2.2. Структурные схемы аэп поворота

К АЭП поворота экскаваторов предъявляются следующие требования:

1. Ограничение электромагнитного момента АЭП на допустимом уровне.

2. Возможность рекуперации энергии в сеть или передачи энергии из одного АЭП в другой.

3. .Диапазон регулирования скорости 1:10.

В АЭП поворота экскаватора максимальный момент сопротивления составляет 10-20% от стопорного значения. Основной нагрузкой электропривода поворота являются силы инерции. В связи с этим, экскаваторная характеристика в АЭП поворота имеет k_отс. = 1 при неполном заполнении идеальной экскаваторной характеристики (рис. 2.6).

Характерными особенностями АЭП поворота экскаваторов являются:

• наличие больших приведенных к валу двигателя моментов инерции;

• большое передаточное число зубчатого зацепления;

• неточность изготовления элементов зацепления, их открытость и консистентная смазка, приводящие к скорейшему износу передачи;

• резонансные явления, вызванные зазорами в трансмиссии.

Рис. 2.6. Идеальная экскаваторная характеристика (1) и типовая

механическая характеристика АЭП поворота (2)

Для АЭП поворота применяются те же структурные схемы, что и для АЭП приводов копающих механизмов, но для ограничения момента в АЭП поворота используются другие нелинейные элементы (см. рис. 2.7 и 2.8).

Рис. 2.7. Структурная схема АЭП поворота с суммирующим усилителем

Рис. 2.8. Структурная схема АЭП поворота, выполненная по подчиненному принципу

АЭП поворота экскаваторов, выполненные на основе двигателей переменного тока, реализуются по тем же схемам, что и АЭП копающих механизмов.

Если при использовании приводов постоянного тока формируется экскаваторная характеристика с k_отс. < 1, то при использовании приводов переменного тока k_отс. = 1, так как быстродействие приводов переменного тока на несколько порядков выше быстродействия приводов постоянного тока той же мощности.

3. Основные узлы аэп экскаваторов

3.1. Жесткая отрицательная обратная связь по току якоря

Применяется в электроприводах постоянного тока в контуре регулирования электромагнитного момента двигателей постоянного тока для ограничения электромагнитного момента на допустимом уровне.

Применяется в электроприводах по системе Г-Д с магнитным или электромашинным усилителем. Принцип работы поясняется на рис. 3.1, где в качестве датчика тока использованы компенсационные обмотки и обмотки дополнительных полюсов генератора и двигателя постоянного тока. Падение напряжения на компенсационных обмотках и обмотках дополнительных полюсов можно выразить R_aI_a. На реостате RR создается встречное пороговое напряжение U_ср, которое препятствует протеканию тока Iот при R_aI_a < U_ср. Когда ток якоря превышает значение тока отсечки I_отс = U_ср/I_a происходит отпирание вентиля VD2 и начинает протекать ток I_от. Ток Iот, протекающий по обмотке отрицательной обратной связи магнитного усилителя МУ вызывает уменьшение результирующей намагничивающей силы МУ, что приводит к уменьшению напряжения на обмотке возбуждения и уменьшению напряжения генератора.

Рис. 3.1. Отрицательная обратная связь по току якоря в АЭП экскаваторов

В результате действия отрицательной обратной связи происходит формирование экскаваторной механической характеристики. При этом жесткость рабочей части характеристики остается по-прежнему высокой, так как отрицательная связь по току не работает до зоны отсечки, т.е. до значения тока якоря I_a < U_ср/R_a.