Способ регулирования нагрузки электродвигателя резания горной машины

) Е 2 С 35/2 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ аданнои мощности ствительнои валу ЭДР. Р(57)нойэлекиэобприряжепуте Изобретени ром-ти и м относится к угольб. использовано вгорных машин, Цельвышение произв-стиичины питающего наинального значения а по мощ э овани ющих п сполест опривода етения - и нижении ве ечи, Пр ованное би я ниже но лек тропзначенисти на ом ог ощ ния.ния(ЭДР по эт го э ва регулирования,На фиг.1 представлена зависимость относительных значений тока и мощности от полезной мощности на валу; на фиг.2 - зависимость относительных значений полезной мощности Р на ва 7 лу электродвигателя от относительных значений тока 1, потребляемого им; ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производственное объединение по созданию и выпуску средств автоматизации горных машин "Автоматгорман"(53) 621.316.718.5:622.232.72 (088.8 (56) Авторское свидетельство СССР825938, кл. Е 21 С 35/24, 1981,Авторское свидетельство СССР347744, кл. С 05 0 29/00, 1968. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАГРУЗКИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ РГЗАНИЯ ГОРНОЙ А 1 ШП 1 повышения качества регулироваДля этого формируют сигналы эадаока электродвигателя резания и напряжения питающей сети (ПС 1 Изобретение относится к угольнойпромышленности и может быть использо вано для автоматического регулирования электропривода горных машин, преимущественно угледобывающих и проходческих комбайнов. Цель изобретения - повышение производительности при снижении величины питающего напряжения ниже номинал и сигналы деиствительных значешщтока ЭД и напряжения ПС, Сравниваютсигналы задания тока ЭДР и его действительного значения и при превышении действительного значения над заданным формируют управляющий сигнал,Определяют произведение заданных сигналов тока ЭДР и напряжения ПС и понему определяют значение сигнала заданной мощности. По произведению действительных значений тока ЭДР и напряжения ПС определяют значение сигнала действительной мощности. При значении действительного сигнала токаЭДР, меньшем заданного, корректируютсигнал управления пропорциональнорассогласованию между сигналами дейгулирование электроприости ЭДР исключает недое этой мощности при суерепадах напряжения шахти этом достигается комрегулирование, при которивод резания до номиналья тока регулируется повалу ЭДР, а при большемому току ЭДР, 3 ип. ния путем повьппения качест 1567769на фиг.3 - структурная схема устройства регулирования нагрузки электродвигателя резания горной машины, реализующая предлагаемый способ,Применение предлагаемого способа5позволяет понысить произ водительность горной машицы, что обосновывается регулированием электропривода помощности электродвигателя, что исключает недоиспользование этоймощностипри существующих перепадах напряжЕния шахтной сети; повышением качесгва регулирования, так как системарегулирования более чувствительнак регулированию по мощцости Р навалу электродвигателя, как видно изхарактеристик ца фиг,1 (нвиду больнего угла наклона характеристики Р/Рк параметру Р ), что позволяет уменьшить коэффициент усиления системы и,следовательно, уменьшить частоту колебаний тока статора электродвигателя,возникающих н замкнутой системе регулирования. Такие колебания вызываютдополнительный нагрев электродвигателя, Поэтому снижение частоты этихколебаний уменьшает производимый иминагрев электродвигателя, а значит поз -воляет повысить полезную нагрузку цаэлектродвигательДля горных машин регулированиенагрузки электропривода резания потоку приводного электродвигателя. неявляется наилучшим, так как ток элект 35родвигателя в условиях шахтной сети,характеризующейся большими колебаниями питающего напряжения, не отражает действительную полезную мощностьна валу электродвигателя резания, определяющую производительность горноймашины.1(роме того, практически независи-мо от напряжения сети величина токаопределяет нагрев электродвигателя,ограниченный допустимыми значениямитемпературы для данного режима рабо -ты электродвигателя и его продолжительности включения, которые являют -ся определяющими при установлениизначения номинального тока для данно 50го электродвигателя резания,Поэтому оптимальным н условияхизменяющегося напряжения питающейсети является применение комбинированного регулирования, когда электро привод резания до номинального значения тока регулируется по мощности на валу электродвигателя, а при большем токе - по этому току электродвигателя,Устройство регулирования, поясняющее предлагаемый способ, содержитдатчик 1 тока электродвигателя 2 резания, блок 3 уставок номинальныхзначений тока электродвигателя 2,выходы датчика 1 и блок 3 соединенысоответственно с перным и вторым входами блока 4 деления, датчик 5 напряжения сети 11 с, блок 6 уставок номинальных значений напряжения сети,выходы датчика 5 и блока 6 соединенысоответственно с первым и вторымвходами блока 7 деления,Выход блока 4 деления соединен свходом блока 8 нелинейности и первымвходом первого элемента 9 сравнения,второй вход которого соединен с источником 10 опорного напряжения. Вькодпервого элемента 9 сравнения соединен с катодом диода 11 и с анодом диода 12, анод диода 11 и катод диода12 соединены соотнетственно с управляющими входами ключей 13 и 14. Выход блока 7 деления соединен спервым входом блока 15 умножения,нторои вход которого соединен с выходом блока 8 нелинейности, выходыблока 15 умножения и блока 14 деления через информационные входы ключей 13 и 14 соответственно соединены с первыми входами второго 16 итретьего 17 элементов сравнения, вторые входы которых соединены с источником 10 опорногО напряжения, Выходывторого 16 и третьего 17 элементовсравнения соединены с входами регуляторов 18 и 19 нагрузки соответственно, вькоды которых соединены с входомтиристорного преобразователя 20, выход которого соединен с электродвигателем 21 подачи.Устройство, реализующее способ,работает следующим образом,1 апряжецие, пропорциональное среднему значению тока электродвигателя2 резания, с датчика тока поступаетна первый вход блока 4 деления, навторой вход которого подается напряжение с блока 3 уставок тока электродвигателя 2 резания, пропорционального номинальному значению тока, Сблока 4 деления величина напряжения, пропорциональная кратности среднего значения тока р анця и егономинальному значению, поступаетца элемент 9 сравнения, где сравнивается с напряжением источника 10 опорного напряжения.Когда ток электродвигателя реация больше номинального и напряжение кратности тока с блока 4 деления соответствует кратности больыей единицы, то выходное напряжение элемента 9 сравнения голожительно и через диод 12 открывается ключ 14, с информационного входа которого на элемент 17 сравнения подается напряжение с блока 4, На элементе 17 сравнения происходит вычитание из напряжения источника 10 величины сигнала с блока 4, причем эта разность, соответствующая сигналу рассогласования по току, в данном случае отрицательна и ца регуляторе 19 нагрузки, куда оца поступает, происходит уменьыецие сигнаа, в результате понижается напряжение на выходе тиристорного преобразователя 20, подающего напряжение на электродвигатель 21 подачи, при этом уменьыается нагрузка на электродвигателе 2 резания.При снижении питающего напряжения устройство работает следующим образом.Напряжение, получаемое с блока 4 деения, поступает на вход блока 8 нелинейности, с которого снимается напряжение, пропорциональное кратности полезной мощности ца валу электродвигателя резания отцосцтельцо номинального значения мощности при номинальном напряжении питающей сети. На фиг,2 приведена характеристика блока 8 нелинейности, получаемая из рабочих характеристик электроднигателя и представляющая собой зависимость относительных значений полезной мощности Р на валу электродвигателя от относительных значений тока , потребляемого им. С выхода блока 8 нелинейности напряжение поступает на второй вход блока 15 перемножения, на первый вход которого поступает напряжение с блока 7 деления, соответствующее кратности напряжения сети Ц , снимаемого с датчика 5 напряжения сети, относительно номинального значения Ус, снимаемого с блока 6 устанок номинальных значений напряжения сети,Когда ток электродвигателя резания меньше номинального и напряжение кратности тока с блоком 4 дьлепцнотнетствует кратности, мецьюс Л едцццы, то выходное напряжение злемец а 9 сравнения отрицательно и чер з 11 открывается ключ3, с ццфоцмациоцного входа к;торого па элеь цт1 б сравнения подается на -ря, ение свыхода блока 15, 3 даннос.:уча выходное напряжение блока 15 соотаетствует кратности, мецьшец единицы, ьрезультате чего после сравненияс опорным напряжением с источника1 О опорного напряжения ца э лементеб сравнения ныходцое цпряжеци,соответствующее рассогласонацию мощности, будет положительно и рь гуля -тор 18 нагрузки поньппает и; пряженипуправления тиристориым преобрзэнате 20 лем 20, в результате чего электроднп -гатель 21 подачи цоньппает сною скорость и увеличивает нагрузку цаэлектродвигателе 2 резания,Таким образом, устрс й.тно, р:бо 25 тая по предЛагаемому способу, формцру -ет сигнал обратноц связи пропорциональным рассогласованцю мощности цпозволяет при колебаниях напряженошахтной сети нагружать электродн.п атель резания соответственно задапойпроизводительности, избегая р то,кевремя перегрева электродвигателяком, большим заданного прц формп он,"нци сигнала обратной связи, пропорционального рассогласованно ток35электродвигателя,Кроме того, менье;цй коэффициентусипеция в регуляторе8 мощности псравнению с коэффициентом усленин ц40 регуляторе 19 тока позволяет прпрегулировании пс мощности умецьпьцтьчастоту колебаний мгновенного значения тока относительно среднего значения, возникаюп.их в замкнутой сцстс 45ме регулированияа значит у ецьп 1 птьнагрев электродвигателя, обусловпенннй наличием этих колебашп 1 и, следовательноцо, повысить полезную на гру зку на электродвигате; ь,50 формула из обрезе ццнСпособ регулирования нагрузкиэлектродвигателя резания горн й :.аюины, заключающийся н формированиисигналов задания тока электрод цгп- ля резания и действительного зца,ения тока электродвигателя резаццн, сравнении этих сигналов и пгцгвыше нии действительного - па и .,/О Со став ит ель Л. ВТехред М,дидык р о Кишт ли Редактор Н. у нец Корректор Э, Лончакова Заказ 1309 Тираж ВНИИПИ Государственного комите 113035, Москваодписно по изобретени-35, Раушская и открытиям приб., д, 4/5 ул. Гагарина, 10 оиэводственно-издательский комбинат Патент , гж11 11ч заданным формировании управляющего сигнала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что 1 с целью повышения проиэводительностй при снижении величины питающего напряжения ниже номинально 5 го значения, формируют сигнал задания напряжения питающей сети, сигнал действительного напряжения питающей сети, по произведению заданных сигналов тока электродвигателя и напряжения питающей сети определяют значение сигнала заданной мощности, 7 р 1 н Рн а по произведению сигналов действительных значений тока электродвигателярезания и напряжения питающей сети - значение сигнала действительноймощности при значении действительного сигнала тока электродвигателярезания меньше заданного корректируют сигнал управления пропорционального рассогласованию между сигналами действительной и заданной мощности на валу электродвигателя рез ания