Совершенствование систем управления электроприводами постоянного тока главных механизмов карьерных экскаваторов

• Автор: Вологин, Николай Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 181 с. : ил.

« ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Г лава 1. Анализ состояния современного экскаваторного оборудования, постановка задачи управления технологическим процессом экскавации породы для экскаваторов - прямых лопат
1.1. Обзор существующих схем электроприводов главных механизмов карьерных экскаваторов
1.2. Анализ характерных недостатков существующих схем электроприводов карьерных экскаваторов
1.3. Методы и пути устранения недостатков существующих схем электроприводов карьерных экскаваторов
1.4. Цель и задачи модернизации существующих схем электроприводов карьерных экскаваторов
1.5. Выводы по первой главе
Глава 2. Математическое моделирование электроприводов главных
механизмов карьерных экскаваторов
2.1. Особенности главных механизмов карьерных экскаваторов как объектов моделирования
2.2. Математические модели механической части механизмов подъема, напора и поворота
^ 2.3. Математические модели электроприводов главных механизмов
карьерного экскаватора
2.4. Результаты моделирования экскаваторных электроприводов
2.5. Выводы по второй главе
Глава 3. Статические возбудители для генераторов и двигателей
электроприводов главных механизмов карьерных экскаваторов
по системе Г-Д
3.1. Технические требования, предъявляемые к возбудителям генераторов и двигателей электроприводов экскаваторов
3.2. Особенности построения возбудителей на ЮВТ-модулях
* в электроприводах экскаваторов
3.3. Технические требования к системе управления и регулирования
3.3.1. Требования к аппаратной части
3.3.2. Цифровые регуляторы электроприводов главных механизмов экскаватора
3.3.3. Сопоставление качества работы аналогового и цифрового регуляторов на аналоговой модели привода

3.4. Реализация предложенных решений в низковольтном комплектном устройстве Ш3801М У2 карьерного экскаватора ЭКГ-
3.4.1. Транзисторные возбудители и микропроцессорная система управления
3.4.2. Управление релейно-контакторной схемой экскаватора
3.5. Алгоритмическое и программное обеспечение микропроцессорной системы управления
3.5.1. Алгоритмы регулирования
3.5.2. Широтно-импульсное регулирование
3.5.3. Алгоритмы диагностики и режимной автоматики
3.5.4. Алгоритмы обмена с панелью контроля и индикации
3.6. Выводы по третьей главе
Глава 4. Защита приводов, диагностика и локализация отказов
4.1. Защиты электроприводов главных механизмов экскаватора
4.1.1. Защита от отказов вычислительного ядра платы центрального контроллера
4.1.2. Защита от непоступления в вычислительное ядро сигналов заданий
4.1.3. Защита от отказов модулей ЮВТ и драйверов возбудителей
4.1.4. Защиты от недопустимого изменения напряжения на шинах
звена постоянного тока
4.1.5. Контроль частоты
4.2. Классификация отказов
4.3. Принципы организации системы диагностики и локализации отказов
4.4. Алгоритмы диагностики
4.5. Выводы по четвертой главе
Глава 5. Исследования перенапряжений в обмотках возбуждения
генераторов и двигателей карьерных экскаваторов при питании от транзисторных возбудителей
5.1. Анализ состояния вопроса и постановка задачи исследования
5.2. Экспериментальные исследования перенапряжений в обмотках возбуждения машин постоянного тока
5.2.1. Макет обмотки возбуждения (МОВ) и методика проведения
исследований
5.2.1.1. Конструкция макета и принципиальная схема
5.2.1.2. Оценка адекватности параметров макета параметрам обмотки возбуждения

* 5.2.1.3. Оценка влияния измерительной аппаратуры
5.2.2. Экспериментальные исследования перенапряжений на MOB
5.2.2.1. Распределение фронта нарастания напряжения
по элементам MOB
5.2.2.2. Распределение перенапряжений по элементам MOB
5.2.2.3. Распределение собственных колебаний по полюсам
5.2.2.4. Распределение перенапряжений по слоям MOB
5.2.2.5. Распределение перенапряжений между слоями обмотки.... 123 > 5.2.2.6. Распределение перенапряжений между витками 1 и
слоя обмотки
5.2.2.7. Влияние проводной линии на процессы в MOB
5.2.2.8. Влияние шунтирующих цепочек на перенапряжения
в обмотке возбуждения
5.3. Моделирование перенапряжений в обмотке возбуждения МПТ
5.4. Исследование влияния типа силовой линии и схем соединения обмоток возбуждения МПТ на перенапряжения
5.4.1. Влияние схемы соединения полуобмоток
5.4.2. Влияние типа линии при последовательном соединении обмоток возбуждения нескольких двигателей
5.4.3. Влияние R-С цепей
t 5.5. Волновые параметры проводной и кабельной линий связи
5.6. Выводы по пятой главе
Заключение
Литература и источники
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

Приложение
Приложение
Приложение
Приложение

Рис.2.4. Структурные схемы математической модели для определения усилий, прикладываемых к механизмам подъема (а) и напора (б) экскаватора Механизм поворота платформы экскаватора, хотя и не участвует непосредственно в процессе экскавации грунта, относится к группе главных механизмов. Этот механизм также следует рассматривать как многомассовый из-за наличия в схеме длинных валов и из-за наличия люфтов в зубчатых передачах, являющихся упругими элементами. Кроме того, электропривод механизма поворота всегда двухдвигательный. В связи с этим при рассмотрении механических процессов в электроприводе механизма поворота необходимо учитывать возможную асимметрию в нагрузке исполнительных двигателей. Внешняя нагрузка на электропривод механизма поворота невелика и может считаться постоянной, но при расчетах необходимо учитывать существенное изменение приведенного момента инерции при движении с груженым ковшом на разгрузку и при движении с порожним ковшом в забой для начала следующего цикла экскавации. В зависимости от типа экскаватора и от характера извлекаемой породы приведенный момент инерции механизма поворота может изменяться от 2 до 3 раз [17], по другим источникам - до 4 раз.
Кинематическая схема механизма поворота карьерного экскаватора приведена на рис.2.5.