиристорный преобразователь является быстродействующим, и в электроприводе чаще всего требуется замедление протекания его переходных процессов;

2) электромашинные преобразовательные агрегаты экскаватора являются громоздкими вращающимися установками, с большими установленными мощностями. Тиристорные преобразователи являются статическими устройствами, не требующими тяжелых фундаментов;

3) тиристорный преобразователь обладает более высоким КПД, чем электромашинный преобразовательный агрегат. В тоже время при глубоком регулировании напряжения тиристорный электропривод имеет низкий коэффициент мощности, что требует разработки и установки специальных компенсирующих устройств, в то время как синхронный двигатель преобразовательного агрегата обычно работает с опережающим cos , осуществляя компенсацию потребляемой другими нагрузками реактивной мощности;

Сопоставляя перечисленные особенности, можно убедиться в том, что по одним показателям тиристорный преобразователь существенно превосходит генератор постоянного тока, а по другим показателям выигрывает последний. Первые две выше отмеченные особенности и высокий КПД тиристорного преобразователя определяют тенденцию к замене электромашинного агрегата статическим преобразователем.