Управление ЭП – сельсинным командоаппаратом. Для формирования экскаваторной характеристики используется принцип суммирования сигнала задания, отрицательной обратной связи по напряжению и отрицательной обратной связи по току с отсечкой.
Задающий сигнал – с СККП на СМУП. Отрицательная обратная связь по напряжению – с выходных зажимов ТП на СМУП. Отрицательная обратная связь по току – от цепочки, подключённой параллельно ДП через стабилитроны 3СКП, 4СКП.
Достоинства схемы:
- обеспечивает надёжное стопорение;
- обеспечивает механические характеристики необходимой жесткости.
Недостатки:
- ограниченная мощность выпускаемых для работы ТП;
- сети, которые питают трансформаторы преобразователей, имеют большое сопротивление, что затрудняет создание устойчивого режима работы ТП;
- при переводе на тиристорный ЭП экскаваторов массовых серий ЭКГ с их концентрацией на карьере от 40 до 60 штук возможно большое искажение формы питающего напряжения 6 кВ и нарушениё работы ЭП.
|
|
Вывод:
В основном тиристорные преобразователи в экскаваторном ЭП используют для питания ОВГ, а система управления тиристорных возбудителей может быть построена как система подчинённого регулирования (параллельной коррекции).
4 Перспективы совершенствования АЭП ОЭ
Современные экскаваторы характеризуются рядом особенностей, которые надо учитывать при проектировании АЭП:
1) увеличение электровооруженности в 1,3÷1,5 раза;
2) увеличение подключаемой мощности потребителей (более 10 тыс. кВт);
3) уменьшение металлоёмкости и повышение надёжности.
Все новые типы экскаваторов можно разделить на три группы:
1) с ковшом до 8 м3 – тиристорный ЭП, приспособленный для работы от карьерных сетей и дизельных генераторов;
2) с ковшом от 10 до 25 м3 – система Г-Д с тиристорным возбудителем всех электрических машин и по возможности простой структурой управления эп;
3) с ковшом более 25 м3 – в большинстве случаев используется система Г-Д с тиристорным возбудителем и автоматическим управлением процессами копания и перемещения грунта.
Опыт проектирования и эксплуатации систем ЭП ОЭ показал, что следующие технические решения обоснованы:
1) питание электродвигателей и обмоток возбуждения электрических машин от индивидуальных тиристорных преобразователей;
2) применение многодвигательных ЭП силовых схем с питанием не более двух электродвигателей от одного источника;
3) использование подчинённого регулирования тока и ЭДС с переключающимися обратными связями;
4) максимальное упрощение ТП (надёжность);
5) приспособленность ТП для питания, как от централизованных, так и от автоном-
|
|
ных источников электрической энергии.
Замечание: создание новых ЭП ОЭ не исключает актуальности работ в области ЭП по системе Г-Д, с ЭМУ, МУ для некоторых типов выпускаемых экскаваторов.
Тема: Автоматизированный ЭП ТПМ позиционного типа (ТПМПТ)
Классификация ТПМПТ. Выбор двигателей и требования к системе управления
1 Обзор. Классификация ТПМПТ.
2 Анализ особенностей технологического процесса.
3 Выбор двигателя.
4 Основные требования к ЭП ТПМПТ.
5 Требования к системе управления. Специальные требования по обеспечению повышенной безопасности, их реализация в схемах электрооборудования и конструкции лифтов.
1 Обзор. Классификация ТПМПТ.
К ТПМПТ относятся подъёмники циклического действия для транспортировки грузов и людей в специальных грузонесущих устройствах с одного уровня на другой. Это:
1) лифты – механизмы вертикального транспорта в городском хозяйстве и на предприятиях;
2) шахтные подъёмные машины (ШПМ) используются при подземном способе добычи полезных ископаемых;
3) фуникулёры – подъёмно-транспортное вооружения с канатной тягой с перемещением под крутым углом (есть направляющие – отличие от канатной дороги).
Классификация:
1) по характеру перемещаемых грузов:
- грузовые;
- грузоподъёмные;
- грузопассажирские.
2) по виду движения грузонесущего приспособления:
- вертикальные;
- наклонные.
3) по типу грузонесущего приспособления:
- клетьевые (пассажирские);
- скиповые (грузовые);
- кабинные (грузовые, пассажирские).
Каждой группе ТПМПТ присуще свои особенности, но общим является наличие направляющих, в которых без раскачивания перемещается грузонесущее приспособление. В большинстве подъёмников с ЭП движение грузонесущему элементу сообщается от лебёдки с канатоведущим шкивом. Все механизмы относятся к позиционным, требующие точной остановки (диапазон регулирования).
Лифты:
1) по назначению:
- пассажирские;
- больничные;
- грузовые;
2) по скорости:
- тихоходные (до 0,5 м/с);
- быстроходные (до 1 м/с);
- скоростные (до 2,5 м/с);
- высокоскоростные (более 2,5 м/с);
3) по грузоподъёмности:
- малые грузовые (100÷160 кг);
- грузовые (0,5÷5 т);
- пассажирские (250, 350, 500, 1000, 1500 кг);
- больничные (500 кг).
Вместимость пассажирских лифтов определяется из среднего веса человека:
,
где Qном – номинальная грузоподъёмность;
Qп – вес человека.
Несмотря на большое разнообразие конструктивных вариантов пассажирских и грузовых лифтов основным оборудованием для них являются:
1) кабина; 7) ловители;
2) подъёмная лебёдка; 8) буфера;
3) канаты; 9) двигатель;
4) противовес; 10) электромеханический тормоз;
5) направляющие; 11) аппараты управления.
6) ограничитель скорости;
Всё оборудование размещается:
- в шахте;
- в машинном помещении;
- в приямке;
- в кабине (на, под).
Кинематические схемы:
На рисунках обозначены:
1 – канатоведущий шкив; 7 – противовес;
2 – отводной блок; 8 – буфера;
3 – подъёмный канат; 9 – направляющие шкивы;
4 – центробежный ограничитель скорости; 10 – ловители;
5 – кабина; 11 – управляющий кабель;
6 – направляющие; 12 – трос центробежного ограничителя скорости.
Преимущества схем:
(а), (б), (г)
- верхнее расположение оборудования;
- более высокий КПД;
(в)
- нижнее расположение;
- лучшая звукоизоляция;
- упрощение ремонта и обслуживания.
(а), (б) – до 75 м (высота здания);
(в) – большие размеры кабины;
(г) – большая высота, для увеличения силы трения между шкивом и канатами схема с двойным обхватом (1904 г.).
Подъёмники (ШПМ) – применяются в горнорудной промышленности. Элементы кинематической схемы:
1 – канатоведущий шкив;
2 – направляющие шкива;
3 – скип;
4 – главный подъёмный канат;
5 – уравновешивающий канат;
6 – несущие рамы;
7 – направляющий ролик;
|
|
8 – разгрузочные кривые;
9 – направляющие.
Основные параметры:
- масса ШПМ средней мощности приведенная к барабану - 50÷80;
- скорость подъёма – 20 м/с;
- допустимое ускорение (замедление) – 1 м/с2;
- тормозной путь - 20÷30 м;
- минимальная скорость – 1,5 м/с;
- неточность остановки ΔSдоп – 0,25÷0,3 м.
2 Анализ особенностей технологического процесса
2.1 Лифты
Тяговое усилие от двигателя к кабине передаётся посредством двух концевой лебёдки с канатоведущим шкивом (1). На шкиве канаты располагаются в клиновидных или полукруглых дорожках. Связь осуществляется за счёт трения (между шкивом и канатом).
В нижней части канаты проходят через направляющие шкивы. В процессе работы кабина перемещается вдоль направляющих, которые охватываются роликами.
Противовес – аналогично.
На кабине установлен ЭП дверей. Питание к двигателю дверей – гибким кабелем.
Связь электрооборудования, расположенного в кабине с аппаратурой машинного отделения – гибким многожильным кабелем.
Технологический процесс лифтов отражён в тахограмме движения кабины быстроходного и тихоходного лифтов.
2 Анализ особенностей технологического процесса
2.2 Скиповые шахтные подъёмники
Установка выполнена таким образом, что при загрузке первого скипа, находящегося в нижней части ствола шахты, второй скип разгружается в верхней части.
По окончании выгрузки-загрузки пустой скип опускается, загруженный – поднимается.
Перед выгрузкой скип входит в направляющие ролики (в разгрузочные кривые). При этом осуществляется поворот скипа относительно рамы, опрокидывание, разгрузка.
Далее цикл повторяется.
Для скиповых и ШПМ устанавливаются 6-ти периодные графики тахограмм.
I – разгон до минимальной скорости;
II – разгон до основной скорости;
III – движение с установившейся скоростью;
IV – торможение до минимальной скорости перед посадкой на загрузочное устройство;
V – движение с постоянной пониженной скоростью;
VI – остановка скипа механическим тормозом и посадка на механизм загрузочного устройства.
|
|
3 Выбор двигателя на примере лифта
Для определения мощности двигателя необходимо знать:
- кинематическую схему (i);
- заданные допустимые скорости, ускорения, грузоподъёмность, массу кабины, режим работы лифта.
Расчёт мощности двигателя сводится к предварительному расчёту по статической нагрузке, построение полной нагрузочной диаграммы с учётом переходных процессов и проверки методом эквивалентного момента и тока.
Расчёт статических нагрузок – смотри двух концевую лебёдку.
По Мс может быть построена нагрузочная диаграмма и выбрана по каталогу примерная мощность двигателя.
Для построения полной нагрузочной диаграммы надо учитывать время разгона и замедления ЭП, в режиме открывания и закрывания дверей, количество остановок при движении кабины, время входа и выхода пассажиров при наиболее характерном цикле работы.
Примерные данные для расчёта времени ускорения и замедления ЭП или суммарного времени и учётом открывания и закрывания дверей находят по таблицам.
В зависимости от скорости, расстояния между этажами, время входа и выхода пассажиров примерно 1 с.
Число вероятных остановок по этажам с учётом примерной плотности человек на этаж:
Вместимость Е = G / 80.
При построении полной нагрузочной диаграммы, зависимость от эксплуатации лифта:
- задержки;
- выравнивание кабины против этажа;
- движение кабины на пониженной скорости.
Следовательно, при расчётах общее время цикла увеличивается на 10 %. При точном расчёте необходимо различать режимы равномерного и неравномерного грузопотоков.