Разработка и исследование электропривода карьерного экскаватора по системе "тиристорный непосредственный ПЧ - двухфазный АД" тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.09.03, кандидат наук Безгин, Алексей Сергеевич
- Специальность ВАК РФ05.09.03
- Количество страниц 214
Оглавление диссертации кандидат наук Безгин, Алексей Сергеевич
Содержание
Введение
Глава 1 Современное состояние и перспективы развития электропривода
карьерных экскаваторов
1.1 Современное состояние и перспективы развития парка карьерных экскаваторов
1.2 Характеристики основных механизмов экскаваторов
1.2.1 Статические характеристики механизмов экскаватора
1.2.2 Динамические характеристики механизмов экскаваторов
1.3 Требования, предъявляемые к экскаваторному электроприводу
1.4 Обзор исследований, выполненных по разработке частотно-регулируемых электроприводов
1.5 Задачи работы
Глава 2 Разработка имитационной модели экскаваторного электропривода
2.1 Компьютерная модель системы электропривода подъема экскаватора ЭКГ-5
2.1.1 Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором
2.1.2 Блок ТНПЧ
2.1.3 Векторная система управления
2.1.4 Модель энкодера
Глава 3 Система управления тиристорным НПЧ
3.1 Общие сведения
3.2 Базовая структура СУ ТНПЧ
3.3 Особенности управления ТНПЧ
3.4 Исследование работы привода в первой зоне регулирования
3.5 Исследование возможности расширения перегрузочной способности в верхнем диапазоне регулирования выходной частоты, выше 25 Гц
3.6 Повышение устойчивости работы ВСУ во второй зоне регулирования
3.7 Применение инкрементных энкодоров как датчика скорости в цифровых системах управления экскаваторного электропривода переменного тока
Глава 4 Практическая реализация и экспериментальные исследования
привода по системы ТНПЧ-2фАД
4.1 Разработка шкафа управления приводом подъема
4.2 Разработка микропроцессорного блока управления ТНПЧ
4.2.1 Плата контроллеров
4.2.2 Плата гальванической развязки
4.3 Методика наладки привода подъема экскаватора ЭКГ-5
4.4 Определение нагрузочной способности разработанной системы
5.1 Расчет энергетических показателей
5.1.1 Система ТП-Д
5.1.2 Система ТНПЧ-2фАД
5.1.3 Система ТНПЧ-ЗфАД
5.1.4 Коэффициенты искажения сетевого тока
5.2 Определение интегральных энергетических показателей за цикл экскавации
5.2.1 Система ТП-Д
5.2.2 Система ТНПЧ-2фАД
5.2.3 Система ТНПЧ-ЗфАД
5.3 Сравнение динамических характеристик систем электроприводов при резком стопорнии
5.4 Сравнение цен различных систем электроприводов
5.5 Выводы
Заключение
Список используемых источников
Приложение А (Осциллограммы сигналов полученных на физическом макете)
Приложение Б (Схема электрическая принципиальная БУ)
Приложение В (расчет векторных системы ТНПЧ-2фАД и ТНПЧ-
ЗфАД)
Приложение Г (Свидетельства и акты внедрения)
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Электротехнические комплексы и системы», 05.09.03 шифр ВАК
Улучшение динамических и энергетических показателей электроприводов экскаваторов, выполненных на базе моноблочного транзисторного преобразователя с прямым обменом энергией с сетью2006 год, кандидат технических наук Могучев, Максим Владимирович
Синтез и реализация эффективных алгоритмов управления комплексом бесконтактных электроприводов основных механизмов карьерного экскаватора2003 год, кандидат технических наук Кулыгин, Андрей Вячеславович
Разработка и исследование электропривода основных механизмов экскаваторов по системе НПЧ-АД на базе эквивалентных шестипульсных схем2003 год, кандидат технических наук Греков, Эдуард Леонидович
Разработка и исследование частотно-управляемого асинхронного электропривода по системе НПЧ-АД для машин предприятий горнодобывающей промышленности1999 год, доктор технических наук Микитченко, Анатолий Яковлевич
Разработка и исследование электропривода поворота одноковшового экскаватора по системе "Транзисторный непосредственный преобразователь частоты - асинхронный двигатель"2013 год, кандидат технических наук Бессонов, Василий Григорьевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование электропривода карьерного экскаватора по системе "тиристорный непосредственный ПЧ - двухфазный АД"»
Введение
Для разработки месторождений полезных ископаемых в зависимости от горно-геологических условий залегания и свойств пород применяют различные технологии: подземная, открытая, скважинная, подводная. Одной из самой распространенной в России является открытая технология добычи полезных ископаемых.
Технологический процесс добычи состоит из следующих операций: сначала бурятся взрывные скважины и горные породы разрушаются при помощи взрывов, далее разрушенная горная порода грузится при помощи экскаваторов в транспортные средства, затем порода транспортируется на горнообогатительную фабрику.
В зависимости от прочности и удельного веса грунта применяют различного вида экскаваторы.
Наиболее распространенной машиной среди экскаваторов с механическим оборудованием прямой лопаты, применяющейся в основном для добычи строительных материалов (щебенка, песок и т.д.), является экскаватор карьерный гусеничный ЭКГ-4,6 и его модификация ЭКГ-5. На горнообогатительных комбинатах (ГОКах) наиболее массовой машиной является ЭКГ-8И. Среди вскрышных экскаваторов драглайнов распространенными являются машины (экскаватор шагающий) ЭШ-6/45 и ЭШ-10/70.
К электроприводам основных механизмов одноковшовых экскаваторов с оборудованием прямой лопаты относят привода подъема, напора и поворота. Для драглайнов, у которых отсутствует механизм напора, к этой группе относят и привод тяги. Работа данных механизмов характеризуется интенсивным повторно-кратковременным режимом с наличием динамических и тормозных моментов.
Требования, предъявляемые к этим механизмам, обусловлены технологическим процессом, конструкцией механизма и условиями эксплуатации [1,
49, 57, 12]. Для лебедочных механизмов одноковшовых экскаваторов (подъем, напор, тяга) к таким специфическим особенностям относят следующие:
1) циклический характер работы в повторно-кратковременном режиме с частыми пусками, реверсами и торможениями;
2) наличие режима опускания порожнего ковша, который целесообразно выполнять на повышенной скорости;
3) широкий диапазон изменения статических нагрузок и их несимметрия относительно направления движения;
4) механизмы являются многомассовыми с упругими кинематическими связями, в которых управляющие или возмущающие воздействия вызывают колебания упруго связанных масс;
5) наличие в цикле экскавации продолжительных режимов, когда привод должен работать со скоростью, близкой к нулю и развивать на валу двигателя значительный момент - режим «удержания ковша»;
6) наличие в цикле экскавации стопорения механизмов напора и подъема;
7) диапазон регулирования скорости (до 10:1).
В настоящее время значительное число карьерных экскаваторов имеют морально устаревшую систему «генератор - двигатель» (Г-Д). По данным из [1, 2, 17] на крупных горнодобывающих предприятиях СНГ, таких как Михайловский ГОК, Лебединский ГОК, Стойленский ГОК, «Оренбургасбест», Оленегорский ГОК, «Карельский окатыш», Соколовско-Сорбайский ГОК, Ковдорский ГОК, Полтавский ГОК, «Кустанайасбест» эксплуатируются большое количество экскаваторов с магнитными усилителями в качестве возбудителей и требуют модернизации.
Модернизация карьерных машин должна быть направлена на улучшение таких показателей как [17, с.4]:
« - повышение надежности электропривода (разработка моноблочных конструкций преобразовательных устройств в составе ЭП, применение элек-
тродвигателей переменного тока, использование микропроцессорных систем управления и т. д.);
- увеличение быстродействия;
- улучшение энергетических показателей. »
При этом можно выделить несколько направлений модернизации [17,
с.4]:
« 1) на экскаваторе остаются штатные двигатели постоянного тока, остается штатная система Г-Д, магнитные усилители заменяются тиристорны-ми или транзисторными возбудителями;
2) на экскаваторе остаются штатные двигатели постоянного тока, штатная система Г-Д заменяется на систему «управляемый преобразователь -двигатель» (УП-Д), в качестве преобразователя используется тиристорный или транзисторный преобразователь;
3) все электроприводы основных механизмов заменяются на электропривода переменного тока по системе «преобразователь частоты - асинхронный двигатель» (ПЧ-АД). »
Существующие разработки по каждому из приведенных направлений модернизации можно охарактеризовать следующим образом [3].
Первое направление. В качестве возбудителей для генераторов на сего-днянпшй момент наиболее распространенными являются реверсивные тири-сторные выпрямители. Модернизация такого вида электроприводов является наиболее рентабельной в условиях дефицита средств и позволяет за счет замены только части оборудования добиться увеличения эффективности работы. В то же время, как показывают тенденции развития горнодобывающей промышленности, система Г-Д становится все менее эффективной по сравнению с другими системами в плане уменьшения износа оборудования, повышения производительности и уменьшения энергозатрат.
Разработанная научной группой кафедры электропривода МЭИ под руководством профессора Ключева В.И. серия унифицированных модульных
экскаваторных преобразователей ПТЭМ-1Р максимально приспособлена к тяжелым условиям эксплуатации оборудования на экскаваторах и обладает высокими технико-экономическими показателями [4-8]. Основной отличительной особенностью разработанных преобразователей является концепция моноблока, подразумевающая отсутствие внутренних регулировочных элементов. Построение и настройка системы управления осуществляется вне блока с помощью дополнительной платы (платы «обвязок»), не содержащей активных компонентов, следовательно имеющей высокую надежность. Вся разработанная серия имеет идентичные характеристики, что делает ее полностью унифицированной и взаимозаменяемой.
На основе преобразователя ПТЭМ-1Р для главных электроприводов экскаваторов разработаны серии преобразователей ПТЭМ-2Р с аналоговой схемотехникой, ПТЭМ-2Р-АЦ с цифровой СИФУ и ПТЭМ-2Р-Ц с полностью микропроцессорной системой управления ОАО «Рудоавтоматика», (г. Же-лезногорск Курской области) [71].
Цена полного комплекта электрического оборудования окупается за счет сокращения эксплуатационных затрат в течение, как максимум, года. Модернизация экскаваторов ЭКГ-8И с использованием данных низковольтного комплектного устройства (НКУ) с данными преобразователями позволило снизить динамические нагрузки, уменьшить износ механической части, повысить производительность на 3-5%, сократить энергопотребление на 3540 тыс. кВт-ч в год на одной машине за счет применения менее энергоемких, по сравнению с магнитными усилителями, систем управления [2]. Благодаря моноблочному построению исключились длительные простои экскаватора по причине отказа электроники, так как время замены вышедшего из строя моноблока резервным составляет 10-15 минут. Сама замена осуществляется неквалифицированным персоналом.
Второе направление модернизации основных электроприводов экскаваторов - это замена системы Г-Д на систему тиристорный преобразователь -
двигатель ТП-Д. При этом уменьшаются потери электроэнергии, так как коэффициент полезного действия КПД тиристорного преобразователя и КПД силового трансформатора всегда больше чем суммарное КПД генератора и приводного двигателя. К тому же система ТП-Д позволяет достичь большего быстродействия. Стоимость такой модернизации значительно превышает стоимость модернизации, связанной только с заменой возбудителей. Однако, при технико-экономическом обосновании необходимо учитывать, что в этом варианте модернизации высвобождается электромашинный агрегат, имеющий достаточно большую стоимость.
Вместе с тем система электропривода ТП-Д привносит дополнительные проблемы связанные с:
-возможным опрокидыванием инвертора, например, при «подхватывании» ковша в приводе подъема при выходе из режима повышенной скорости, или при пропадании, или значительном понижении питающего напряжения;
-потреблением значительной реактивной мощности в нижнем диапазоне регулирования скорости вращения двигателя;
-потреблением несинусоидального тока из сети.
Наиболее значительной проблемой является аварийный режим опрокидывания инвертора, так как по цепи якоря могут протекать токи, превышающие максимально допустимые, вызывающие возможную поломку двигателя и механического оборудования. Кроме того, при токах короткого замыкания, возникающих в этом режиме, скорее всего выйдут из строя тиристоры.
Накопленный опыт в управлении тиристорным преобразователем, а также разработка более надежных схем управления и защиты в настоящий момент позволяет применять данные системы электропривода на экскаваторах. ВНИИ Электропривод совместно с Уралмаш заводом с 1978 по 1990 годы произвел и ввел в эксплуатацию более 20 экскаваторов ЭКГ-20 [9]. 18 из этих машин успешно эксплуатируется. В состав комплекта ТП-Д входит пя-тиобмоточный силовой трансформатор, питающий все электропривода экс-
каватора (основные и хода). Все электропривода, кроме подъема, имеют реверсивные трехфазные мостовые схемы выпрямления. Спуск ковша в приводе подъема происходит под действием его веса.
В 2008 г. ОАО "Рудавтоматика" поставила первый комплект НКУ по системе ТП-Д на экскаватор ЭКГ-5 №15 (цех железнодорожного транспорта ОАО "Стойленский ГОК") [59]. В ходе опытной эксплуатации за два месяца экскаватором было перегружено свыше 300 тыс. т руды. Тиристорные преобразователи данного экскаватора выполнены по реверсивным мостовым схемам, которые собраны из пар соединенных последовательно нулевых схем. В качестве основного элемента используется тиристорный модуль МТЗ-800-18, позволяющий сформировать стопорные токи механизма до 1250А. Для управления тиристорными модулями используется специально разработанный драйвер, формирующий отпираемый импульс определенной формы. Применение фильтро-компенсирующего устройства (ФКУ), настроенного на 5-ю и 7-ю резонансную гармонику, позволило повысить качество потребляемых токов и увеличить коэффициент искажения тока КИ] до 0.98. Удельный расход энергии экскаватора ЭКГ-5 с системой ТП-Д составляет 0.0706 кВт*ч, а с системой Г-Д - 0.1343 кВт-ч, т.е. с системой ТП-Д расход электроэнергии почти в два раза меньше чем с системой Г-Д.
Проблемам разработки систем ТП-Д для экскаваторов посвящены работы [10, 11,6,12,13].
Третье направление. Наиболее перспективным направлением модернизации экскаваторов является переход от приводов постоянного тока к приводам переменного по системе ПЧ-АД. Применение данной системы уменьшает потери электроэнергии. Например, для самого мощного электропривода подъема экскаватора типа ЭКГ-8И суммарный КПД двигателя постоянного тока, генератора и синхронного двигателя при номинальной загрузке каждого составляет [14, 15]:
Ъг-Д • Псшт « 0,925 • 0,932 • 0,938 * 81% (1)
Суммарный КПД системы ПЧ-АД (трансформатор, преобразователь частоты, двигатель) приблизительно составляет:
Лшч-лд «1тр ' Лпч • П* - 0,98 • 0,98 • 0,94 * 90,2%, (2)
Как видно, по предварительным подсчетам замена системы Г-Д на ПЧ-АД может дать значительную экономию электроэнергии. Надо отметить, что данный вопрос требует более тщательного рассмотрения, так как не учитывается достаточно много параметров (продолжительность включения, загрузку, изменение момента инерции и так далее).
По принципу действия преобразователи частоты можно разделить на два вида:
- преобразователи частоты (ПЧ) со звеном постоянного тока;
- непосредственные преобразователи частоты (НПЧ).
Каждый вид, в свою очередь подразделяется еще на несколько типов:
- преобразователи со звеном постоянного тока: автономные инверторы напряжения (АИН) и автономные инверторы тока (АИТ);
- НПЧ разделяют по схемам выпрямления: нулевые, мостовые, двена-дцатипульсные и т. д. Существуют и так называемые кольцевые схемы, в которых преобразователи соединены в кольцо [3].
Силовая цепь ПЧ может выполняться как на тиристорах, так и на транзисторах.
В настоящее время рынок предлагает большой выбор ПЧ различного назначения, как иностранных, так и российских производителей. Основную долю на рынке составляют ПЧ для механизмов со спокойными режимами работы, таких как насосы, вентиляторы и т.п. Интенсивно развивается производство преобразователей, специально предназначенных для подъемно-транспортного оборудования: лифты, краны и т.п. Из зарубежных производителей ПЧ можно выделить следующих: ABB, Control Danfoss, Hyundai Electronics Techniques, Siemens, Lenze, Schneider Electric, General Electric, Hi-
tachi, Omron, Mitsubishi Electric, Toshiba, Fuji Electric Vacon, LG, Long Shenq Electronic, Delta Electronics, Elettronica Santerno, Emotron и т.д., из отечественных: ООО «ТРИОЛ-СПб», ЗАО «Эрасиб», ОАО «Электросила», ЗАО «Электротекс», «Объединенная энергия», ЗАО НТЦ «Приводная Техника», «Веспер» и т.д. [17].
Силовая часть большинства ПЧ построена на базе транзисторного автономного инвертора напряжения (АИН) с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) и неуправляемым выпрямителем (НУВ) на входе. Диапазон частот тока с практически синусоидальной формой в нагрузке составляет от единиц до нескольких сотен герц. Однако получение частоты выходного тока с синусоидальной формой ниже 2 Гц требует специального алгоритма управления ШИМ, что усложняет программное обеспечение преобразователя. Другим недостатком транзисторного АИН является импульсная форма напряжения, приложенного к двигателю, достаточно большой частоты. Это приводит к снижению срока службы изоляции обмоток двигателя. Ток, потребляемый из сети, практически всегда имеет coscp близкий к единице, но содержит высшие гармонические составляющие [1]. Таким образом, для совместимости с сетью приводу по системе АИН-АД, также как и для системы ТП-Д, требуется фильтрокопенсирующее устройство (ФКУ) [17]. Для рекуперации энергии в тормозных режимах работы ЭП необходимо применять дополнительный узел в виде инвертора ведомого сетью, либо активного выпрямителя (AFE).
Достоинства применения активного выпрямителя (АВ) заключаются в следующем [17]:
« - возможность формирования синусоидальных сетевых токов;
- регулируемый коэффициент мощности, что делает возможным работу преобразователя в режиме компенсатора реактивной мощности;
- способность отдавать энергию в сеть в тормозных режимах работы электропривода без дополнительных узлов;
- возможность использования АВ как для электроприводов перемен-
ного тока (система «АВ-АИН-АД»), так и для электроприводов постоянного тока (система «активный выпрямитель - импульсный источник питания двигатель постоянного тока» (АВ-ИИП-ДПТ)).»
Однако применение значительного по весогабаритным показателям входного трехфазного фильтра является недостатком АВ.
Другим типом ПЧ со звеном постоянного тока построены на базе автономных инверторов тока (АИТ). В отличие от АИН с ШИМ рекуперация энергии происходит автоматически и дополнительных узлов не требуется. Недостатком этой системы электропривода является то, что выходной ток инвертора имеет ступенчатую форму, что вызывает колебание скорости двигателя при скоростях вращения, близких к нулю [1]. Поэтому данная система не получила широкого распространения.
Общий недостаток преобразователей со звеном постоянного тока заключается в том, что энергия к двигателю подводится и отводится последовательно через несколько блоков, что приводит к снижению КПД (за счет двукратного преобразования энергии). Причем, мощность каждого из этих блоков должна быть не меньше мощности двигателя [1].
Другим видом ПЧ, способным решить многие недостатки рассмотренных преобразователей, является НПЧ, которые во многом выигрывают у преобразователей частоты со звеном постоянного тока. Это беспрепятственный обмен энергией между сетью и нагрузкой, а также отсутствие конденсатора, который значительно увеличивает габариты, стоимость и уменьшает срок службы преобразователя в целом. В НПЧ энергия подводится к двигателю непосредственно из сети по нескольким параллельным ветвям одновременно, что позволяет повысить общий КПД системы. Опрокидывание инвертора, как показывают исследования (Кадыров И.Ш. и др.), в этих ЭП оказывает значительно меньшее влияние на механику экскаватора, чем система
тп-д.
НПЧ могут быть выполнены как на тиристорах, так и на транзисторах.
Вопросы разработки транзисторного НПЧ, анализа положительных и отрицательных сторон его применения и влияния на сеть и двигатель подробно рас-мотрены в работе [18]. Применение в качестве силовых ключей тиристоров, с одной стороны, увеличивает надежность ПЧ (большая, чем у транзисторов, перегрузочная способность). С другой стороны, известный недостаток, такой как ограниченный сверху диапазон регулирования частоты выходного напряжения, не способствуют широкому распространению данного типа ПЧ.
НПЧ, выполненные на тиристорах, имеют ряд достоинств: высокая перегрузочная способность по току и обратному напряжению, более простая схемотехническая конструкция силовой цепи и драйверов, что несомненно повышает надежность привода в целом, меньшее сопротивление тиристора в проводящем состоянии по сравнению с транзистором, что повышает КПД привода. В то же время большие, чем в системе ТП-Д, габариты ТНПЧ создают проблему с размещением оборудования при модернизации экскавато-
о
ров с объемом ковша до 5м , так как размеры машинного отделения небольшие. Применение же двухфазного АД (2фАД) совместно с двухфазным тири-сторным НПЧ (ТНПЧ) позволяет решить эту проблему. В работах Беспалова В.Я., Качалиной Е.В. показана возможность проектирования двухфазных АД для экскаваторных электроприводов, не уступающих по энергетическим показателям двигателям с традиционной трехфазной обмоткой [57,60-62].
Одним из возможных направлений модернизации экскаваторного электропривода может является частичная замена оборудования: приводы напора и поворота реализуются по системе ТП-Д, привод подъема заменяется системой ТНПЧ-2фАД. Такой вид модернизации позволит постепенно перейти от хорошо знакомой системы ТП-Д с двигателем постоянного тока ДТП на систему ПЧ с АД. Так как элементная база при такой модернизации остается прежней, то не возникнет проблем с запуском такой системы в мелкую серию.
Актуальность работы заключается в разработке и исследовании электропривода подъема карьерного экскаватора ЭКГ-5 по системе ТНПЧ-2фАД, с микропроцессорным векторным регулированием. Данная структура отличается высоким быстродействием и высокой точностью поддержания момента. Использование стандартных мостовых схем выпрямления и элементной базы электропривода системы ТП-Д производства ОАО "Рудавтоматика" позволяет осуществить плавный переход от экскаваторного электропривода постоянного тока к частотно-регулируемому приводу переменного тока.
Цель и задачи диссертационной работы. Целью диссертационной работы является разработка частотно-регулируемого ЭП подъема карьерного экскаватора ЭКГ-5 при его модернизации, работающего в интенсивном повторно-кратковременном режиме с частыми перегрузками вплоть до стопо-рения, и обеспечивающего повышение производительности и энергосбережение.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
1. Разработка и исследование модели ЭП подъема с векторной системой управления (ВСУ) ТНПЧ при ориентации по потокосцеплению ротора с учетом питания АД от ТП и дискретного управления по времени, а также требований к экскаваторному ЭП. Проверка ее адекватности в статических и динамических режимах.
2. Разработка способа формирования управляющих сигналов тири-сторных реверсивных преобразователей с раздельным управлением, обеспечивающего необходимый фазовый сдвиг между напряжением и током обмоток статора в различных режимах работы ЭП с ВСУ.
3. Определение требуемого закона управления потокосцеплением ротора во второй зоне регулирования при спуске пустого ковша с целью достижения максимально возможной перегрузочной способности.
4. Разработка структурной схемы ВСУ ЭП с ТНПЧ, обеспечивающей уменьшение колебаний момента двигателя при формировании выходных
частот выше 25 Гц.
5. Сравнительный анализ энергетических показателей систем ЭП переменного и постоянного тока механизма подъема экскаватора ЭКГ-5, построенных на базе тиристорных преобразователей.
6. Разработка макетного образца системы ТНПЧ-2фАД мощностью 200 кВт, предназначенного для модернизации ЭП подъема ЭКГ-5. Проведение экспериментальных исследований для проверки и подтверждения основных положений работы.
Методы научных исследований. Для решения поставленных задач использовались методы математического анализа, теории электропривода, теории автоматического управления, компьютерного моделирования в программном пакете МаЙаЬ/ЭтиНпк и физического макетирования.
Достоверность полученных результатов. Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается результатами компьютерного моделирования и результатами экспериментальных исследований на физическом макетном образце.
Основные положения выносимые на защиту:
1. Структура цифровой векторной системы управления ТНПЧ ЭП подъема экскаватора ЭКГ-5, отличающаяся новым алгоритмом системы им-пульснофазового управления, способом формирования задания управления тиристорным преобразователем.
2. Методика определения требуемого закона изменения потокосцеп-ления ротора во второй зоне регулирования при спуске пустого ковша, обеспечивающего максимально возможный перегрузочный момент, с учетом ограничения тока статора, и уменьшения эффективного значения первой гармоники выходного напряжения ТНПЧ с ростом ее частоты.
3. Способ компенсации отставания вектора тока статора от расчетного положения в ВСУ, обеспечивающий повышение устойчивости ЭП при работе на частотах выше 25 Гц, заключающийся в измерении временного сдвига
между изменениями полярности задания на переключение реверсивных групп ТП и тока статора.
4. Схемотехнические решения и программная реализация алгоритмов управления векторной системы электропривода с ТНПЧ, физический макетный образец мощностью 200 кВт, предназначенный для модер1шзации привода подъема ЭКГ-5, и результаты экспериментальных исследований.
Научная новизна В диссертационной работе получены следующие основные научные результаты:
1. Разработана компьютерная модель ЭП подъема экскаватора ЭКГ-5, в которой реализованы новые способы формирования задания на потокосце-пление статора, заданий управления ТП и компенсации отставания тока статора от задающего сигнала, алгоритмы реального программного обеспечения управляющих контроллеров блока управления ТНПЧ, позволяющая исследовать статические и динамические процессы и энергетические показатели ЭП.
2. Предложена методика определения требуемого закона изменения потокосцепления ротора на основе расчета необходимого напряжения на статоре двигателя в зависимости от статического момента и частоты выходного напряжения ПЧ, обеспечивающего максимальный возможный перегрузочный момент, и позволяющий исключить насыщение регуляторов ВСУ при работе во второй зоне регулирования.
3. Разработан способ компенсации отставания тока статора от задающего сигнала по времени задержки переключения реверсивных групп тиристоров, обеспечивающей уменьшение до 15% колебания момента АД при работе на частотах выше 25 Гц.
4. Разработан способ синхронизации цифровой системы управления с питающей сетью, обеспечивающий помехоустойчивую работу системы им-пульсно-фазового управления при значительной до 15 электрических градусов длительности коммутационных провалов питающего напряжения.
5. На основе компьютерного моделирования получены результаты исследования энергетических характеристик экскаваторного электропривода показывающие, что система электропривода ТНПЧ-2фАД в номинальном режиме работы имеет КПД на 8% больше, чем в системе Г-Д, и на 3% больше, чем в системе ТНПЧ-ЗфАД.
Практическая ценность и реализация работы заключается в том,
что
1. Разработана методика расчета коэффициентов регуляторов ВСУ с ТНПЧ, учитывающая особенность цифровой системы управления, позволяющая использовать ее при разработке систем управления частотно-регулируемых ЭП на базе 16-ти разрядных микропроцессоров с арифметикой с фиксированной точкой.
2. Разработана методика выбора частот дискретизации ВСУ и параметров отрицательной обратной связи по скорости при применении инкрементального энкодера, в зависимости от разрядности самого датчика.
3. Разработанная компьютерная модель экскаваторного ЭП по системе ТНПЧ-2фАД позволяет выполнять проверочный расчет энергетических показателей по нагрузочной диаграмме и тахограмме с целью минимизации потерь в питающей сети и в трансформаторе путем подбора мощности фильтро-компенсирующего устройства (ФКУ).
4. Результаты диссертационной работы, а именно схемотехнические решения, способ синхронизации СИФУ, настройка цифровых регуляторов, алгоритм пуско-наладки ВСУ, внедрены в производство ОАО "Рудавтомати-ка" при проектировании тиристорных низковольтных комплектных устройств ЭП карьерных экскаваторов. Компьютерная модель ЭП с ВСУ ТНПЧ внедрена в учебный процесс кафедры автоматизированного электропривода и электромеханики Оренбургского государственного университета при проведении лекционных и практических занятий по дисциплинам: «Энергетическая электроника», «Электрический привод» и «Математическое моделиро-
Похожие диссертационные работы по специальности «Электротехнические комплексы и системы», 05.09.03 шифр ВАК
Разработка цифровой модели и методики проектирования экскаваторного электропривода по системе НПЧ-АД1984 год, кандидат технических наук Гаврилов, Михаил Петрович
Структура и алгоритмы управления регулируемым асинхронным электроприводом с обеспечением максимального быстродействия по контуру тока (момента) для горных машин2014 год, кандидат наук Горбик, Владислав Сергеевич
Синтез систем управления автоматизированным экскаваторным электроприводом с использованием скользящих режимов2012 год, кандидат технических наук Коловский, Алексей Владимирович
Разработка и исследование модульного экскаваторного преобразователя на транзисторах IGBT2001 год, кандидат технических наук Сапельников, Артем Сергеевич
Совершенствование систем управления электроприводами постоянного тока главных механизмов карьерных экскаваторов2003 год, кандидат технических наук Вологин, Николай Александрович
Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Безгин, Алексей Сергеевич, 2013 год
Список использованных источников
1. Могучев М.В. Улучшение динамических и энергетических показателей электроприводов экскаваторов, выполненных на базе моноблочного транзисторного преобразователя с прямым обменом энергией с сетью. Дисс. на соискание ученой степени к.т.н. - Самара, СамГТУ, 2006.;
2. Микигченко А.Я., Остриров В.Н. Современное состояние и тенденции развития электроприводов горных машин для открытых разработок. -Привод и управление, 2004, №1-2, - с. 5-14.;
3. Греков Э.Л. Разработка и исследование электропривода основных механизмов экскаваторов по системе НПЧ-АД на базе эквивалентных шести-пульсных схем. Дисс. на соискание ученой степени к.т.н. - Самара, СамГТУ, 2003.;
4. Микигченко А.Я. Разработка и исследование частотно-управляемого асинхронного электропривода по системе НПЧ-АД для машин предприятий горнодобывающей промышленности. Дисс. докт. техн. наук. — М.: МЭИ, 1999.-274 е.;
5. Юпочев В.И., Микигченко А .Я., Каныгин В.И. Разработка и исследование системы НПЧ-АД для тяжелых условий эксплуатации // Вестник трудов МЭИ «Электропривод и системы управления». Выпуск 657. -М.: МЭИ, 1997.-е. 5-16.;
6. Юпочев В.И., Вуль Ю.А., Усманов A.M. Разработка и исследование тиристорного электропривода поворота экскаватора. Труды МЭИ. Автоматизированный электропривод промышленных установок, вып. 223, 1975, - с. 146-154.;
7. Юпочев В.И., Микигченко А.Я., Сафошин В.В. Модульные тири-сторные преобразователи для тяжелых условий эксплуатации. - Приводная техника №3, 1997. - с.33-34.;
8. Преобразователь тиристорный экскаваторный моноблочный ПТЭМ-1Р. Техническое описание и инструкция по эксплуатации и ремонту.
ПТЭМ-1Р.ОО.ОО.ОО.ТО. - М.: МЭИ, 1988. - 40 с. ил.
9. Парфенов Б.М. О применении на экскаваторах и буровых станках электроприводов постоянного тока. Доклады научно-технического семинара «Электропривод постоянного тока. Состояние и тенденции». - М.: Издательство МЭИ, 2002. - 72 е.;
10. Усманов А.М. Разработка и исследование тиристорного электропривода основных механизмов экскаваторов. Автореферат диссертации на соискание ученой степени к.т.н. -М.: МЭИ, 1977.;
11. Ключев В.И., Калашников Ю.Т., Микитченко А.Я. Проблемы экскаваторного электропривода и рациональные пути их решения «Автоматизированный электропривод. Материалы IX Всесоюзной научно-технической конференции. -М., 1986.-е. 281-287.;
12. Микитченко А.Я. Разработка и исследование экскаваторного тиристорного электропривода с улучшенными энергетическими показателями. Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. - М.: МЭИ, 1978.;
13. Электрическая карьерная лопата Р&Н модель 2800 с тиристорным преобразователями фирмы ASEA для питания якорных цепей и управления двигателями. - Журнал ASEA, 1971, №3. - с. 51-55.;
14. Экскаваторы ЭКГ-8И, ЭКГ-б.ЗУс, ЭКГ-4У. Инструкция по наладке и эксплуатации электроприводов 3519.99.00.000 ИЭ.;
15. Справочник по электрическим машинам: в 2 т. Т.2 под редакцией Копылова И.П., КлоковаБ.К. -М.: Энергоатомиздат, 1989. - 688 е., ил.;
16. Кравчик А.Э., Шлаф М.М., Афонин В.И., Соболенская Е.А. Асинхронные двигатели серии 4А. Справочник. -М.: Энергоатомиздат, 1982. - 504 е., ил.;
17. Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты, Екатеринбург. УРО РАН, 2000г., 654 е.;
18. Бессонов В.Г. Разработка и исследование электропривода поворота одноковшового экскаватора по системе"Транзисторный непосредственный
преобразователь частоты- асинхронный двигатель" Дисс. на соискание учо-ной степени к.т.н.- Магнитогорск ФГБОУ ВПО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова».;
19. Журнал "Горная Промышленность" №2 2012 стр.14;
20. Журнал "Горная Промышленность" №5 2008, стр.4;
21. Портной Т.З., Парфенов Б.М., Коган А.И. Современное состояние и направления развития электротехнических комплексов одноковшовых экскаваторов. под общ ред. Абрамова Б.И. - Москва, 2002. - 114 е.;
22. Ярцев Г.М., Желобанов П.В., Камышев Б.С., Старенький В.А. Экскаваторы ЭКГ-4.6А и ЭКГ-4.6Б. Конструкция и эксплуатация. - М.: Машиностроение, 1970. -344 е.;
23. Сатовский Б.И., Ярцев Г.М., Полещук П.И., Цветков В.Н., Ясенев Д.А. Современные карьерные экскаваторы. Изд. 2. -М.: «Недра», 1971. - 480 е.;
24. Портной Т.З., Парфенов Б.М., Коган А.И. Современное состояние и направления развития электротехнических комплексов одноковшовых экскаваторов. под общ ред. Абрамова Б.И. - Москва, 2002. - 114 е.;
25. Наладка схем управления и электрооборудования экскаватора ЭКГ-ЮР. Технический отчет. ОАО «Михайловский ГОК», ЦЛАЭМ, лаборатория электропривода - 38 е.;
26. Фираго Б.И. Непосредственные преобразователи частоты в электроприводе. — Мн.: Университетское, 1990.;
27. Булгаков A.A. Новая теория управляемых выпрямителей. - Наука М.: Высшая школа, 1973. - 752 с. с ил.;
28. Соколов М.М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов. - М.: Энергия, 1980. - 360 с. ил.;
29. Уайт Д., Вудсон Г. Электромеханическое преобразование энергии. -М.-Л.: Энергия, 1964. - 572 е.;
30. Волков Д. П., Каминская Д. А. Динамика электромеханических систем экскаваторов. М., «Машиностроение», 1971. - 384 е.;
31. Чиликин М. Г., Юпочев В. И., Сандлер А. С. Теория автоматизированного электропривода. М., Энергия, 1979. - 616 е.;
32. Костенко М.П., Пиотровский Л.И. Электрические машины, J1., ч. I и II, 1973.;
33. Костенко М.П., Завалишин Д.А. Состояние и задачи развития электроприводов с частотным электромашинным и электронно-ионным управлением. Научно-технические проблемы автоматизированного электропривода. - М.: АН СССР, 1957, - с. 82-98.;
34. Булгаков A.A. Частотное управление асинхронными двигателями. -М.: Наука, 1966.-300 е.;
35. Костенко М.П., Завалишин Д.А. Состояние и задачи развития электроприводов с частотным электромашинным и электронно-ионным управлением. Научно-технические проблемы автоматизированного электропривода. -М.: АН СССР, 1957, - с. 82-98.;
36. Завалишин Д.А., Вегнер О.Г. Теория и основы расчета вентильного двигателя. Труды Ленинградского индустриального института, 1936, №5. -24-27.;
37. Бернштейн А.Я., Гусяцкий Ю.М., Кудрявцев A.B., Сарбатов P.C. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе. -М.: Энергия, 1980.-326с.;
38. Бернштейн И.Я. Тиристорные преобразователи частоты без звена постоянного тока. -М.: Энергия, 1968. - 88 е.;
39. Сандлер A.C., Сарбатов P.C. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями. - М.: Энергия, 1974. - 328с.
40. Уайт Д., Вудсон Г. Электромеханическое преобразование энергии. - М.-Л.: Энергия, 1964. - 572 е.;
41.Справочник по электрическим машинам: в 2 т. Т.1 под редакцией Копылова И.П., Клокова Б.К. -М.: Энергоатомиздат, 1988. - 454 е., ил.;
42. Ключев В.И. Теория электропривода: учеб. для вузов. 2-е изд. пе-рераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1998. - 704 с. ил.;
4.3 Слежановский О.В., Дациовский JI.X., Кузнецов И.С., Лебедев Е.Д., Тарасенко Л.М. Системы подчиненного регулирования электроприводов переменного тока с вентильным преобразователем. - М.: Энергоатомиздат, 1983.-256с;
44. Бродовский В.Н., Иванов Е.С. Приводы с частотно-токовым управлением. - М.: Энергия, 1974. - 169 е.;
45. Рудаков В.В., Столяров И.М., Дартау В.А. Асинхронные электроприводы с векторным управлением. - Л.: Энергоатомиздат, 1987. -136 с. ил.
46. Фираго Б.И., Готовский B.C., Лисс З.А. Тиристорные циклокон-верторы. - Минск: Наука и техника, 1973. - 296 е.;
47. Сарваров A.C. Энергосберегающий электропривод вентиляторных механизмов по системе НПЧ-АД с программным формированием напряжения. Диссертация на соискание д.т.н., Магнитогорск, 2002.;
48. Теличко Л.Я., Присмотров Н.И., Микитченко А.Я. Анализ демпфирующей способности электропривода при периодических возмущениях. Труды ФПИ, вып.93, 1976г.;
49. Ключев В.И. Ограничение динамических нагрузок электроприводов. -М.: Энергия, 1971.-302 е.;
50. Кадыров И.Ш. Разработка и исследования асинхронного электропривода с частотным управлением. Дисс. канд. техн. наук - М.: МЭИ, 1983г. 170с.;
51. Моххамед Сайд Акиль Разработка электропривода скоростного лифта по системе преобразователь частоты с непосредственной связью -асинхронный двигатель. Дисс. канд. техн. наук. -М.: МЭИ, 1984г, - 149с.;
52. Гаврилов М.П. Разработка цифровой модели и методики проектирования экскаваторного электропривода по системе НПЧ-АД. Дисс. к.т.н., -М.: МЭИ, 1984, - 225с. с ил. и прил.;
53. Полянинов Г.А. Разработка рекомендаций по выбору рациональ-
ных схем НПЧ для главных электроприводов одноковшовых экскаваторов. 05.09.03. Дисс. к.т.н. - М.: МЭИ, 1988. - 236с. с ил. и прил.;
54. Попов В.А. Разработка и исследование устройств улучшающих энергетические показатели регулируемого экскаваторного электропривода переменного тока. 05.09.03. Дисс. к.т.н. - М.: МЭИ, 1990. - 240 с. с ил. и прил.;
55. Баранов Ю.М. Разработка устройств и методов линеаризации нагрузок механической части экскаваторных электроприводов по системе НПЧ-АД. 05.09.03. Дисс. к. т. н.-М.: МЭИ, 1989.-244 с ил. и прил.;
56. Привод РЭПСКН. Руководство по эксплуатации. Челябинск;
57. Благодаров Д.А. Разработка электропривода по системе "Непосредственный преобразователь частоты - асинхронный двигатель" для карьерных экскаваторов. Дисс. на соискание ученой степени к.т.н Москва, 2004.
58. Сапельников A.C. Разработка и исследование экскаваторного преобразователя на транзисторах IGBT. Диссертация, к.т.н. - М.: МЭИ, 2001. -167с;
59. Журнал горное оборудование и электромеханика 2008г., №6, ст
21-28;
60. Полянинов Г.А. Разработка рекомендаций по выбору рациональных схем НПЧ для главных электроприводов одноковшовых экскаваторов: Дисс. на соискание ученой степени к.т.н Москва, 1988.;
61. Беспалов В.Я., Качалина Е.В. Сравнительные характеристики асинхронных двигателей с трехфазными и двухфазными обмотками для частотно-регулируемого электропривода. // Электричество, 2010. №7;.
62. Качалина Е.В. Частотно-регулируемые асинхронные двигатели для экскаваторов : Дисс. на соискание ученой степени к.т.н, Москва, 2010.;
63. Шеломкова JI.B. Разработка системы векторного управления асинхронным двигателем. Дисс. на соискание ученой степени к.т.н Москва, 2008.;
64. Шрейнер Р.Т. Математическое моделирование электроприводов переменного тока с полупроводниковыми преобразователями частоты. — Екатеринбург: УРО РАН, 2000. 654 е.;
65. Поздеев А.Д. Электромагнитные и электромеханические процессы в частотно-регулируемых асинхронных приводах Чебоксары: 1998.
66. Осипов О.И. Частотно-регулируемый асинхронный электропривод. — М. Издательство МЭИ, 2004.;
67. Бродовский В.Н., Иванов Е.С. Приводы с частотно-токовым управлением/ Под ред. В.Н. Бродовского. М.; Энергия, 1974. — 169с.;
68. Козина.Т.А. Система импульсно-векторного управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором и косвенном определении углового положения ротора. Дисс. на соискание ученой степени к.т.н Челябинск, 2012.;
69. Кучер Е.С. Исследование алгоритмов индефикации для систем бездатчикового векторного управления асинхронными электроприводами Дисс. на соискание ученой степени к.т.н Новосибирск, 2012.;
70. Терехов В.М. Системы управления электроприводов: учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.М. Терехов, О.И. Осипов; под ред. В.М. Терехов. - 2-е изд., стер.- М.: Издательский центр "Академия", 2006.-304 е.;
71 Микитченко А.Я Создание низковольтных комплектных устройств (НКУ) на базе системы тиристорный преобразователь - двигатель (ТП-Д) для серии электрических экскаваторов /А.Я. Микитченко, В.В. Сафошин, и др. // Научно аналитический и производственный журнал "Горное оборудование и электромеханика", Апрель-май 2012г.
72. Розанов Ю.К. Основы силовой электроники. - М.: Энергоатомиз-дат, 1992. - 296 е.: ил.;
73. В.И.Финаев, E.H. Павленко, Е.В.Заргарян. Аналитические и имитационные модели: Учебное пособие. - Таганрог: Изд-во Технологического института ЮФУ, 2007. - 310 е.;
74. Безгин А.С Реализация структурной схемы асинхронного электро-
двигателя при ориентации вращающейся системы координат по вектору по-токосцепления ротора для программного исполнения. // Труды Всероссийской научно-технической конференции: «Энергетика: состояние, проблемы, перспективы»,- Оренбург: ОГУ, 2012 - С.283-293;
75. Сарваров A.C., Маколов В.Н., Булатов K.M. Разработка математической модели АД для исследования режимов питания от НПЧ с программным формированием напряжения. Межвузовский сб. науч. тр. Вып. 6 /Под ред. A.C. Сарварова., К.Э. Одинцова. - Магнитогорск: МГТУ, 2001. - 328 е.;
76. Безгин A.C. Цифровая система управления тиристорным непосредственным преобразователем частоты для электроприводов подъемно-транспортных механизмов / Бессонов В.Г., Греков Э.Л., Сорокин В.А. // Информационные технологии в электротехнике и электроэнергетике: И74 материалы VII Всерос. науч.-техн. конф. Чебоксары, 2010 - С.;
77. Патент на изобретение № 2417507 МКП Н02М1/08, Н02М7/162, G05F1/46. Способ синхронизации цифровой системы управления / Греков Э.Л., Сорокин В.А., Безгин A.C.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" .- № 2010116600/07; за-явл. 26.04.2010 ; опубл. 27.04.2011, Бюл. №12,- 6с;
78. Электрические машины. Каталог продукции. Карпинский электромашиностроительный завод. 2003 г.;
79. Номенклатура модульных конденсаторных установок УКМ. ООО «ЭлектроЭКОлогия», - Москва, 2004 г.;
80. Научно-техническое описание и технико-экономическое обоснование проекта «Переход к частотно-регулируемому экскаваторному электроприводу от систем постоянного тока (на примере экскаватора ЭКГ-5)». — ОАО «Рудоавтоматика», 2005 г.;
81. Теличко Л. Я., Присмотров Н. И., Микитченко А. Я. Анализ демпфирующей способности электропривода при периодических возмущениях. Труды ФПИ, вып. 93, 1967 г;
82. Соколовский Г.Г Электроприводы переменного тока с частотным регулированием/М.: Академия, 2006 г;
83. http://wwl.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/70141F.pdf (dsPIC30F3011A);
84. http://wwl.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/70143E.pdf (dsPIC3 0F6014A);
85 Качалина E.B..Частотно-регулируемые асинхронные двигатели для экскаваторов. Дисс. на соискание ученой степени к.т.н Москва, 2010.
Приложение А (Осциллограммы сигналов полученных на
физическом макете)
Реверс 20Гц без блока «Детектор»
Реверс 20Гц с блоком «Детектор»
Рисунок А. 1- Выходные значения регуляторов при реверсе двигателя на 20 Гц
Рисунок А.2- Выходные значения регуляторов при реверсе двигателя на 25 Гц
Рисунок А.З- Выходные значения регуляторов при реверсе двигателя на 30 Гц
Рсвсрс 25Гц с блоком «Детектор»
Реверс 35Гц без блока «Детектор»
Рсвсрс 35Гц с блоком «Детектор»
Рисунок А.4- Выходные значения регуляторов при реверсе двигателя на 35 Гц и
коэффициенте КБнаб = 0.5 К8набном
Рисунок А.5- Осциллограмм параметров СУ при реверсе
Масштаб: и=237В/дел 1=833А/дел 1=50 мс/дел
и \J\J\AAAAJ\J
Масштаб: и=237В/дел 1=833А/дел 1=10 мс/дел
ааал^АЛЛ-
Рисунок А.6 - Напряжения и токи фаз двигателя при 10Гц и объединенных входах
задания ШШо и Ша^а
Масштаб: и=237В/дел 1=833А/дел г=50 мс/дел
лалЛАЛААЛААлад
Масштаб: и=237В/дел 1=833А/дел 1=10 мс/дел
ллЛАААЛААЛ,
Рисунок А.7
- Напряжения и токи фаз двигателя при 10Гц и раздельных входах задания Шшс и Ша^а 186
Масштаб: и=474В/дел 1=1667А/дел 1=1с/дел
Масштаб: 1>237В/дел 1-883А/дел 1=1 Омс/дел
1:1.'
Масштаб: и-237В/дел ]-883А/дел Т=10мс/дел
Масштаб: и=237В/дел 1=883А/дел 1=1 Омс/дел
Рисунок А.8 - Реверс 35Гц с блоком "детектор", напряжения и токи фаз двигателя
Масштаб: и=474В/дел 1=1667А/дел 1=1с/дел
, ус \г
т щ < •
Масштаб: и=237В/дел 1=883А'дел I I Омс/дел Масштаб: и=237В дел 1=883А/дел 1=10м&'дел Масштаб: и=237В/дел 1"883А/дел г=10мс/дел
Рисунок А.9 - Реверс 35Гц без блока "детектор", напряжения и токи фаз двигателя
""" ....... ......
Масштаб: и=474В/дел 1=1667А/дел 1=1с/дел
11-л L.JJ HtLi II ьi l U luxl Li^ii i
Масштаб: и=237В/дел 1=883А/дел 1-0.1&'дел
Масштаб: 1>237В/дел 1-883А/дел 1-1 Омс/дел
Рисунок А. 10 - Реверс 30Гц, напряжения и токи фаз двигателя
Масштаб: и=10В/дел 1=883А/дел t=l с/дел
10В/д«п
Масштаб: lit!ОВ/деЯ 1=883А/дел t=10 мс/дел
Масштаб: и=10В/дел Ь883А/дел «=20мс/дел
Масштаб: и=10В/дел 1=883А/дел 1=Юмс/дел
Рисунок А. 11 - нагружение 10Гц, напряжения Ua синхронизации и 1а сети
Масштаб: и=10В/дел 1=883А/дел I -1 Омс/дел
Рисунок А. 12 - Нагружение 20Гц, напряжения иа синхронизации и 1а сети
Масштаб: и=10В/дел 1=883А/дел 1=1с/дел
Масштаб: и=10В/дел 1=883А/дел (=50мс/дел
Масштаб: и=ШВ/дел 1=883А/дел 1=5мс/дел
Рисунок А. 13 - Нагружение 30Гц, напряжения иа синхронизации и 1а сети
Масштаб \J-2V7B .тел Т-41ЙА пел 1=0.5с/л ел
Рисунок А. 15
Реверс 5Гц, напряжения и ток двигателя, постоянная времени задатчика интенсивности 2с.
Рисунок А. 14 - Реверс 5Гц, напряжения и ток двигателя, постоянная времени
задатчика интенсивности 1.5с
Масштаб: и=237В/дел 1=416А/дел 1=0.5с/дел
Масштаб: и=237В/дел 1=416А/дел г=0.5е/дел Масштаб: и=237В/дел 1=416А/дел 1=50мс/дел
Рисунок А. 16 - Реверс 10Гц, напряжения и ток двигателя, постоянная времени
задатчика интенсивности 2с.
Приложение Б (Схема электрическая принципиальная БУ)
Поз. о5озн. Наименование Кол. Примечание
Конденсаторы
С1...С9 К10-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 9
СЮ Конд.тант. ЮмкФ х 16В тип А 20% 1
С11.С12 K50-68-U0B-U 70 мкФ 2
С13...С17 К10-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 0805 5
С18...20 ВЗ7979-G1102-J54-, NPO 100V 5% ЮООпФ 3
С21 Конд.тант. ЮмкФ х 16В тип А 20% 1
С22 К10-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 0805 1
С23 Конд.тант. ЮмкФ х 10В типВ 20% 1
С24...С35 К10-17Б имп. 15пФ NPO, 5%, 0805 12
С36...С38 К10-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 0805 3
С39 К50-35 имп. 100 мкФ х 35В 105 X 1
CU0...C5U К10-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 0805 15
С55 Конд.тант. ЮмкФ х 10В типВ 20% 1
С56 К10-17Б имп, 15пФ NPO, 5%, 0805 7
С5 7, С58 К10-17Б имп. ЮмкФ Z5U 20%1206
Подп, и дата С59 К10-17Б имп. 15пФ NPO, 5%, 0805, 1
С60...С63 КЮ-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 0805 и
С64,С65 К10-17Б имп. ЮмкФ Z5U 20% 1206 2
С66.С67 К10-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 0805 2
^ «о С68 Конд.тант. ЮмкФ х 10В типВ 20% 1
С69 К10-17А №7 82пФ, 5% 1
С70,С71 К10-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 0805 2
<о 3: £ CJ О) СО С72,С73 К50-35 имп. 10 мкФ х 35В 105 "С 2
C7U...C78 К10-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 0805 4
С79 Конд.тант. 0.1 мкФ х 50В тип А 20% 1
Подп. и дата С80 К50-35 имп. 10 мкФ х 35В 105Т 1
С81 К52- 1 470мкФ х 6.3В, Ю%-В"ОС" 1
845.001.000 ПЭЗ
Изм. Пист № докцм. Пода Цата
£ о с; «Q Разраб. Безгин Блок управления НПЧ Плата контроллеров Перечень элементов Лит. Лист Листов
ПооВ. Грекой 1 6
ГОУ ОГУ Кафедра АЗ
Н. контр.
УтВ. Микитченко
Поз. обозн. Наименование Кол. Примечание
С82 К50-35 имп. 10 мкФ х 35В 105°С 1
С83 К10-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 0805 1
С8А- Конд.тант. 47мкФ х 10В munD 20% 1
С85 К50-35 имп. 10 мкФ х 35В 105 °С 1
С86.С87 К10-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 0805 2
С88 Конд.тант. ЮОмкФ х 16В munD 20% 1
С89 Конд.тант. 22мкФ х 6.3В типВ 20% 1
С90...С92 К10-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 0805 3
С93...С100 К71-7 0.011 мкФ 8
С101...С110 К10-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 0805 11
С111 Конд.тант. ЮмкФ х 10В типВ 20% 1
С112 К10-17Б имп. 15пФ NPO, 5%, 0805, 1
сиз, сж К10-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 0805 2
С116 К10-17Б имп. 15пФ NPO, 5%, 0805, 1
С117,С118 К10-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 0805 2
С119 Конд.тант. ЮОмкФ х 16В munD 20% 1
С120 К10-17Б имп. 0.1 мкФ Y5V +80-20% 0805 1
а
Е £ Микросхемы
DA1 AD80MAH (MAXU166ЕРА) 1
DA2 МСР151-1/ТТ (ТО-92 корпус) 1
•ъ DA3...DA5 AD8044AN 3
<0 £ DA6...DA 13 МАХ74-10ЕРА 8
DA U МАХ735ЕРА 1
Э: Л у DA 15,0А16 ADGU51BH 2
а QQ DD1...DD3 HCPL-3700 3
а DDL..DD6 AD5263BRU200 (200к0м) 3
£5 СЗ ta DD7 dsP/C30F60UA-30//PF 1
DD8...DD10 HCPL-2631 (TLP2630} 3
DD11 МАХ232А 1
о
Лист
«о Háh.001.000 П11 2
Изм. Лист № докцм. Подп. Дата
19 Ч
Поз. обозн. Наименование Кол. Примечание
DD12 MAX3086EPD 1
DD13 HCPL-2631 (TLP2630) 1
DDU dsPIC30F60UA-30l/PF 1
DD15...DD18 HCPL-2631 (TLP2630)
DD19 MCP2551-I/SN 1
FU1 RUEF160 (RUE160) 1.6 A Poly Switch 1 предохранитель
HL1...HU WP934-GE/2 (2светодиода в одном корпусе) и
Индуктивности
L1 Индуктивность RLB0712 (100 мГн) 1
12 Индуктивность RLB0712 (10 мГн) 1
L3 Индуктивность RLB0712 (100 мГн) 1
и Индуктивность RLB0712 (25 мГн) 1
Падп, и дата L5 Индуктивность RLB0712 (100 мГн) 1
Резисторы
£ од R6...R10 С2-33-0,125-100 Ом 5
R11...R16 С2-33-0,5-1 кОм 6
R17...R28 3266 W-1-203 12
«о з: Э s: о CQ R29..M0 С2-33-0,125-U 7 Ом 12
R41M2 С2-23 имп. 0.25 Вт, 1%, 10 кОм 2
RU3..RU6 С2-33- 0,125-100 Ом
Подп. и дата R47 С2-33- 0,125-10 кОм 1
RU8...R52 С2-33-0,125-2.2 кОм 5
R53...R56 С2-33-0,125-100 Ом и
R57.R58 С2-33-0,125-2.2 кОм 2
£ о С: S* <о 5
845.001.000 ПЭЗ Лист
3
Поз. обозн. Наименование Кол. Примечание
Я59 С2-23 имп. 0.25 Вт, 1%, 10 Ом 1
И60..Д7 02-23 имп. 0.25 Вт, 1%, 2.2 кОм 12
Й72 02-33-0,125-750 Ом 1
Я71..Я7 С2-23 имп. 0.25 Вт, 1%, 2.2 кОм 6
Й79..Я8 02-33-0,125-1 кОм 4
Р83 02-33-0,125-470 Ом 1
ЯЯ4 02-33-0,125-2.2 кОм 1
Я05 02-33-0,125-470 Ом 1
Й86 02-33-0,125- 100 Ом 1
В87 02-33-0,125-470 Ом 1
И88..Я95 02-23 имп. 0.25 Вт, 1%, 2.2 8
Й96 02-33-0,125-130 кОм 1
Й97 02-33-0,125-300 кОм 1
Й98 02-33-0,125-10 кОм 1
Н99 02-33-0,125-2.2 кОм 1
Й100,Й101 02-33-0,125-470 Ом 2
а Я10 2 02-33-0,125-2.2 кОм 1
Б <§ тоз..яи 02-33-0,125-1 кОм 4
то7 02-33-0,125-2.2 кОм 1
<5 Й108...Й11 02-33-0,125- 1 кОм 3
£ 02-33-0,125-470 Ом 4
'Ю £ 02-33-0,125-5.6 кОм 6
<С> Й118..Я12 02-33-0,125-470 Ом 4
5Ь й 122... й 130 02-33-0,125-2.2 кОм 8
§ у R13L.RU 02-33-0,125-100 Ом 18
00 Я7 49 02-23 имп. 0.25 Вт, 1%, 10 Ом 1
о Й150..Д153 02-33-0,125-2.2 кОм 4
сз тэ R154...R15 02-33-0,125-470 Ом 3
с: 1а R157 02-33-0,125-2.2 кОм 1
б Й158 02-33-0,125-470 Ом 1
О
Лист
<о ЙйЧ.ООМОО П11 4
Изм. Лист № докцм. Подп. Дата
Поз. обозн. Наименование Кол. Примечание
R154...R15 С2-33-0,125-470 Ом 3
R157 С2-33-0,125-2.2 кОм 1
R158 С2-33-0,125-470 Ом 1
R159 С.2-33-0,125-10 кОм 1
K160...R183 С2-33-0,125-100 Ом 24
R184...R186 С2-33-0,125-2.2 кОм 3
RG1..RG7 9A222J 6
Прео5разобатели DC-DC
UD1 Преобразователь DC-DC AM8T-2405SZ 1
UD2...UD5 Преобразователь DC-DC AM1D-0505SH 4
Диоды
VD1 Мостvвыпрямительный GBL01 (4А-100В) 1
Подп. и дата VD2, VD3 Диод КД521А 2
iт Диод Шотки 1N5817 1
VT1 Транзистор Кт530А 1
£ % 0Q 5
ХР1 Вилка ECH350RM-10P (10 контактов) 1
ХР2 Вилка 5EHDRM-06P (6 контактов) 1
ХРЗ Вилка MF-2-04MR 1
ХР4,ХР5 Вилка WF-05M 2
ХР6 Вилка SCMR-50 1
Взам. инд. № ХР7 Вилка DRB-15MB 1
ХР8 Вилка DRB-9MB 1
XS1 Розетка DRB-15FB 1
XS2 Розетка TJ8P8C(302) 1
XS3 Розетка DRB-9FB 1
о с % «Э 5
845.001.000 ПЭЗ Лист
5
Изм. Лист № докцм. Подп. Дата
Поз. обозн. Наименование Кол. Примечание
ХБЬ Розетка 1/5 Вви 1
Ю1 Резонатор кдарцедый РКи 15 7.5 МГц 2 Низкий корпус
(НС-^93) (лодочка)
КО-365 радиатор 2
-
Подп. и дата
^ % СО" £
<о 3: =1 £ о 00
Подп. и дата
Инб. № подл.
845.001.000 ПЭЗ Лист
6
Из м. Лист № докцм. Подп. Дата
Оо •к
рч $
Cî О О)
iff gf5 ff ff ' g
- - 4 » g s t! Й У s а i S a S s: S! S3 s s s S: 3 « ч * a, 5| 1% es S » ï S ï ï S 5 g
е- 8- S й" Í1 ft & S ÍH SV » ft & s» a- y § г E¡ cv =5- » £ & "i s». fi ч SN Çl
V ». àr
ttj Cl te» к
ь- У- у- <а>- «V •* ö- *> t» A Î> л » о » „ V ¥
et C: t; С; £ Ö Ö а 5 £ с: с- с с с: Cr (s C? «p P P F" P P
* * 5 c- C- С- § § s с. s* § S 5 5 s t $ § « * S s s S S: ï
V ^ « Ю « ^ fltl lit
ш
ш
s
U
ГТ\
Со
о
О с-."
4
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.