Шахтный автоматизированный электропривод

     Активная  мощность трансформатора:

     

     Реактивная  мощность трансформатора:

     

     Коэффициент мощности электропривода:

     

     Находим скольжение, при котором прекращается рекуперация энергии в сеть:

     

     где:

     

     

     Определим номинальное скольжение:

     

     Частота вращения двигателя, соответствующая скольжению S_рек

     

     Таблица 1. Показатели электропривода

 
 
 
 
 

4. Система управления электроприводом  вентилятора

     К системам автоматизированного управления электроприводом, в зависимости от назначения, предъявляют ряд требований:

• обеспечение системой управления режимов работы, необходимых для осуществления технологического процесса;
• простота системы, однотипность, минимальное количество элементов;
• надежность системы;
• гибкость и удобство управления.

     Проектируемая в данной работе система управления соответствует этим требованиям. Ее преимущество в отсутствии дополнительных вращающихся машин постоянного  и переменного тока (замена их статическим  преобразователем энергии – трансформатором и инвертором), что повышает надежность и упрощает конструкцию, а также возможность (в режиме динамического торможения) регенерации энергии торможения в сеть.

     К недостаткам следует отнести  то, что АВК с полупроводниковым  преобразователем и естественной коммутацией тиристоров инвертора ухудшают коэффициент мощности электропривода. Снижение коэффициента мощности происходит по двум причинам: из-за увеличения потребления (циркуляции) реактивной мощности и из-за наличия высших гармоник в кривых тока двигателя и трансформатора (мощность искажения).

     При этом следует иметь в виду, что  коэффициент мощности асинхронного двигателя в схеме АВК несколько  изменяется.

     Для повышения коэффициента мощности электропривода с АВК могут быть использованы: несимметричное управление анодной и катодной группами тиристоров, включенных по трехфазной мостовой схеме. При вентиляторном моменте нагрузки наряду с ЭДС инвертора целесообразно регулировать напряжение, подводимое к статору АД (например, с помощью автотрансформатора, переключаемого под нагрузкой), что приводит к повышению коэффициента мощности электропривода при работе на пониженных скоростях механизмов.

     В состав схемы АВК входит: асинхронный  двигатель АД, неуправляемый выпрямитель  В, инвертор И, согласующий трансформатор Тр, Дроссель Др и система управления СУ.

     В схеме АВК в цепь ротора АД вводится добавочная ЭДС (против ЭДС). Ее источник при этом преобразует энергию  потери скольжения в электрическую  энергию промышленной частоты.

     Добавочная  ЭДС создается вентильным преобразователем (инвертором) путем изменения угла отпирания тиристоров и вводится в цепь выпрямленного тока ротора встречно по отношению к ЭДС выпрямителя В. Вследствие чего, изменяется ток ротора так, что равновесие электромагнитного момента двигателя и момента нагрузки наступает при другой частоте вращения двигателя. В целях уменьшения потерь, регулирование частоты вращения целесообразно осуществлять только изменением угла отпирания тиристоров. Пуск АД можно осуществить без пускового реостата – путем постепенного изменения угла отпирания тиристоров инвертора. Инвертор позволяет формировать напряжение, подаваемое на трансформатор, с частотой и фазой, согласно сетевым параметрам (схема инвертора, ведомого сетью).

     Итак, воздействие на ЭДС ротора со стороны источника встречной ЭДС, изменяемой углом отпирания тиристоров инвертора, приводит к изменению скорости вращения двигателя (вниз от номинальной) и переход на новую механическую характеристику. Часть энергии скольжения, за вычетом потерь, возвращается в питающую сеть. 
 
 
 
 
 
 
 
 

5. Принципиальная  схема АВК. Характеристики АД

 

       

     Рисунок 1.  Принципиальная схема силовой цепи системы АВК 

     На  схеме применены следующие обозначения:

     КМ1, КМ2 – контакты дугогасящие

     М – асинхронный двигатель

     Тр  – согласующий трансформатор

     И – инвертор

     В – выпрямитель

     Др  – дроссель

     СУ  – система управления

     QF1, QF2 – рубильники 
 

       

     Рисунок 2. Механическая характеристика АД при работе в системе АВК. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Заключение  

     В данной курсовой работе была спроектирована схема управления двигателем вентилятора главного проветривания. В качестве схемы управления был выбран АВК. Были изучены принципиальная схема, преимущества и недостатки этой системы регулирования. В ходе выполнения этого проекта приобретены навыки и знания, необходимые для грамотного проектирования ВГП, которые потребуются при выполнении дипломного проекта и при дальнейшей работе на предприятиях угольной промышленности. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Литература 

1. Малиновский А.К. Автоматизированный электропривод  машин и установок шахт и рудников. – М. Недра, 1987. – 278 с.
2. Динкель А.Д., Кавталинов В.Е., Петренко В.И., Ковалев А.М. Тиристорный электропривод рудничного подъема. – М. Недра, 1997. – 312 с.
3. Бацежев Ю.Г., Костюк В.С. Электропривод и электроснабжение. – М. Недра, 1989. – 292 с.
4. Пучков П.А. Бахвалов Л.А. Методы и алгоритмы автоматического управления проветриванием угольных шахт. – М. Недра, 1992. – 268с.