28. Эп основных механизмов роторных экскаваторов

ЭП роторного колеса

Условия работы:

Окружающая среда:

1. Значительный перепад температур

2. Повышенная влажность

3. Повышенная запыленность (500-800 мг/м3)

Режим работы: длительный с резким п. ят., нагрузка реактивная, изменяющаяся в значительных пределах, носит колебательный характер.

1я гармоника. 0,04-0,08Гц – изменение форм, свойств грунта

2я гармоника. 0,14 Гц – радиальное биение роторного колеса

3я гармоника 1,3 (2,6) Гц – частота гармоник, обусловленная входом – выходом ковшей из забоя (9-18 ковшей)

4я гармоника. 30-40Гц – определяется скалой и трещеноватостью разраб грунта до 0,5Мс

- собственные колебания

При работе роторного колеса наблюдаются перегрузки - технологические с мягким стопорением и жесткие с мгновенной остановкой

В приводе поворота формируется экскаваторная характеристика и используют фуфты предельного момента.

Требования к ЭП роторного колеса:

1. Высокая надежность двигателя и аппаратуры управления

2. Закрытое исполнение двигателя

3. Повышенная механическая прочность двигателя

4. Автоматическое огранечение нагрузок путем …. Электромеханической характеристики (kотс=0,8), применение муфт предельного момента, автоматическая защита в аварийных режимах

5. Для обеспечения рациональных режимов резания различных грунтов и так же для устранения резанирующих колебаний желательно бесступенчатое регулирование скорости роторного колеса Д=1.5-2:1. Так же привод должен обеспечить пониженную скорость вращения роторного колеса (0,3wном)

6. Жесткая механическая характеристика на рабочем участке

7. Так как нагрузка оперативная не требуется оперативного реверсирования привода

8. Вследствие большого момента ин. СУЭП должна обеспечить плавное изменение скорости (ограничить ускорение)

9. Двигатель: минимальный вес и габариты. Применяют следующие системы приводов: малая и средняя Q нерегулируемый привод АДКЗ (для ограничения I(M,E)) на время пуска в цепь статора вводят добавочное сопротивление. Средняя и большая Q применяют одно - или многодвигательный нерегулируемый привод с АДФ.

10. Сверхмощные экскаваторы – привод постоянного тока ТВ-ГД, ТП-Д. Более 550 м3/ч СУ замкнутые ОСС если ОСТЯ – то задержанная. Вводятся формирующие ОС по рег. коорд.

Структура замкнутых СУЭП:

- с суммирующим усилителем

- СПРК

АДФ – не применяется

СИСТЕМА АСИНХРОННЫЙ МАШИННО-ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД

Система асинхронного машинно-вентильного каскада (АМВК) применяется для электропривода роторного колеса экскаватора ЭРШРД-5250.

В системе АМВК рабочий механизм приводится во вращение асинхронным двигателем с фазным ротором, устройство и характе­ристики которого рассмотрены в § 2.2.

Статор двигателя подключается непосредственно к сети. Регу­лирование скорости заключается во введении в цепь ротора двига­теля ЭДС Едоб, которая всегда направлена встречно ЭДС, наводи­мой вращающимся магнитным полем в роторе Е2ks, где Е2k —• напряжение на кольцах разомкнутой обмотки заторможенного ро­тора (см. табл. П.З), которое в последующих выкладках принима­ется для соединения обмоток в звезду. По существу, это эквивалент­но введению в цепь обмоток ротора добавочных активных сопро­тивлений R2доб=Eдоб/I2, изменяющихся обратно пропорционально току ротора I₂. Следовательно, каждая электромеханическая (ме­ханическая) характеристика в системе АМВК складывается из бес­конечного множества реостатных характеристик двигателя. Однако поскольку вместо активного резистора R2доб используется источник ЭДС Едоб энергия скольжения Мw0st потребляется этим источни­ком, а не идет на нагрев добавочного резистора.

Статические характеристики разомкнутой системы. Для построе­ния и анализа характеристик электропривода обратимся к схеме силовой части системы АМВК (рис. 3.12,а) и схеме ее замещения (рис. 3.12,6).

Переменное напряжение, снимаемое с контактных колец ро­тора двигателя М (рис. 3.12,а), преобразуется неуправляемым

мостовым выпрямителем UZ. в постоянное напряжение и при­кладывается к цепи выпрямленного тока, включающей обмотку якоря вспомогательной машины постоянного тока М1, ее ком­пенсационную обмотку КО и дополнительные полюсы ЦП, а также сглаживающий реактор СР. Машина М1 вместе с син­хронной машиной М2 образует электромашинный преобразова­тельный агрегат. Постоянное напряжение, вырабатываемое М1, всегда направлено навстречу напряжению выпрямителя.

При наличии нагрузки на валу машины М мощность пере­менного тока Мwоs преобразуется выпрямителем UZ в мощность постоянного тока, возникает ток Id, протекающий в направлении, противоположном ЭДС е_я вспомогательной машины М1, на валу которой при наличии потока возбуждения возникает электро­магнитный момент, направленный согласно с направлением вра­щения якоря. Происходит преобразование электрической мощ­ности в механическую, которая передается на вал синхронной машины М2, преобразуется ею в электрическую мощность и от­дается в сеть.

Таким образом, энергия скольжения в системе АМВК за вы­четом потерь, имеющих место в цепи выпрямленного тока и при преобразованиях энергии, возвращается в сеть. Этим обеспечи­вается более высокая экономичность регулирования по сравне­нию с реостатным способом.

По схеме замещения (рис. 3.12,6) запишем уравнение элек­трического равновесия для цепи выпрямленного тока системы

Требования к ЭП поворота роторной стрелы

1. СУЭП ЭП поворота роторной стрелы должна обеспечить бесступенчатое регулирование скорости Д>=(7-10)/1 и обеспечить оперативное реверсирование ЭП

2. Жесткость рабочего участка механической характеристики д.б такой, чтобы относительная ошибка регулирования скорости д.б. не более 5-7%. С другой стороны жесткость рабочего участка механической характеристики должна быть такой, чтобы могла обеспечить максимальную демпфирующую способность привода

3. Автоматическое ограничение момента, развиваемого двигателем путем формирования экскаваторной характеристики Котс=0,9-1

4. Надежное ограничение рывка и ускорения как при пуске так и при торможении путем использования задатчика интенсивности как первого так второго рода.

Желательно регулировать скорость поворота роторной стрелы в зависимости от нагрузки ЭП роторного колеса вплоть до его остановки. ТВ-Г-Д, ТП-Д.