Двухзонного регулирования

В приводе подъемной лебедки установлено два электродвигателя постоянного тока мощностью по 630 кВт каждый. Учитывая повторно-кратковременный режим работы лебедки при подъеме, коэффициент перегрузки по току в установившемся движении принять равным 1,4. Исходя из того, что масса бурильных труб изменяется в широких пределах, предусмотрен однодвигательный и двухдвигательный варианты работы электропривода. Система управления электроприводом лебедки, построенная по принципу подчиненного регулирования на базе элементов УБСР, предусматривает двухзонное регулирование скорости электродвигателей.

В электроприводе многих производственных механизмов, в том числе в электроприводе буровой лебедки, используется двухзонное регулирование скорости двигателя. Система управления с последовательной коррекцией в этом случае состоит из

Выполненные рядом организаций исследования позволили сделать вывод о целесообразности замены на главном приводе и носовых лебедках асинхронных двигателей двигателями постоянного тока с тиристорными статическими преобразователями. Тиристорный статический преобразователь обеспечивает автоматическое поддержание заданной нагрузки черпаковой цепи, реверс двигателей, ручное двухзонное регулирование скорости движения черпаковой цепи, автоматический разгон электропривода, автоматическое стопорение привода при установленной нагрузке по току двигателей. Связь по нагрузке привода черпаковой цепи с приводом лебедок носовых канатов позволяет максимально использовать мощность двигателей в различных породах. Тиристорный статический преобразователь лебедок носовых канатов обеспечивает поддержание необходимого натяжения канатов при размотке с барабана лебедки с различной скоростью, ручное управление лебедками, автоматический режим поддержания заданной нагрузки черпаковой цепи.

Различают однозонное регулирование вниз от основной скорости, однозонное регулирование вверх от основной скорости и двухзонное регулирование, когда имеется возможность получать характеристики выше и ниже естественной.

Система Г — Д может обеспечить двухзонное регулирование угловой скорости — до основной скорости изменением ЭДС генератора при постоянном потоке двигателя, а выше основной регулированием тока возбуждения двигателя при постоянной, равной номинальному значению ЭДС генератора. Характеристики, соответствующие первой зоне регулирования, показаны на 4.10, б сплошными линиями, а второй зоне — штриховыми.

''. Диапазон регулирования угловой скорости МДП определяется предельной частотой на выходе преобразователя. В обычном преобразователе частоты с непосредственной связью и естественной коммутацией вентилей наибольшее; значение частоты на его выходе не превышает половины частоты питающего напряжения, поэтому минимальная угловая скорость при регулировании МДП вниз от синхронной составит 0,5со0. Так как МДП допускает двухзонное регулирование, то верхний предел скорости может достигать 1,5о)0, т. е. общий диапазон регулирования не превосходит 3:1. Регулирование во всем диапазоне плавное экономичное, поскольку энергия скольжения за вычетом потерь в цепи ротора и в преобразователе либо возвращается в сеть, либо передается на вал (при сверхсинхронной скорости в режиме двигателя). При таком регулировании стабильность скорости высокая.

По аналогии с двухзонным регулированием двигателей постоянного тока независимого возбуждения можно осуществить двухзонное регулирование угловой скорости синхронных двигателей: при постоянном моменте используется регулирование в зоне до номинальной угловой скорости, а при постоянной мощности — в зоне регулирования выше номинальной угловой скорости.

На 12.13 показана типовая схема электропривода с реверсивным тиристорным преобразователем с раздельным управлением и двухзонным регулированием угловой скорости. В схеме, построенной по принципу подчиненного регулирования, используются задатчик интенсивности ЗИ, два ЯЯ-регулятора PC и РТ и логическое переключающее устройство ЛПУ, которое переключает выходы блока БУТ1, подающие управляющие импульсы на разные комплекты тиристоров VI — V6 и V7 — V12 выпрямителя. Двухзонное регулирование угловой скорости производится таким же образом, как и в схеме с реверсором (см. 12.12).

В электроприводах с двигателями независимого возбуждения предусмотрено как двухзонное регулирование частоты вращения, осуществляемое изменением напряжения, подводимого к якорю двигателя, и потоком возбуждения, так и однозонное — изменением напряжения на якоре.

Если выражение (3.14) подставить в уравнение (3.12), то полученный результат подтвердит ранее сделанное утверждение о том, что при изменении угла открывания тиристоров инвертора (3 будет изменяться частота вращения асинхронного двигателя М. В схемах, подобных 3.8, б, регулирование частоты вращения двигателя принципиально можно осуществлять путем изменения угла открывания тиристорои выпрямительной (Вп) и инверторной (И) групп, поскольку выпрямительный и инверторный мосты выполняются на управляемых вентилях, чго позволяет производить двухзонное регулирование частоты вращения — выше и ниже синхронной. При частоте вращения выше синхронной инверторная группа переводится в выпрямительный режим, а выпрямительная — в инверторный. Однако в целях умень-

В электроприводах с двигателями независимого возбуждения предусмотрено как двухзонное регулирование частоты вращения, осуществляемое изменением напряжения, подводимого к якорю двигателя, и потоком возбуждения, так и однозонное — изменением напряжения на якоре.

Система двухзонного регулирования скорости

Рассмотренная система двухзонного регулирования применена на установке БУ-125А, где по условиям работы схемы автоматического управления необходима линейность характеристики. Система регулирования аналогична описанной, с той разницей, что электропривод выполнен по системе Г—Д постоянного тока.

Система двухзонного регулирования скорости с независимым управлением возбуждением

Рассмотренная система двухзонного регулирования скорости с независимым управлением возбуждением применена в электроприводе лебедки плавучей буровой установки ПБУ-6000/60.

Система двухзонного регулирования скорости с независимым

На 31-7 изображена принципиальная схема каскада Шербиуса для двухзонного регулирования скорости. В качестве регулирующей коллекторной машины во вторичную цепь регулируемого асинхронного двигателя АД вводится компенсированный коллекторный генератор /С с возбуждением на статоре (описание генератора— см. следующую главу). Возбудительная обмотка коллек-

42-10. Электрический каскад асинхронной и компенсированной коллекторной машины для двухзонного регулирования скорости

42-10. Электрический каскад асинхрон-.ной и компенсированной коллекторной машины для двухзонного регулирования скорости

При выборе способа регулирования скорости главного привода тяжелого карусельного станка, у которого момент при низких скоростях остается постоянным в большем диапазоне, чем в токарных станках, нет необходимости регулировать скорость двигателя планшайбы только во второй зоне ослаблением магнитного потока. Следует использовать электрическое регулирование скорости в первой зоне снижением напряжения в диапазоне, где постоянен момент статического сопротивления. Применение двухзонного регулирования скорости двигателя по сравнению с однозонным позволяет упростить коробку скоростей, сни-

Полная структурная схема двухзонного регулирования представлена на 11.14. На схеме показаны стабилитроны СТ1, СТ2 для ограничения нагрузки и СТЗ для ограничения максимального уровня тока возбуждения двигателя, равного номинальному. В исходном положении схемы, когда э. д. с. двигателя равна нулю, напряжение выхода И-регулятора РЭ под действием сигнала U3 устанавливается на максимальном уровне, определяемом напряжением пробоя стабилитрона СТЗ. Это напряжение служит заданием для контура тока возбуждения, в результате чего устанавливается номинальный ток возбуждения. Величина сигнала U3, в свою очередь, соответствует номинальной . д. с. двигателя. При переводе командоаппарата в положение, соот-етствующее максимальной скорости, начинается разгон двигателя.

11.14. Структурная схема подчиненного двухзонного регулирования