Современный автоматизированный электропривод горных машин

Содержание

Слайд 2

АЭП КАРЬЕРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ Глава 1

АЭП КАРЬЕРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ

Глава 1

Слайд 3

Общий вид экскаватора

Общий вид экскаватора

Слайд 4

Схема расположения оборудования Основное оборудование: 1 – главный преобразовательный агрегат; 2

Схема расположения оборудования

Основное оборудование:
1 – главный преобразовательный агрегат;
2 – электродвигатели подъема;
3

– электродвигатели поворота;
4 – электродвигатели напора;
5 – вспомогательные электродвигатели;
6 – шкаф управления главными электроприводами;
7 – шкаф управления возбуждением синхронного двигателя;
8 – шкаф управления вспомогательными электроприводами;
9 –кольцевой токоприемник;
10 – высоковольтное распределительное устройство;
11 – двигатель открывания днища ковша;
15 – приводный синхронный двигатель;
16, 17, 18 – генераторы главных приводов экскаватора
Слайд 5

Требования к АЭП подъема и напора 1. Диапазон регулирования скорости: 10

Требования к АЭП подъема и напора

1. Диапазон регулирования скорости: 10 :

1.
2. Возможность удержания ковша.
3. Ограничение крутящего момента на уровне 2 – 2,5 Mн (формирование экскаваторной механической характеристики).

1 – идеальная экскаваторная характеристика,
2 – реальная экскаваторная характеристика.

Kотс. = Мотс./Мст.
где Мотс. – момент отсечки;
Мст. – стопорный момент.

Слайд 6

Требования к АЭП поворота Диапазон регулирования скорости: 10 : 1. Ограничение

Требования к АЭП поворота

Диапазон регулирования скорости: 10 : 1.
Ограничение динамического момента

на уровне 2Mн (формирование экскаваторной механической характеристики с Kотс. = 1).

Момент сопротивления в электроприводе поворота составляет 10% от максимального динамического момента.

Формирование экскаваторной характеристики в электроприводе подъема вызвано необходимостью ограничения углового ускорения.

Слайд 7

Структурная схема АЭП подъема и напора У – усилитель; УП –

Структурная схема АЭП подъема и напора

У – усилитель;
УП – управляемый

преобразователь;
Д – двигатель;
ФС – формирующие и стабилизирующие связи;
РС – регулятор скорости.

АЭП постоянного тока с суммирующим усилителем

Слайд 8

Структурная схема АЭП подъема, напора и поворота АЭП постоянного тока с

Структурная схема АЭП подъема, напора и поворота

АЭП постоянного тока с системой

подчиненного регулирования

У – усилитель; УП – управляемый преобразователь; Д – двигатель; ФС – формирующие и стабилизирующие связи; РС – регулятор скорости; ДС – датчик скорости; ДМ – датчик электромагнитного момента.

Слайд 9

Структурная схема АЭП поворота АЭП постоянного тока с системой подчиненного регулирования

Структурная схема АЭП поворота

АЭП постоянного тока с системой подчиненного регулирования

У –

усилитель;
УП – управляемый преобразователь;
Д – двигатель;
ФС – формирующие и стабилизирующие связи;
РС – регулятор скорости.

Отличие структурной схемы АЭП поворота от структурной схемы АЭП подъема и напора заключается в нелинейном элементе, отвечающем за ограничение электромагнитного момента

Слайд 10

Структурная схема АЭП подъема, напора и поворота АЭП переменного тока с системой векторного управления

Структурная схема АЭП подъема, напора и поворота

АЭП переменного тока с системой

векторного управления
Слайд 11

Структурная схема АЭП подъема, напора и поворота АЭП переменного тока с

Структурная схема АЭП подъема, напора и поворота

АЭП переменного тока с системой

прямого
управления моментом

РС – регулятор скорости, РМ –регулятор электромагнитного момента, РП – регулятор потока, ВМ – вычислитель электромагнитного момента, ВФА – вычислитель фазы и амплитуды вектора потока статора, ВП – вычислитель составляющих вектора потока статора, ВФН – вычислитель фазного напряжения, ПФ2, ПФ3 – преобразователи фаз

Слайд 12

К пояснению работы жесткой отрицательной обратной связи по току якоря в

К пояснению работы жесткой отрицательной обратной связи по току якоря в

электроприводе постоянного тока

ДПГ, ДПД – обмотки дополнительных полюсов генератора и двигателя;
КОГ, КОД – компенсационные обмотки генератора и двигателя.

Слайд 13

К пояснению работы жесткой отрицательной обратной связи по напряжению якоря в

К пояснению работы жесткой отрицательной обратной связи по напряжению якоря в

электроприводе постоянного тока

ОЗУ – задающая обмотка; ОМУ – обмотка управления магнитного усилителя; МУ – магнитный усилитель; ДПГ, ДПД – обмотки дополнительных полюсов генератора и двигателя; КОГ, КОД – компенсационные обмотки генератора и двигателя; ОВГ, ОВД – обмотки возбуждения генератора и двигателя.

Слайд 14

Принципиальная электрическая схема платы регуляторов системы подчиненного регулирования АЭП подъема

Принципиальная электрическая схема платы регуляторов системы подчиненного регулирования АЭП подъема

Слайд 15

Структурная схема системы подчиненного регулирования АЭП подъема

Структурная схема системы подчиненного регулирования АЭП подъема

Слайд 16

Однолинейная схема силовой части электроприводов переменного тока

Однолинейная схема силовой части электроприводов переменного тока

Слайд 17

Внешний вид экскаватора P&H 4100C BOSS

Внешний вид экскаватора P&H 4100C BOSS

Слайд 18

Схема расположения оборудования экскаватора P&H 4100C BOSS

Схема расположения оборудования экскаватора P&H 4100C BOSS

Слайд 19

Однолинейная схема силовой части электроприводов переменного тока экскаватора P&H 4100C BOSS

Однолинейная схема силовой части электроприводов переменного тока экскаватора P&H 4100C BOSS

Слайд 20

Электрооборудование экскаватора P&H 4100C BOSS Инверторная секция Шкаф контроллеров электроприводов Шкаф ПЛК

Электрооборудование экскаватора P&H 4100C BOSS

Инверторная секция

Шкаф контроллеров электроприводов

Шкаф ПЛК

Слайд 21

Кабина машиниста экскаватора На старом экскаваторе На современном экскаваторе

Кабина машиниста экскаватора

На старом экскаваторе

На современном экскаваторе

Слайд 22

Особенности электродвигателей экскаватора P&H 4100 Характерная особенность – наличие датчика скорости

Особенности электродвигателей экскаватора P&H 4100

Характерная особенность – наличие датчика скорости и

внешней (принудительной) вентиляции

Изоляция обмотки статора двигателя класса F (выполняется из стеклотканевой изоляционной ленты)

Слайд 23

Особенности электродвигателей экскаватора P&H 4100 Характерная особенность ротора – наличие вентиляционных

Особенности электродвигателей экскаватора P&H 4100

Характерная особенность ротора – наличие вентиляционных отверстий

для лучшего охлаждения

Статор электродвигателя экскаватора после намотки

Слайд 24

Высоковольтный коллекторно-щеточный узел Обозначение на ПЭС Внешний вид коллекторно- щеточного узла

Высоковольтный коллекторно-щеточный узел

Обозначение на ПЭС

Внешний вид коллекторно-
щеточного узла

Слайд 25

АЭП ВЕНТИЛЯТОРОВ ГЛАВНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ ШАХТ Глава 2

АЭП ВЕНТИЛЯТОРОВ ГЛАВНОГО ПРОВЕТРИВАНИЯ ШАХТ

Глава 2

Слайд 26

Внешний вид вентиляторов главного проветривания шахт 1 – подводящий канал; 2

Внешний вид вентиляторов главного проветривания шахт

1 – подводящий канал;
2 – переключатель

потока;
3 – осевой вентилятор;
4 – объединенная выходная часть.

Вид сверху

Слайд 27

Внешний вид вентиляторов главного проветривания шахт Вид сбоку

Внешний вид вентиляторов главного проветривания шахт

Вид сбоку

Слайд 28

Типовые характеристики шахтного одноосевого вентилятора Характеристики при постоянной скорости и разных

Типовые характеристики шахтного одноосевого вентилятора

Характеристики при
постоянной скорости и разных углах поворота

лопаток

Характеристики при
постоянном КПД и разных углах поворота лопаток

Слайд 29

Структурная схема вентиляторно-калориферной установки ВГП – вентилятор главного проветривания; ШУЛ –шкаф

Структурная схема вентиляторно-калориферной установки

ВГП – вентилятор главного проветривания;
ШУЛ –шкаф управления локальный;
ШУГ

– шкаф управления главный;
АВР – автоматический ввод резерва;
ШОВ – шкаф отопления и вентиляции;
УПП – устройство плавного пуска.
Слайд 30

Структурная схема электропривода вентиляторно-калориферной установки В качестве преобразователей для разгона вентиляторов применяют также преобразователи частоты

Структурная схема электропривода вентиляторно-калориферной установки

В качестве преобразователей для
разгона вентиляторов применяют также
преобразователи

частоты
Слайд 31

Структурная схема ШУЛ Модуль ввода/вывода (Advantys STB) Аппаратура управления тормозом Аппаратура

Структурная схема ШУЛ

Модуль ввода/вывода (Advantys STB)

Аппаратура управления тормозом

Аппаратура управления нагревателем

Блок контакт

контактора обогрева

Прибор пожарной сигнализации

Состояние автоматов ИБП и РУНН

Датчик температуры в помещении

Блок контроля изоляции (реле утечки)

Шлюз Modbus TCP-IP (MGATE MB3170)

Управляемый коммутатор Ethernet (EDS-516A)

Modbus-RTU

Modbus-TCP

Modbus-TCP

CAN

CAN

CAN

Слайд 32

Целесообразность внедрения регулируемого электропривода для вентиляторов главного проветривания Изменение длины и

Целесообразность внедрения регулируемого электропривода для вентиляторов главного проветривания

Изменение длины и эквивалентного

сечения выработки шахты (т.е. изменение характеристики вентиляционной сети).
Изначально вентиляторы рассчитаны на максимальную длину выработки при максимально-возможной газоносности пластов.
Регулирование производительности вентилятора выполняется зачастую при помощи изменения углов поворота лопаток направляющего аппарата.
Глубина регулирования вентилятора главного проветривания в течении срока эксплуатации шахты изменяется в 1,5 ÷ 4 раза (см. рис.).
Слайд 33

Текущее состояние регулируемого электропривода ВГП Преобразователи частоты в основном применяются для

Текущее состояние регулируемого электропривода ВГП

Преобразователи частоты в основном применяются для

разгона вентилятора до номинальной скорости.
Регулирование потока производится путем изменения углового положения лопаток направляющего аппарата, что приводит к снижению КПД вентилятора.
Применение преобразователей частоты для плавного пуска вентиляторов имеет следующие преимущества: высокий коэффициент мощности (cos(φ) = 1) при наличии в составе преобразователя частоты активного выпрямителя; подхват ротора двигателя в случае срабатывания АВР(автоматический ввод резерва), т.е. работа без остановки при отключении одного из источников электрической энергии (согласно ПБ вентилятор главного проветривания относится к I категории потребителей).
Применение регулируемого электропривода для вентиляторов главного проветривания ограничено ПБ (правилами безопасности), в которых сказано «запрещается посменное регулирование воздушных струй»
Слайд 34

Система управления ВГП СН4, CO – датчики метана и угарного газа;

Система управления ВГП

СН4, CO – датчики метана и угарного газа;
А1..4 –

анемометры (датчики скорости воздуха);
X1..3 – векторы контролируемых величин;
ПЧ – преобразователь частоты.
Слайд 35

Система управления ВГП Система управления ВГП получает данные от систем пожарной

Система управления ВГП

Система управления ВГП получает данные от систем пожарной безопасности

и аэрогазового контроля.
Вектор измеренных величин (концентрации вредных и опасных газов, скорость потока воздуха) поступает на блок переключения, который выдает на выход вектор с наибольшими значениями измеренных величин.
С выхода блока переключения максимальных измеренных величин сигналы подаются на вход блока взвешивания, где каждая величина вектора сравнивается с ПДК (предельно-допустимая концентрация) и умножаются на соответствующий вес.
На выходе блока взвешивания формируется сигнал Q* = Qmax-Σwi(ПДК-Xi).
Сигнал с выхода блока взвешивания в САУВГП сравнивается с текущим значением расхода воздуха и подается на регулятор, на выходе которого формируется задание частоты вращения вентилятора главного проветривания.
Слайд 36

Математическая модель вентилятора H = Hхх – CQ2, N = ρgHQ/ηн,

Математическая модель вентилятора

H = Hхх – CQ2,
N = ρgHQ/ηн,
где H –

напор, развиваемый вентилятором [м],
Q – объемный расход [м3/c],
N – мощность вентилятора [Вт],
Hхх = U2/g – напор холостого хода вентилятора [м],
U – линейная скорость на внешней окружности рабочего колеса [м/c],
C – коэффициент, определяющий внутренние потери вентилятора,
ηн – номинальный КПД вентилятора,
ρ – плотность среды [кг/м3] (для воздуха 1,3 кг/м3),
g – ускорение свободного падения.
Слайд 37

Математическая модель вентилятора Момент сопротивления, создаваемый турбомеханизмами, принято описывать следующим выражением:

Математическая модель вентилятора

Момент сопротивления, создаваемый турбомеханизмами, принято описывать следующим выражением:
Mc =

Mc0 + βω2,
где Mc0 – момент сопротивления, выражающий потери на трение в механической части привода;

где Q1, Q2 – объемные расходы при частотах вращения рабочего колеса ω1 и ω2;
H1, H2 – напоры вентилятора при частотах вращения рабочего колеса ω1 и ω2.

Слайд 38

Математическая модель вентиляционной сети Hв = SQ2, где Hв – напор,

Математическая модель вентиляционной сети

Hв = SQ2,
где Hв – напор, подаваемый на

вентиляционную сеть,
S – гидравлическое сопротивление вентиляционной сети.
P в = ρgH в,
где Pв – давление, развиваемое вентилятором [Па];
ρ – плотность среды [кг/м3] (для воздуха 1,3 кг/м3),
g – ускорение свободного падения.
Слайд 39

Структурная схема электропривода вентилятора при поддержании заданного напора где kП’ –

Структурная схема электропривода вентилятора при поддержании заданного напора

где kП’ – коэффициент

передачи преобразователя частоты,
β – коэффициент статической жесткости механической характеристики электродвигателя,
TЭ – постоянная времени линеаризованного электродвигателя.
Слайд 40

Структурная схема электропривода вентилятора при поддержании заданной производительности Модель вентилятора и вентиляционной сети Модель преобразователя

Структурная схема электропривода вентилятора при поддержании заданной производительности

Модель вентилятора и вентиляционной

сети

Модель преобразователя

Слайд 41

Упрощенная структурная схема электропривода вентилятора при поддержании заданной производительности Увеличение сопротивления

Упрощенная структурная схема электропривода вентилятора при поддержании заданной производительности

Увеличение сопротивления вентиляционной

сети приводит к уменьшению производительности вентилятора, которую можно увеличить, подняв скорость рабочего колеса вентилятора
Слайд 42

Расчет регулятора электропривода вентилятора Желаемая передаточная функция Нескомпенсированная постоянная времени Для

Расчет регулятора электропривода вентилятора

Желаемая передаточная функция

Нескомпенсированная постоянная времени

Для исключения статической ошибки

регулирования в полученный регулятор (ПД – пропорционально-дифференциальный) необходимо ввести интегральную составляющую (ПИД-регулятор)

П

Д

Слайд 43

Структурная схема блока взвешивания и САУВГП

Структурная схема блока взвешивания и САУВГП

Слайд 44

АЭП ШАХТНЫХ КОНВЕЙЕРОВ Лекция 3

АЭП ШАХТНЫХ КОНВЕЙЕРОВ

Лекция 3

Слайд 45

Общий вид конвейера где 1- ленточный настил; 2- натяжная каретка; 3-

Общий вид конвейера

где 1- ленточный настил; 2- натяжная каретка; 3- обводные

ролики; М1 и М2- электродвигатели головного привода; М3- электродвигатель натяжной станции
Слайд 46

Механическая подсистема электропривода конвейера где 1, 2- муфты; 3, 4- редукторы;

Механическая подсистема электропривода конвейера

где 1, 2- муфты; 3, 4- редукторы; ИО1,

ИО2 – исполнительные органы (барабаны головного привода конвейера).
Слайд 47

Упрощенная модель конвейера и его схема замещения ГБ, ПБ, НБ, ХБ

Упрощенная модель конвейера и его схема замещения

ГБ, ПБ, НБ, ХБ –

головной, приводной, натяжной и хвостовой барабаны
Слайд 48

Упрощенная математическая модель конвейера где M1 – крутящий (электромагнитный) момент привода

Упрощенная математическая модель конвейера

где M1 – крутящий (электромагнитный) момент привода конвейера;


J1, J2 – моменты инерции сосредоточенных первой и второй масс;
Mc1, Mc2 – моменты сопротивления сбегающей и набегающей частей ленты;
М12, М23 – эквивалентные моменты сил упругости сбегающей и набегающей частей ленты;
С12, С23 – коэффициенты упругости сбегающей и набегающей частей ленты;
b12, b23 – коэффициенты вязкого трения сбегающей и набегающей частей ленты.
Слайд 49

Статическая механическая характеристика конвейера

Статическая механическая характеристика конвейера

Слайд 50

Требования к АЭП конвейера Диапазон регулирования скорости: 10 : 1 Высокий

Требования к АЭП конвейера

Диапазон регулирования скорости: 10 : 1
Высокий пусковой момент

(на уровне 2,5 Мн и выше).
При работе в шахте, опасной по взрыву газа (метана) и пыли, необходима взрывонепроницаемая оболочка и искробезопасные информационные цепи.
Защита от схода ленты.
Если предполагается возможность транспортировки людей на конвейере, то необходима защита от проезда места схода (как правило это КТВ – кабель-троссовые выключатели).
Цепи управления для синхронизации работы в комплексе с другими конвейерами.
Слайд 51

Функциональная схема конвейера Задание момента для ведомых ПЧ формируется в ведущем

Функциональная схема конвейера

Задание момента для ведомых ПЧ формируется в ведущем ПЧ


Натяжной барабан с натяжной лебедкой используются для изменения
натяжения ленты

Слайд 52

Структурная схема электропривода конвейера

Структурная схема электропривода конвейера

Слайд 53

Структурная схема электропривода конвейера При работе электродвигателей в группе (в хвостовой

Структурная схема электропривода конвейера

При работе электродвигателей в группе (в хвостовой части

или в головной) один из двигателей назначается ведущим, а остальные ведомыми.
Ведущий электродвигатель с преобразователем получает задание скорости, исходя из которого формирует задание момента.
Задание момента передается в контроллер или непосредственно в ведомые ПЧ, если такое предусмотрено производителем. Иначе задание момента передается из контроллера в ведомые ПЧ.
Слайд 54

Распределение нагрузки в групповом электроприводе При работе с постоянной заданной скоростью

Распределение нагрузки в групповом электроприводе

При работе с постоянной заданной скоростью двигателей

с разными характеристиками в групповом электроприводе возникает проблема их неравномерной нагруженности

Двигатель недогружен

Двигатель перегружен

Слайд 55

Регулирование производительности конвейера Весы

Регулирование производительности конвейера

Весы

Слайд 56

Регулирование производительности конвейера Звено ограничения задания скорости конвейера При нулевой скорости,

Регулирование производительности конвейера

Звено ограничения задания
скорости конвейера

При нулевой скорости, т.е. при пуске,

конвейерные весы будут показывать погонную массу 0 кг/м, что приведет к снижению задания скорости до 0 м/c и конвейер не запуститься. Решение указанной проблемы можно получить, если ограничить минимальную скорость конвейера на ненулевом уровне.
Слайд 57

Пуск и остановка конвейера в цепочке Этот ПЛК управляет пуском и остановом цепочки конвейеров

Пуск и остановка конвейера в цепочке

Этот ПЛК управляет
пуском и остановом цепочки

конвейеров
Слайд 58

Взрывозащищенные электроприводы для шахтных конвейеров Преобразователь на поверхности (во взрывобезопасной среде)

Взрывозащищенные электроприводы для шахтных конвейеров

Преобразователь на поверхности (во взрывобезопасной среде)

Преобразователь в

шахте (во взрывоопасной среде)

САУ ЛК

ЧПСШ

Модульная конструкция (в каждом модуле находится ТП и преобразователь)

Слайд 59

САУ ЛК БКИ – блок контроля изоляции; ШИЦ – шкаф изолированной

САУ ЛК

БКИ – блок контроля изоляции;
ШИЦ – шкаф изолированной цифровой связи;
ЧП

– частотный преобразователь PowerFlex 7000 (высоковольтный, до 7,2 кВ)
Слайд 60

ЧПСШ

ЧПСШ

Слайд 61

ЧПСШ

ЧПСШ

Слайд 62

ЧПСШ A1, A2, A7, A14 –ПЛК с подключенными блоками расширения; UZ1

ЧПСШ

A1, A2, A7, A14 –ПЛК с подключенными блоками расширения; UZ1 -Контроллер

привода RMIO-02C; M5-Вентилятор платы RMIO; R4-R6, VD1-VD3, FU5, FU6, K9-Цепь заряда звена постоянного тока; F10-F14-Контакторы управляющие вспомогательными приводами и автоматические выключатели; A21-A26 –Блоки предварительного контроля изоляции; K15, K16-Реле, управляющие мотор-приводом автоматического выключателя, двигателями внутреннего контура охлаждения и отходящей линией 220В; A27 -Прибор контроля сопротивления изоляции HakelHIS-75 отходящей линии 220В;TV1 -Трансформатор собственных; A6-Блок питания 24В; A8,A9 -Повторители интерфейса EхFOI-24 ; A49-Панель управления приводом; F8 -Автоматический выключатель; X…-Разъёмы силовых цепей и цепей управления; F9-Разъединитель; F2-F5 -Автоматические выключатели собственных нужд.
Слайд 63

Система охлаждения ЧПСШ Внутренний контур охлаждения Пластинчатый теплообменник выпрямителя Пластинчатый теплообменник

Система охлаждения ЧПСШ

Внутренний контур охлаждения

Пластинчатый теплообменник выпрямителя

Пластинчатый теплообменник инветора

Пластинчатый теплообменник первого

контура

Циркуляционный насос

Аккумулятор (расширительный бак)

Датчики давления и температуры

Слайд 64

Внешний контур охлаждения ЧПСШ Внешний контур охлаждения состоит из: расширительного бака

Внешний контур охлаждения ЧПСШ

Внешний контур охлаждения состоит из: расширительного бака 1;

фильтра грубой очистки 3; индикатора уровня 4; радиатора 5, передающего тепло в окружающую среду; вентилятора 6 с двигателем 7, для создания воздушного потока через радиатор; насоса 8 с двигателем 9, осуществляющих непрерывную циркуляцию охлаждающей жидкости; фильтра 10; каркаса 11; защитных кожухов 12.
Слайд 65

АЭП БОЛЬШЕГРУЗНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ Лекция 4

АЭП БОЛЬШЕГРУЗНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ

Лекция 4

Слайд 66

Внешний вид большегрузного автосамосвала

Внешний вид большегрузного автосамосвала

Слайд 67

Особенности АЭП большегрузных автосамосвалов АЭП автономного транспортного средства характеризуется: ограниченностью мощности

Особенности АЭП большегрузных автосамосвалов

АЭП автономного транспортного средства характеризуется:
ограниченностью мощности источника питания;
жесткими

требованиями к массо-габаритным показателям, вибрациям и тряскам;
повышенным требованием к надежности;
высоким требованием к коэффициенту полезного действия.

Электродвигатели применяются совмещенные с редукторами и колесами
(мотор-колеса).

Слайд 68

Требования к АЭП большегрузных автосамосвалов Рациональная форма механической характеристики Требуемая внешняя

Требования к АЭП большегрузных автосамосвалов

Рациональная форма механической характеристики

Требуемая внешняя характеристика генератора

Диапазон

регулирования скорости: 4:1.
Ограничение мощности дизель-генераторной установки.
Ограничение тока и напряжения дизель-генераторной установки в нормальном режиме работы.
Наличие электрического торможения.
Наличие аварийного режима торможения.
Работа электродвигателей с разными скоростями во время поворота («электрический дифференциал»).
Слайд 69

АЭП автосамосвала Белаз-75131 Двигательный режим

АЭП автосамосвала Белаз-75131

Двигательный режим

Слайд 70

АЭП автосамосвала Белаз-75131 Режим торможения

АЭП автосамосвала Белаз-75131

Режим торможения

Слайд 71

АЭП автосамосвала Белаз-75131 Абривиатуры на схемах БЭК – блок электронных ключей;

АЭП автосамосвала Белаз-75131

Абривиатуры на схемах

БЭК – блок электронных ключей;
ДВС – двигатель

внутреннего сгорания;
ТРВГ – тиристорный возбудитель генератора;
ТРВД – тиристорный возбудитель двигателя;
БУМ – блок управления мощностью;
ДС, ДТ – датчики скорости и тока;
UZ – неуправляемые выпрямители;
ТГ – тяговый генератор;
МВС – модуль ввода сигналов;
RB – тормозные реостаты.
Слайд 72

АЭП автосамосвала Белаз-75131 ПЭС силовой части в двигательном режиме Обмотки тягового генератора

АЭП автосамосвала Белаз-75131

ПЭС силовой части в двигательном режиме

Обмотки тягового генератора

Слайд 73

АЭП автосамосвала Белаз-75131 ПЭС силовой части в режиме торможения Во время

АЭП автосамосвала Белаз-75131

ПЭС силовой части в режиме торможения

Во время торможения
выполняется реверс

тока обмотки возбуждения
Слайд 74

АЭП автосамосвала Белаз-75131 ПЭС силовой части в режиме ослабления поля двигателя

АЭП автосамосвала Белаз-75131

ПЭС силовой части в режиме ослабления поля двигателя

Часть тока

якоря минует обмотку возбуждения
Слайд 75

АЭП автосамосвала Белаз-75131 Характеристики АЭП автосамосвала в двигательном режиме Режим ограничения мощности дизель-генератора

АЭП автосамосвала Белаз-75131

Характеристики АЭП автосамосвала в двигательном режиме

Режим ограничения мощности дизель-генератора

Слайд 76

АЭП автосамосвала Белаз-75131 Характеристики АЭП автосамосвала в режиме торможения Полная остановка

АЭП автосамосвала Белаз-75131

Характеристики АЭП автосамосвала в режиме торможения

Полная остановка не возможна,

так как усилие при 0 скорости равно 0
Слайд 77

АЭП автосамосвала Белаз-75131 Форсированное торможение при низких скоростях При форсированном торможении

АЭП автосамосвала Белаз-75131

Форсированное торможение при низких скоростях

При форсированном торможении тормозное усилие

развивается вплоть до 0-ой скорости
Слайд 78

АЭП автосамосвала БЕЛАЗ-75600 CSGB Управляющий компьютер Siemens Sibas-32 Инверторы

АЭП автосамосвала БЕЛАЗ-75600 CSGB

Управляющий компьютер Siemens Sibas-32

Инверторы

Слайд 79

АЭП автосамосвала БЕЛАЗ-75600 CSGB

АЭП автосамосвала БЕЛАЗ-75600 CSGB

Слайд 80

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ СИНТЕЗА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ Лекция 5

ОБЩИЕ ВОПРОСЫ СИНТЕЗА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ

Лекция 5

Слайд 81

Модель машины постоянного тока с независимым возбуждением

Модель машины постоянного тока с независимым возбуждением

Слайд 82

Модель машины постоянного тока с независимым возбуждением Статические характеристики Скорость холостого

Модель машины постоянного тока с независимым возбуждением

Статические характеристики

Скорость холостого хода

Жесткость

статической механической характеристики

Электромеханическая характеристика

Механическая характеристика

Слайд 83

Модель машины постоянного тока с последовательным возбуждением Поскольку в машине постоянного

Модель машины постоянного тока с последовательным возбуждением

Поскольку в машине постоянного тока

с последовательным возбуждением поток возбуждения изменяется в широком диапазоне, в том числе и в зоне насыщения, линеаризованная зависимость потока от тока якоря дает большую погрешность.

Справедливо на линейном участке кривой намагничивания

Слайд 84

Модель машины постоянного тока с последовательным возбуждением

Модель машины постоянного тока с последовательным возбуждением

Слайд 85

Статические характеристики машин постоянного тока ДПТ-НВ ДПТ-ПВ Скорость холостого хода Холостой ход не возможен

Статические характеристики машин постоянного тока

ДПТ-НВ

ДПТ-ПВ

Скорость холостого хода

Холостой ход не возможен

Слайд 86

Модель асинхронного электродвигателя

Модель асинхронного электродвигателя

Слайд 87

Модель асинхронного электродвигателя где usα, usβ – составляющие вектора напряжения статора

Модель асинхронного электродвигателя

где usα, usβ – составляющие вектора напряжения статора в

осях системы координат α-β, неподвижно связанной со статором ОЭМ; isα, isβ – составляющие вектора тока статора в системе координат α-β; Ψsα, Ψsβ – составляющие вектора потокосцепления статора в системе координат α-β; urd, urq – составляющие вектора напряжения ротора в системе координат d-q, неподвижно связанной с ротором; ird, irq – составляющие вектора тока ротора в системе координат d-q; Ψrd, Ψrq – составляющие вектора потокосцепления ротора в системе координат d-q
Слайд 88

Модель асинхронного электродвигателя Недостатки модели: Уравнений – 4, переменных – 8

Модель асинхронного электродвигателя

Недостатки модели:
Уравнений – 4, переменных – 8 ->
бесконечное

множество решений.

Дополним модель уравнениями электромагнитной связи:

Потокосцепления самоиндукции

Слайд 89

Модель асинхронного электродвигателя Определение индуктивностей обмоток Нелинейные функции значительно усложняют модель

Модель асинхронного электродвигателя

Определение индуктивностей обмоток

Нелинейные функции значительно усложняют модель

Слайд 90

Координатные преобразования Прямые координатные преобразования Обратные координатные преобразования

Координатные преобразования

Прямые координатные преобразования

Обратные координатные преобразования

Слайд 91

Фазные преобразования Прямые фазные преобразования Обратные фазные преобразования Коэффициент связи определяет

Фазные преобразования

Прямые фазные преобразования

Обратные фазные преобразования

Коэффициент связи определяет эквивалентность двухфазной и

трехфазных машин на основе закона сохранения энергии.
Слайд 92

Электромагнитный момент асинхронного электродвигателя Энергия электромагнитного поля обмоток двигателя

Электромагнитный момент асинхронного электродвигателя

Энергия электромагнитного поля обмоток двигателя

Слайд 93

Электромагнитный момент асинхронного электродвигателя

Электромагнитный момент асинхронного электродвигателя

Слайд 94

Конечная модель асинхронного электродвигателя

Конечная модель асинхронного электродвигателя

Слайд 95

Динамическая механическая характеристика асинхронного электродвигателя

Динамическая механическая характеристика асинхронного электродвигателя

Слайд 96

Линеаризация моделей электроприводов С целью упрощения моделей электроприводов (для получения возможности

Линеаризация моделей электроприводов

С целью упрощения моделей электроприводов (для получения возможности синтеза

регуляторов систем управления) применяют методы линеаризации.
В результате линеаризации можно прийти к общей линеаризованной модели электропривода, справедливой для разного типа электрических двигателей.

ДПТ-НВ

АД

Слайд 97

Синтез регулятора для систем управления электроприводов на основе линеаризованной модели 1.

Синтез регулятора для систем управления электроприводов на основе линеаризованной модели

1. Желаемая

передаточная функция при настройке на технический оптимум

2. Передаточная функция разомкнутого контура регулирования

3. Приравниваем желаемую и действительную передаточную функцию разомкнутого контура и выражаем передаточную функцию регулятора:

Суммарная некомпенсированная постоянная времени (сумма малых постоянных времени в контуре)

Слайд 98

Синтез системы управления асинхронного электропривода на основе модели обобщенной электрической машины

Синтез системы управления асинхронного электропривода на основе модели обобщенной электрической машины

Векторное

управление

1. Модель асинхронного электродвигателя при ориентировании по вектору потока ротора

Уравнение, эквивалентное уравнению обмотки возбуждения ДПТ-НВ

Выражение момента АД также соответствует выражению момента ДПТ-НВ

Слайд 99

Синтез системы управления асинхронного электропривода на основе модели обобщенной электрической машины

Синтез системы управления асинхронного электропривода на основе модели обобщенной электрической машины

Векторное

управление

2. Структурная схема системы векторного управления асинхронного электродвигателя

Слайд 100

АЭП ШАХТНЫХ ПОДЪЕМНЫХ МАШИН Лекция 6

АЭП ШАХТНЫХ ПОДЪЕМНЫХ МАШИН

Лекция 6

Слайд 101

Общий вид и расположение оборудования 1 - Загрузочный бункер и дозатор.

Общий вид и расположение оборудования

1 - Загрузочный бункер и дозатор.
2 -

Камера опрокидывателя.
3 - Ствол.
4 - Приемный бункер.
5, 11 - Сосуд.
6 - Копровые шкивы.
7 - Головные канаты.
8 - Подъемная машина.
9 - Здание подъемной машины.
10 - Надшахтный копер.
Слайд 102

Модель шахтной подъемной машины Схема двухконцевой неуравновешенной установки

Модель шахтной подъемной машины

Схема двухконцевой неуравновешенной установки

Слайд 103

Электропривод переменного тока с реостатным регулированием ПК – путевой командоаппарат; ТК

Электропривод переменного тока с реостатным регулированием

ПК – путевой командоаппарат;
ТК – тиристорный

коммутатор;
АУК – аппаратура управления контакторами;
УКТ – узел команд и технологического контроля;
ТВДТ – тиристорный возбудитель динамического торможения.

ТК нужен для реализации дотягивания

Слайд 104

Электропривод переменного тока по системе АВК МПСУ – микропроцессорная система управления;

Электропривод переменного тока по системе АВК

МПСУ – микропроцессорная система управления;
ПУ –

программное устройство;
РС – регулятор скорости;
РТ – регулятор тока;
СУВ –сетевой управляемый выпрямитель;
РУВ – роторный управляемый выпрямитель;
СИФУ – система импульсно-фазового управления.

Знак с выхода регулятора скорости задает режим работы РУВ и СУВ

Модуль сигнала с выхода регулятора скорости задает ток СУВ и РУВ

Слайд 105

Нагрузочная диаграмма электропривода шахтного подъема по системе АВК При подъеме масса

Нагрузочная диаграмма электропривода шахтного подъема по системе АВК

При подъеме масса каната

уменьшается вследствие его наматывания на барабан

Натяжение каната

Дотягивание для точного останова

Слайд 106

АЭП по системе НПЧ-АД для шахтного подъема КА – командоаппарат; ПФ

АЭП по системе НПЧ-АД для шахтного подъема

КА – командоаппарат;
ПФ – преобразователь

функциональный;
ПК – преобразователь координат;
ЗИ – задатчик интенсивности;
ИДС – импульсный датчик скорости;
РТ – регулятор тока;
ВЗ – вычислитель знака;
ПЧС – преобразователь частотного сигнала;
Слайд 107

АЭП по системе ПЧ-АД для шахтного подъема

АЭП по системе ПЧ-АД для шахтного подъема