Способ определения оптимального технического состояния механизмов многодвигательного одноковшового экскаватора и стенд для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК E21C3/04 E02F9/20 

Описание патента на изобретение SU1774008A1

реализации технологического цикла строят зависимости напряжения питающей сети, времени реализации технологического цикла, средних активной и реактивной мощностей от тока возбуждения синхронного двигателя, по которым определяют экстремальные значения, соответствующие оптимальному энергопотреблению и производительности. Стенд содержит блок 1 регистрации, измерительные блоки 2,3,9,11 приводов 4,10 механизмов 5,12 Зкскаватора, блок б измерения переменного тока, измерительный блок 7 тока возбуждения синхронного двигателя 8, питающую сеть 14, возбудитель 13, обмотку 30 возбуждения. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.

Похожие патенты SU1774008A1

название год авторы номер документа
Стенд для определения технического состояния многодвигательного механизма подъема одноковшового экскаватора 1989
  • Ананьев Константин Александрович
  • Коломийцов Михаил Дмитриевич
  • Талько Леонид Иосифович
  • Талько Анатолий Иосифович
SU1723483A1
Устройство для автоматического регулирования режимов реактивной мощности узла с резкопеременной нагрузкой синхронного двигателя 1990
  • Ананьев Константин Александрович
  • Качаев Сергей Владимирович
  • Талько Анатолий Иосифович
  • Тойкка Сергей Вильямович
  • Трухалева Светлана Васильевна
  • Талько Леонид Иосифович
SU1757013A1
Устройство для автоматического регулирования режимов реактивной мощности узла нагрузки системы электроснабжения 1989
  • Ананьев Константин Александрович
  • Ганский Владимир Петрович
  • Каменев Петр Михайлович
  • Макурова Людмила Владимировна
  • Проскуряков Евгений Максимович
  • Парамонов Сергей Николаевич
  • Трухалева Светлана Васильевна
SU1833938A1
Устройство для автоматического регулирования режимов реактивной мощности узла нагрузки 1989
  • Абрамович Борис Николаевич
  • Ананьев Константин Александрович
  • Коновалов Юрий Васильевич
  • Чаронов Владилен Яковлевич
  • Гребнев Виктор Васильевич
  • Проскуряков Евгений Максимович
  • Тамаркин Эдуард Александрович
SU1721704A1
Стенд для определения технического состояния механизма подъема многодвигательного одноковшового экскаватора 1988
  • Абрамович Борис Николаевич
  • Ананьев Константин Александрович
  • Ананьев Александр Константинович
  • Гойхман Валерий Михайлович
  • Коломийцов Михаил Дмитриевич
  • Лосевский Алексей Алексеевич
  • Приходько Валерий Ильич
SU1629854A1
Источник реактивной мощности узла нагрузки 1988
  • Абрамович Борис Николаевич
  • Ананьев Константин Александрович
  • Ганский Владимир Петрович
  • Коновалов Юрий Васильевич
  • Макурова Людмила Владимировна
  • Чаронов Владилен Яковлевич
  • Мендес Рохас Рафаэль Гусман
SU1661910A1
СТЕНД ДЛЯ НАГРУЖЕНИЯ СИНХРОННЫХ МАШИН ПРИ ИСПЫТАНИЯХ 1991
  • Головенкин В.А.
  • Якимов В.В.
SU1818984A1
Система управления накопителем электрической энергии для расширения области допустимых режимов генерирующих установок источников распределенной генерации при кратковременных отклонениях частоты 2019
  • Илюшин Павел Владимирович
  • Куликов Александр Леонидович
  • Лоскутов Антон Алексеевич
RU2718113C1
Электромеханический накопитель энергии в сети переменного тока 1977
  • Плесков Владимир Иванович
SU720620A1
Цифровая трансформаторная подстанция 2021
  • Бобров Валерий Павлович
  • Лебедев Олег Павлович
RU2766314C1

Иллюстрации к изобретению SU 1 774 008 A1

Реферат патента 1992 года Способ определения оптимального технического состояния механизмов многодвигательного одноковшового экскаватора и стенд для его осуществления

Использование: в горной промышленности для определения оптимального режима возбуждения синхронного двигателя для обеспечения рационального использования энергии магнитного поля синхронного двигателя. Сущность: осуществляют непрерывный контроль и регистрацию тока якорной цепи и напряжения двигателей постоянного тока механизма подъема тока и напряжения статора и тока возбуждения синхронного двигателя, токов якорных цепей, напряжений двигателей постоянного тока для определения энергопотреблений технологических операций,активных и реактивных мощностей или энергий на вводе экскаватора, дополнительных тока, напряжения статора и тока возбуждения синхронного двигателя, задают одинаковые режимы работы механизмов экскаватора при различных токах возбуждения синхронного двигателя, по результатам контроля и регистрации для заданных периодов времени 14 сл с

Формула изобретения SU 1 774 008 A1

Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности и позволяет в условиях производства определять оптимальный режим возбуждения синхронного двигателя, обеспечивающий рациональное использование энергии магнитного поля синхронного двигателя, при резно-пере- менной нагрузке на его валу, с одновременным поддержанием режима напряжения узла нагрузки, к которому подключен сип- хронный двигатель, и поддержанием оптимального угла #как при максимальной, так и при минимальной нагрузке на валу синхронного двигателя. Перечисленные возможности предлагаемого способа, оставляя неизменными энергетические затраты на производство работ по реализации технологического процесса (черпание и доставка к цели полезного ископаемого или иного груза), позволяют при промежуточных one- рациях, например, опускание ковша, для периодов торможения использовать энергию, запасенную-в подвижных-массах привода и механизмов экскаватора.

Кроме горной промышленности предла- гаемый способ и стенд могут быть использованы в тех областях промышленности, где используются в качестве привода система Г-Д с синхронным приводным двигателем.

Известен способ испытания электриче- ских машин в режиме резкопеременной нагрузки, предусматривающий искусственное создание через задатчик резкопеременной пульсирующей нагрузки на валу синхронного двигателя с помощью нагрузочной маши- ны (А.с. № 868930, кл. Н 02 К 15/00, G 01 R 31/34, Б.И. №36, 1981 г.).

Недостатками способа являются:

1.Способ не может применяться непосредственно в условиях производства.2.Задатчик не может в полной мере смоделировать реальный технологический процесс.3.Нагрузочная машина не может смоделировать реальную нагрузку экскаватора.

Известен способ определения потерь в зубчатых передачах, предусматривающий

определение потерь в образцовой зубчатой передаче и сравнение их с потерями в исс- следуемой передаче. (Экспериментальное исследование. Влияние динамических нагрузок на потери в зубчатых передачах. За- писки ЛГИ, том ХХХУИ, Оценка эффективности эксплуатации и конструкции горных машин, Л., 1981, стр. 20-23). Недостатками способа являются:

1.Невозможность применения в условиях производства, т.е. непосредственно в забое.2.Громоздкость способа, связанная с наличием образцовой и исследуемой передачи,3.Ограниченная область исследуемых передач.4.Значительные затраты времени для реализации способа.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ определения оптимального технического состояния механизмов многодвигательного одноковшового экскаватора, заключающийся в том, что осуществляют непрерывный контроль и регистрацию тока якорной цепи, напряжения на двигателей постоянного тока механизма подъема, одновременно осуществляют контроль тока и напряжения статора и тока возбуждения синхронного двигателя, по полученным значениям определяют уровень энергопотребления механизма подъема при конкретном токе возбуждения синхронного двигателя. (Положительное решение к заявке № 4392583/031-03 от 10.02.88).

Недостатками способа являются:

1.Ограниченность функциональных возможностей стенда, связанная с тем, что способ предусматривает определение потерь только в одном из нескольких технологических механизмов экскаватора.2.Способ не предусматривает связи между питающей сетью, синхронным двигателем, системой генератор - двигатель постоянного тока и операцией исполнительного органа, т.е. ковша (копание, подъем,

опускание) и, связанным с этим, энергопотреблением и обменом энергией.

3. Способ не предусматривает определения потерь в электромагнитном оборудовании переменного тока при наличии генерации реактивной энергии синхронным двигателем.

Известен стенд для испытания синхронных машин в режиме резкопеременной нагрузки, содержащий нагрузочную машину с обмоткой возбуждения, подключенной через блок регулирования к источнику питания, и блок создания импульсного момента с задатчиком (А.с. СССР № 868930, кл. Н 02 К 15/00, G 01 R 31/34, Б.И. № 36, 1981 г.).

Недостатками стенда являются:

1.«Устройство предназначено для испытания только синхронной машины.2.Устройство не может применяться непосредственно в условиях производства.

Известен стенд для определения потерь в зубчатых передачах, содержащий источник постоянного напряжения, регулятор тока возбуждения источника, первую машину постоянного тока с независимым возбуждением, первый измерительный блок, вторую машину постоянного тока с независимым возбуждением, второй измерительный блок, механическую часть и тиристорное устройство в качестве нагрузки при работе одной из машин постоянного тока в режиме генератора (Экспериментальное исследование влияния динамических нагрузок на потери в зубчатых передачах, Записки Ленинградского горного института, том XXXYII, Оценка эффективности эксплуатации и конструкции горных машин, Ленинград, 1981, стр. 20- 23).

Недостатками стенда являются:

1.Ограниченные функциональные возможности и отсутствие возможности проводить оперативное исследование технического состояния механизма непосредственно в условиях производства без демонтажа и последующего монтажа узла, что негативно сказывается на полученных результатах.2.Необходимость использования сложного и громоздкого оборудования, например, тиристорного устройства для иммитации нагрузки.3.Значительные затраты времени на производство измерения, связанные с изложенным в пп.1, 2.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является стенд для определения оптимального технического состояния многодвигательного

одноковшового экскаватора, содержащий блок регистрации. 0Недостатками стенда являются:

1.Ограниченность функциональных возможностей стенда, связанная с тем, что стенд допускает определение потерь только в одном из нескольких технологических ме5 ханизмов экскаватора.2.Стенд не может обеспечить определения количественных оценок потерь о электромагнитном оборудовании переменного тока.3.Стенд не может обеспечить определение необходимых минимальных затрат энергии на генерацию реактивной энергии в сеть.4.Стенд не дает возможности опреде- лить оптимальные уровни активной энергии, которые могут быть генерированы в сеть за счет энергии, запасенной подвижными элементами механической части экскаватора. (Положительное решение по заявке

0 № 4392583/03 от 14.09.89 г).

Целью предлагаемого изобретения является создание режима оптимального энергопотребления механизмов многодвигательного экскаватора. Поставленная цель

5 достигается тем, что дополнительно задают периоды времени реализации технологического цикла, производят контроль и регистрацию токов якорных цепей, напряжений двигателей постоянного тока для определе0 ния энергопотребпений технологических операций, при этом осуществляют контроль и регистрацию активных и реактивных мощностей или энергий на вводе экскаватора, а также тока, напряжения статора и тока воз5 буждения синхронного двигателя, задают одинаковые режимы работы механизмов экскаватора при различных токах возбуждения синхронного двигателя, по результатам контроля и регистрации для заданных пери0 одов времени реализации технологического цикла строят зависимости напрях ения питающей сети, времени реализации технологического цикла, средних активной и реактивной мощности от тока возбуждения

5 синхронного двигателя, по которым определяют экстремальные значения, соответствующие оптимальному энергопотреблению и производительности.

Предлагаемый стенд снабжен дополни0 тельными измерительными блоками приводов Г -Д механизмов экскаватора, блоком измерения переменного тока и измерительным блоком тока возбуждения синхронного двигателя, при этом питающая сеть под5 ключена ко входу блока измерения переменного тока, первые три выхода которого подсоединены к первым трем входам блока

регистрации, четвертый выход подсоединен к трехфазному входу статора синхронного двигателя, а пятый к входу возбудителя, один из выходов кбторого подсоединен ко входу измерительного блока тока возбуждения, первый выход которого подсоединен к зажиму обмотки возбуждения синхронного двигателя, а другой к четвертому входу блока регистрации, пятый, шестой, седьмой и восьмой входы которого соединены с выходами измерительных блоков приводов Г-Д механизмов экскаватора, а второй зажим обмотки возбуждения синхронного двигате- ля соединен со вторым выходом регулятора тока возбуждения синхронного двигателя.

Предлагаемые способ и стенд для определения оптимального технического состояния механизмов многодвигателыюго экскаватора в функции тока возбуждения синхронного двигателя, кроме реализации достоинств прототипа, позволяет непосредственно в забое оперативно и достоверно на основании аналитических расчетов и экспериментальных исследований определить:

1.Потери всех механизмов экскаватора.2.Оптимальный ток возбуждения синхронного двигателя, при котором имеют место:

а)минимальное перенапряжение в узле нагрузки;

б)минимальные потери энергии на генерацию реактивной энергии в сеть при одновременном рациональном поддержании напряжения в узле нагрузки;

в)оптимальные потери в электромагнитном оборудовании переменного тока экскаватора;

г)оптимальное использование энергии, запасенной магнитным полем синхронного двигателя и маховыми массами механизмов экскаватора при осуществлении переходов технологического процесса с одной операции на другую.

3.Общие потери мощности, общие механические потери, общие электрические потери в соответствии с положениями, изложенными в прототипе.

Действительно, лредлагаемый стенд и способ позволяют реализовать вышеперечисленные возможности, а именно:

1. Возможность оперативного контроля и регистрации напряжений и токов мамл«н постоянного тока позволяет оперативно определить мощности, потребляемые этими машинами при реализации операций технологического процесса, а сравнение результатов замеров с расчетными значениями необходимой для данной операции мощности дает представление о имеющих место потерях энергии в механизмах.2. Оптимальный ток возбуждения отличается от общепринятых значений (номинального и тока возбуждения, при котором коэффициент мощности синхронного двигателя равен единице), тем, что он обеспечивает поддержание на заданном уровне двух величин, а именно: напряжения на зажимах

и устойчивости двигателя при максимальной и минимальной нагрузках на его валу. Синхронные двигатели, выпускаемые промышленностью, способны (с помощью автоматических регуляторов тока возбуждения)

регулировать ток возбуждения в функции напряжения питающей сети и углз 0, но в узких пределах, Эти пределы определяются максимально возможной нафузкой на валу синхронного двигателя, Если нагрузка на

валу отлична or максимальной, то имеющиеся пределы автоматического регулирования тока возбуждения оказываются недостаточными для поддержания режима напряжения на зажимах двигателя и приводит к излишнему превышению напряжения на зажимах двигателя, что, в свою очередь, приводит к увеличению потерь в синхронном двигателе и электромагнитном оборудовании переменного тока экскаватора.

Уменьшение нагрузки на валу синхронного двигателя изменяет требования куров- ню необходимой генерируемой энергии и углу 0, величина которого может быть измепена в сторону увеличения. Это приведет к стабилизации напряжении на зажимах двигателя, уменьшению потерь на генерацию при сохранении устойчивости двигателя и появлению возможности использования

энергии, запасенной в магнитной поле машины. Посколмсу режимы с минимальной нагрузкой составляют более 30% времени технологического процесса при экскавации, то уменьшение энергопотребления в эти периоды приведет к значител ному увеличению надежности механической части экскаватора в целом, оставляя надежность (устойчивость) синхронного двигателя неизменной, Отмечено, что наличие нагрузки на

валах двигателей постоянного тока (копание) и возможное отсутствие нагрузки (опускание ковша) сопровождается практически одинаковым потреблением энергии из сети, что нерационально. Предлагаемый способ

настройки привода экскаватора позволяет оптимизировать энергопотребление через уменьшение жесткости связи между переменным и постоянным магнитными полями синхронного двигателя, т.е. путем рационального расширения пределов изменения угла 0. Это позволит, для реализации минимизации энергопотребления, при переходе технологического процесса с одной операции на другую, использовать не энергию, потребляемую из сети, а энергию, запасенную в подвижных частях механической части и приводов. При этом вопросы устойчивости и надежности являются основными факторами, определяющими вы- бор оптимального значения тока возбуждения,е

На фиг.1 представлена принципиальная схема стенда для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - принципиальная схема измерительных блоков.

Способ определения оптимального технического состояния механизмов многодвигательного одноковшового экскаватора заключается в том, что с помощью блока регистрации 1 осуществляют регистрацию, а с помощью измерительных блоков 2,3, приводов 4, механизма подъема 5, одновременно с помощью блока измерения переменного тока 6 и измерительного блока тока возбуждения 7 синхронного двигателя 8 осуществляют контроль тока и напряжения привода Г-Д 4, статора и тока возбуждения синхронного двигателя, по полученным значениям определяют уровень энергопотреб- ления механизма подъема 5 при конкретном токе возбуждения синхронного двигателя 8, с помощью измерительных блоков 3,9 приводов Г-Д 4,10 задают периоды времени реализации технологического цик- ла, измерительными блоками 9,11 и блоком 1 регистрации производят контроль и регистрацию токов якорных цепей и напряжений двигателей приводов систем Г-Д 10 для определения энергопотребления техноло- гических операций, при этом блоком измерения переменного тока 6, измерительным блоком тока возбуждения 7 и блоком регистрации 1 осуществляют контроль и регистрацию активных и реактивных мощностей или энергий на вводе экскаватора, а также тока, напряжения и тока возбуждения синхронного двигателя 8, задают одинаковые режимы работы механизмов экскаватора 5,12, задают различные токи возбуждения синхронного двигателя 8, с помощью регулятора тока возбуждения 13 синхронного двигателя 8 по результатам контроля и регистрации, для заданных периодов времени реализации технологического цикла, строят зависимости напряжения питающей сети, времени реализации технологического цикла, средних активной и реактивной мощности от тока возбуждения синхронного двигателя 8, по которым определяют экстремальные значения, соответствующие оптимальному энергопотреблению и производительности.

Стенд для определения оптимального технического состояния многодвигательного одноковшового экскаватора, содержит блок регистрации 1, измерительные блоки 2,3,9,11 приводов Г-Д 4,10 механизмов 5,12 экскаватора, блок измерения переменного тока б и измерительный блок тока возбуждения 7 синхронного двигателя 8, при этом питающая сеть 14 подключена ко входу 15 блока измерения переменного тока 6, первые три 16, 17, 18 выхода которого подсоединены к первому 19, второму 20 и третьему 21 входам блока регистрации 1, четвертый выход 22 подсоединен с трехфазному входу

23статора синхронного двигателя 8, а пятый

24к входу 25 возбудителя 13, один 26 из выходов которого подсоединен ко входу 27 измерительного блока тока возбуждения 7, первый выход 28 которого подсоединен к зажиму 29 обмотки возбуждения 30 синхронного двигателя 8, а другой 31 к четвертому 32 входу блока регистрации 1, пятый 33, шестой 34, седьмой 35 и восьмой 36 входы которого соединены с выходами 37, 38, 39, 40 измерительных блоков 2, 3, 9, 11 приводов Г-Д 4, 10. механизмов 5,12 экскаватора, а второй зажим 41 обмотки возбуждения 30 синхронного двигателя 8 соединен со вторым выходом 42 регулятора тока возбуждения 13 синхронного двигателя 8.

На фиг,2 представлен измерительный блок переменного тока 6, содержащий блок измерительных трансформаторов тока со штатными средствами измерения 43 с силовыми входами 44,45 и выходом 46, измерительный трансформатор напряжения 47 со входом 48 и выходом 49, преобразователь в электрические сигналы активной и реактивной мощности 50 со входами по напряжению 51 и току 52, 53 и выходами по активной мощности 54 и реактивной 55, счетчик-преобразователь в электрические сигналы активной Wha и реактивной Whp энергии 66 со входами по напряжению 57, току 58, 59 и выходами по активной энергии 60 и реактивной 61, также блок 6 содержит шунт 62 с выходом 63, причем к выходу 46 трансформатора тока 43 последовательно соединены входы по току 52, 53, 58, 59 преобразователей 50, 56 мощностей и энергий, а также шунт 62, а к выходу 49 трансформатора напряжения 47 подключены входы по напряжению 51, 57 преобразователей 50, 56 и выходы 24 и 16 измерительного блока переменного тока 6.

Все последовательные измерительные блоки 2, 7 и 11 традиционны и конструктивно одинаковы. Все параллельные измерительные блоки одинаковы, содержат каждая тахогенератор ТГ, делитель напряжения или добавочные сопротивления, обеспечивающие контроль и регистрацию интересующих величин.

В качестве регистрирующего устройства 1 может быть использован многоканальный соетолучевой осциллограф, например, Н117 с записью на бумагу УФ и числом каналов до 18.

Под регулятором тока возбуждения 13 в описании понимается, например, стандартный автоматический регулятор тока возбуждения синхронного двигателя (АРВ) с питанием от тиристорного возбудителя ТЕ8-320-5. Способ возбуждения и управления током возбуждения может быть и любой иной: ручной или автоматический, от тиристорного возбудителя или иного источника питания.

Под преобразователями мощности 50 о описании понимаются преобразователи на датчикахХолла П10.22.30, но возможно применение преобразователей иного типа.

Под преобразователями энергии 56 понимается электронный счетчик Ф441, обеспечивающий кроме цифровой информации для наблюдателя еще и импульсную информацию для регистрации потребления энергии в течение конкретного времени.

В описание стенда и способа, для сокращения описания, не вошли штатные средства измерения измерительного блока переменного тока, к которым относятся амперметр и вольтметр для измерения гока и напряжения статора и амперметр для контроля тока возбуждения синхронного двигателя и стандартная схема двух ваттметров. Величины эти дублируются при калибровке соответствующих процессов измерительными блоками стенда, поэтому на фиг.1 и 2 перечисленные электромеханические приборы указаны, как составляющие соответствующих блоков.

Все элементы стенда стандартны и выпускаются промышленностью. Второстепенные, но необходимые для работы стенда элементы опущены в описании, но наличие их подразумевается, например, схема двух ваттметров для калибровки преобразователей мощности 50.

Описание работы стенда по реализации предложенного способа.

1. После подключения, настройки и калибровки контролирующей и регистрирующей аппаратуры производят запись динамики изменения параметров при выполнении одних и тех же технологических операций, но при разных токах возбуждения в обмотке возбуждения 30 синхронного двигателя 8. При этом ток возбуждения изменяется путем изменения установочного . сопротивления регулятора возбуждения 13, что изменяет напряжение на выходах 42,26.

При установленном токе возбуждения снимается серия осциллограмм для одних и тех же условий работы экскаватора. Под одними и теми же условиями работы экскава- 0 тора понимается выполнение работы при одинаковых параметрах, влияющих на эту работу. Например, рекультивация, включающая черпание породы одной крепости с перемещением ее на одинаковые расстоя- 5 ния как в вертикальной,так и в горизонтальной плоскостях.

Количество осциллограмм в серии и количество последних определяется необходимой точностью настройки. 0 Могут быть представлены осциллограм. мы из трех серий, для токов возбуждения 330, 280, 250 А экскаватора ЭШ10/75, по которым получим зависимости.

Номинальный ток возбуждения синх- 5 ронного двигателя экскаватора ЭШ10/75 равен 280 А,

К рассмотрению для определения оптимального тока возбуждения могут быть приняты периоды копание, выгрузка, 0 опускание ковша и поворот без груза.

2. Возможно построение графиков зависимостей исследуемых величин от тока возбуждения по результатам регистрации и контроля, где осциллограммы: 5Uv L напряжения и тока статора синхронного двигателя;

п - частоты вращения двигателей подъема;

Ui, Ua, U напряжения на первом и вто- 0 ром двигателях поворота и ток в их якорной цепи;

Р, Q - активная и реактивная мощности, потребляемые синхронным двигателем;

Wha, Whp - активная и реактивная энер- 5 гии на входе синхронного двигателя.

По полученным осциллограммам определяют ток возбуждения синхронного двигателя, при котором энергопотребление экскаватора оптимально. Точность обеспе- 0 чивается двойной проверкой варианта, который принят за базисный.

Проверка базисного варианта осуществляется по сечениям осциллограмм методами амперметра - вольтметра и двух 5 ваттметров.

На основании полученных результатов обработки осциллограмм строятся графики соответствующих зависимостей от тока возбуждения синхронного двигателя, по которым определяется ток возбуждения,

обеспечивающий оптимальное энергопотребление. К наиболее интересным результатам зависимостей следует отнести то, что при любом токе возбуждения мощность при наибольшей нагрузке, т.е. при копании, практически неизменна, а время операции при номинальном токе-возбуждения минимально, т.е. при копании номинальный ток возбуждения является величиной оптимальной. Однако, при других операциях поддержание номинального тока возбуждения не является энергетически опрэвденным. К таким операциям относится выгрузка, опускание и поворот, по осцилограммам Р и Q, для указанных токов возбуждения; уменьшение последнего в период сброса нагрузки сопровождается уменьшением потребляемой активной мощности более чем на 30%.

Как видно из осциллограммы, при токе возбуждения на 10% ниже номинального изменения угла в, т.е. уменьшение жесткости связи между переменным и постоянным полями, приводит к появлению возможности одновременной генерации активной и реактивной мощности в сеть, которая осуществляется за счет энергии, запасенной в маховых массах механической части и привода экскаватора.

При номинальном и выше номинального токах возбуждения жесткость связи между вращающимися переменным полем и постоянным полем, определяемая током возбуждения, не позволяет использовать накопленные энергии подвижных масс для торможения при переходе на технологические операции с малым энергопотреблением. Для торможения из сети потребляется дополнительная активная мощность, а запасенная в подвижных частях энергия расходуется на разрушение механической части экскаватора. Последнее сводит на нет единственную позитивную характеристику работы приведенного конкретного экскаватора с током возбуждения больше номинального, а именно - минимальное время реализации рассматриваемой операции, т.к. простои на ремонт при быстром износе значительно превышают получаемую экономию во времени, Для рассматриваемого случая генерация реактивной энергии в сеть также не является необходимой, т.к. напряжение сети даже при токе возбуждения на 10% меньше номинального, более чем на 10% превышает допустимое. Такое явление характерно для узлов нагрузки карьеров и разрезов, где технология допускает работу питающего трансформатора на активно-емкостную нагрузку с недогрузкой по активной мощности.

Таким образом выполняются все цели предлагаемых способа и устройства и преимущества их перед прототипом, а именно:

1.Реализовано расширение функцио- нальных возможностей способа и стенда,

т.к предусмотрена возможность исследования не только механизма подьемэ, но и других механизмов.

2.Доказана и реализована методика 0 минимизации потерь в функции тока возбуждения синхронного двигателя.3.Доказано и показано, что отсутствие устройств автоматического регулирования напряжения нэ выходе питающего узел на5 грузки трансформатора, требует тщательной -с настройки тока возбуждения синхронного двигателя, т.к. следование общепринятым тенденциям приводит к недопустимым отклонениям качества напря0 жения узла нагрузки от нормы.

Формула изобретения 1, Способ определения оптимального технического состояния механизмов многодвигательного одноковшового экскаватора,

5 заключающийся в том, что осуществляют непрерывный контроль и регистрацию тока якорной цепи у напряжения двигателей постоянного тока механизма подьема, одновременно осуществляют контроль тока и

0 напряжения статора и тока возбуждения синхронного двигателя, по полученным значениям определяют уровень энергопотребления механизма подъема при конкретном токе возбуждения синхронного двигателя,

5 отличающийся тем, что, с целью создания режима оптимального энергопотребления механизмами многодвигательного одноковшового экскаватора, задают периоды времени реализации технологиче0 ского цикла, дополнительно производят контроль и регистрацию токов якорных цепей, напряжений двигателей постоянного тока для определения энергопотреблений технологических операций, при этом осуще5 ствляют контроль и регистрацию активных и реактивных мощностей или энергии на вводе экскаватора, а также тока, напряжения статора и тока возбуждения синхронного двигателя, задают одинаковые режимы

0 работы механизмов экскаватора при различных токах возбуждения синхронного двигателя, по результатам контроля и регистрации для заданных периодов времени реализации технологического цикла строят

5 зависимости напряжения питающей сети, времени реализации технологического цикла, средних активной и реактивной мощностей от тока возбуждения синхронного двигателя, по которым определяют экстремальные значения, соответствующие

оптимальному энергопотреблению и производительности.

2. Стенддля определения оптимального технического состояния механизмов много- двигательного одноковшового экскаватора, содержащий блок регистрации, отличающийся тем, что. с целью создания режима оптимального энергопотребления механизмов мчогодвигательного экскаватора, он снабжен дополнительными измерительными блоками прмЁодоп Г-Д механизмов экскаватора, блоком измерения переменного тока и измерительным блоком тока возбуждения синхронного двигателя, при этом питающая сеть подключена к входу блока измерения переменного тока, первые три

Г

15

гг

WT)BtSTlT// Л..-Ж

, JГ-I11

W

0

выхода которого подсоединены к первым трем входам блока регистрации, четвертый выход подсоединен к трехфазному входу статора синхронного двигателя, а пятый - к входу возбудителя, один из выходов которого подсоединен к входу измерительного блока тока возбуждения, первый выход которого подсоединен к зажиму обмотки возбуждения синхронного двигателя, а другой к четвертому входу блока регистрации, пятый, шестой, седьмой и восьмой входы которого соединены с выходами измерительных блоков приводов Г-Д механизмов экскаватора, а второй зажим обмотки возбуждения синхронного двигателя соединен с вторым выходом регулятора тока возбуждения синхронного двигателя.

1

Штатные asiexmphмеханичсские

npuffopbt

W

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1992 года SU1774008A1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Стенд для определения технического состояния механизма подъема многодвигательного одноковшового экскаватора 1988
  • Абрамович Борис Николаевич
  • Ананьев Константин Александрович
  • Ананьев Александр Константинович
  • Гойхман Валерий Михайлович
  • Коломийцов Михаил Дмитриевич
  • Лосевский Алексей Алексеевич
  • Приходько Валерий Ильич
SU1629854A1
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Стенд для определения технического состояния многодвигательного механизма подъема одноковшового экскаватора 1989
  • Ананьев Константин Александрович
  • Коломийцов Михаил Дмитриевич
  • Талько Леонид Иосифович
  • Талько Анатолий Иосифович
SU1723483A1
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок 1922
  • Лапинский(-Ая Б.
  • Лапинский(-Ая Ю.
SU21A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Механизм для сообщения поршню рабочего цилиндра возвратно-поступательного движения 1918
  • Р.К. Каблиц
SU1989A1

SU 1 774 008 A1

Авторы

Ананьев Александр Константинович

Ананьев Константин Александрович

Талько Анатолий Иосифович

Талько Леонид Иосифович

Даты

1992-11-07Публикация

1990-02-05Подача