Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Анализ возможных способов повышения энергетических показателей тиристорных электроприводов 10
1.1, Тиристорний электропривод одноковшовых экскаваторов на примере экскаватора ЭКГ-20 10
1.2, Способы повышения энергетических показателей тиристорних электроприводов 15
1.3, Основные задачи исследования 26
Глава 2. Разработка аналоговой модели реверсивного тиристорного электропривода с двухмостовым преобразователем 34
2.1. Постановка задачи 34
2.2. Математическое описание электромагнитных процессов в тиристорном электроприводе с двухмостовым преобразователем 36
2.3. Разработка аналоговой модели тиристорного электропривода с двухмостовым реверсивным преобразователем 51
2.4. Основные соотношения между составляющими полной мощности и методика их измерения при моделировании и экспериментальных исследованиях тиристорних электроприводов 59
2.5. Выводы 69
Глава 3. Разработка и исследование способов управления вентильными группами тиристорных преобразователей одекобшошх экскаваторов 71
3.1. Постановка задачи 71
3.2. Исследование энергетических показателей тиристорного электропривода с одномостовым и двухмостовым преобразователем и симметричным управлением вентильными группами 74
3.3. Исследование и разработка способов поочередного управления вентильными группами двухмостового преобразователя, обеспечивающих минимальное потребление реактивной мощности из питающей сети 90
3.4. Исследование влияния способов поочередного управления вентильными группами на динамику электроприводов и разработка рекомендаций по настройке систем автоматического регулирования 106
3.5. Разработка и исследование способов поочередного управления вентильными группами реверсивного преобразователя 125
3.6. Выводы 139
Глава 4. Разработка и исследование способов повышения энергетических показателей тиристорних электроприводов главных механизмов одноковшового экскаватора с учетом их одновременной работы 141
4.1. Постановка задачи 141
4.2. Расчетная схема и основные уравнения, характеризующие энергетические показатели двух тиристорних электроприводов при одновременной работе 143
4.3. Энергетические показатели двух тиристорних электроприводов с одномостовыми преобразователями при одновременной работе 152
4.4. Энергетические показатели двух тиристорних электроприводов с двухмостовыми преобразователями при одновременной работе 166
4.5. Анализ степени взаимного влияния двух тиристорних электроприводов при одновременной работе 177
4.6. Разработка способов поочередного управления вентильными группами преобразователей с учетом одновременной работы электроприводов 198
4.7. Выводы 208
Заключение 209
Литература 211
- Способы повышения энергетических показателей тиристорних электроприводов
- Математическое описание электромагнитных процессов в тиристорном электроприводе с двухмостовым преобразователем
- Исследование энергетических показателей тиристорного электропривода с одномостовым и двухмостовым преобразователем и симметричным управлением вентильными группами
- Расчетная схема и основные уравнения, характеризующие энергетические показатели двух тиристорних электроприводов при одновременной работе
Введение к работе
В решении поставленных ХХУІ съездом КПСС задач по увеличению добычи утля значительная роль отводится новым типам мощных одноковшовых экскаваторов с емкостью ковша 20-100 м3. Рост единичной мощности экскаваторов предъявляет более жесткие требования к электроприводам его главных механизмов. Поэтому система "тиристорный преобразователь-двигатель" (ТП-Д) благодаря высокому быстродействию, коэффициенту полезного действия, лучшим весогабаритным показателям, блочному исполнению основных узлов находит все большее применение в экскаваторостроении.
Обладая целым рядом преимуществ по сравнению с системой "генератор-двигатель',' система ТП-Д оказывает, как правило, отрицательное воздействие на режим работы питающей сети. К таким негативным факторам можно отнести значительное потребление реактивной мощности основной частоты, которое приводит к ухудшению энергетического баланса в узле присоединения тиристорного преобразователя (ТП), искажение формы кривой сетевого напряжения, обусловленное наличием высших гармоник в кривой сетевого тока, возможность смещения нейтрали, связанная с несгашетриеи нагрузки или управляющих импульсов, колебания напряжения из-за резких изменений потребляемой мощности.
Обычно экскаваторы получают питание от карьерных сетей, имеющих большую протяженность кабельных и воздушных линий электропередач. Протекающий по ним реактивный ток дополнительно загружает питающую подстанцию и линии электропередач, что приводит к большим потерям электроэнергии и отклонениям напряжения. Последнее снижает надежность работы системы импульсно-фазового управления преобразователей экскаватора и сказывается на работу вспомогательных электроприводов. Для уменьшения влияния системы
ТП-Д на работу других горных машин приходится экскаватор подключать к отдельной подстанции, что создает существенные трудности в системе электроснабжения угольных разрезов, особенно если они имеют значительный парк машин большой единичной мощности. Поэтому повышение энергетических показателей системы ТП-Д одноковшовых экскаваторов является актуальной и важной для практики задачей. Решение ее отвечает последним директивам партии и правительства по вопросам экономии электроэнергии и повышения энергетических показателей электроустановок и, кроме того, позволит обеспечить более надежную работу электрооборудования экскаватора.
Проблемами повышения энергетических показателей системы ТП-Д одноковшовых экскаваторов занимаются ряд предприятий и институтов, таких как ПО "Уралмаш',' ЗПО "Преобразователь" (г. Запорожье), институт горного дела им. А.А.Скочинского, МЭИ, МГИ. Ведущее место в этих работах занимает институт ВНИИэлектропривод, который спроектировал тиристорний электропривод для экскаваторов ЭКГ-20. Диссертационная работа выполнялась в соответствии с Постановлением ЦК КПСС и СМ СССР № 352 от 29 апреля 1975 года и координационным планом ГКН и Т по проблеме 0.05.075 в части создания тиристорного электропривода экскаватора ЭКГ-20.
Целью работы является разработка и исследование способов управления вентильными группами тиристорных преобразователей электроприводов главных механизмов одноковшовых экскаваторов, позволяющих повысить энергетические показатели системы ТП-Д и снизить удельный расход электроэнергии при работе экскаватора.
На защиту выносятся: аналоговая модель тиристорного электропривода, позволяющая проводить исследование его энергетических показателей при любых способах управления вентильными группами двухмостового преобразователя;
- способ управления вентильными группами двухмостового пре-
образователя, обеспечивающий высокие энергетические показатели и динамические свойства тиристорних электроприводов главных механизмов одноковшовых экскаваторов;
- рациональные способы управления вентильными группами не
скольких двухмостовых преобразователей, повышающие энергетичес
кие показатели и снижающие степень взаимного влияния тиристор-
ных электроприводов при их одновременной работе.
Методика проведения исследований. Основные научные положения установлены на базе аналитических исследований, при которых использовался математический аппарат дифференциального, интегрального и операционного исчислений. Их достоверность вытекает из корректности принятых допущений и применения аналоговой модели тиристорного электропривода, которая учитывает основные свойства двухмостовых преобразователей. Достоверность подтверждается также совпадением результатов, полученных с помощью теоретических исследований и математического моделирования, с данными экспериментальных испытаний тиристорних электроприводов главных механизмов экскаватора ЭКГ-20.
Научная новизна:
получены уравнения, описывающие электромагнитные процессы в тиристорном электроприводе с двухмостовым преобразователем и разработана его аналоговая модель, позволяющая исследовать энергетические показатели привода при любых способах управления вентильными группами;
на основании разработанной модели проведен анализ энергетических показателей тиристорних электроприводов с учетом процессов коммутации вентилей и пульсирующего характера выпрямленного тока для различньк способов управления вентильными группами двухмостовых преобразователей, по результатам которого разработан способ управления, обеспечивающий минимальное потребле-
ниє реактивной мощности из сети и удовлетворительные динамические показатели привода;
разработана методика определения мощности искажения в сети и во вторичных обмотках трансформатора при одновременной работе тиристорных электроприводов, имеющих двухмостовые преобразователи с поочередным управлением вентильными группами;
определена степень взаимного влияния одновременно работающих тиристорных электроприводов с двухмостовыми преобразователями и поочередным управлением вентильными группами.
Практическая ценность работы. Предложены способы управления вентильными группами, которые позволяют уменьшить величину максимальных значений сетевого тока и отклонений питающего напряжения при работе экскаватора.
Разработаны принципы построения реверсивных двухмостовых преобразователей с поочередным управлением, а также способы согласования углов управления их вентильных групп.
Разработана силовая схема тиристорных электроприводов главных механизмов одноковшового экскаватора, получающих питание от пятиобмоточного трансформатора, применение которой совместно с рациональными способами управления вентильными группами двухмостовых преобразователей позволяет уменьшить степень взаимного влияния приводов друг на друга и снизить мощность искажения в сети при работе экскаватора.
Внедрение результатов работы. Способы управления вентильными группами двухмостовых преобразователей реверсивных тиристорных электроприводов с учетом их одновременной работы, рекомендации по настройке системы автоматического регулирования при переходе от симметричного к поочередному управлению вентильными группами внедрены на Нерюнгринском угольном разрезе Якутской АССР с годовым экономическим эффектом около 30 тысяч рублей на один экска-
ватор ЗКГ-20.
Требования к системе импульсно-фазового управления (СИФУ) и способы управления вентильными группами преобразователей электроприводов главных механизмов одноковшовых экскаваторов, методика расчета мощности искажения в сети и во вторичных обмотках трансформатора при одновременной работе двух тиристорних электроприводов использованы институтом ВНИИэлектропривод для разработки систем ТЇЇ-Д одноковшовых экскаваторов.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на научном семинаре кафедры "Электрификация горных предприятий" Московского горного института (апрель, 1983 г.), на Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов угольной промышленности "Совершенствование технологии и механизации добычи угля" (май, 1983 г.), на научном семинаре отделов Ш- 12 и 22 института ВНИИэлектропривод (декабрь, 1983 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано б научных работ.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы 92 наименований и двух приложений, содержит 137 страниц машинописного текста, 75 рисунков и б таблиц.
Способы повышения энергетических показателей тиристорних электроприводов
Электропривода механизмов напора и поворота с установленной мощностью двигателей 300 и 600 кВт соответственно имеют по два реверсивных одномостовых преобразователя с раздельным управлением группами "вперед" и "назад , которое по многим показателям выгодно отличается от совместного управления [l,58,59,70). Учитывая при этом, что электродвигатели и механизма напора, и механизма поворота работают на "общий вал , имея на якоре одинаковые напряжения, а их преобразователи подключены к обмоткам трансформатора, напряжения которых сдвинуты относительно друг друга на 30 эл.град., получаем с точки зрения влияния системы ТП-Д на питающую сеть для каждого из указанных электроприводов эквивалентную схему двухмостового преобразователя с симметричным управлением вентильными группами.
Интенсивный повторно-кратковременный режим работы электроприводов главных механизмов экскаватора с частыми пусками и торможениями, а также изменяющаяся в широких пределах нагрузка на валу двигателей приводят к тому, что значительную часть времени цикла преобразователи работают в зарегулированном режиме, потребляя из сети значительную реактивную мощность. Как видно из цикловых осциллограмм работы электроприводов, приведенных на рис. 1.2, максимальные значения величина реактивного тока J-P имеет место при стопорений приводов механизмов подъема и напора, когда ЭДС (скорости) их двигателей ер и Єн близки к нулю, а также при транспортировке ковша при малых значениях ЭДС двигателей электропривода механизма поворота Є& . Мгновенные значения реактивного тока в течение цикла экскавации могут достигать величины Ip =(360.,.400) А, а полный ток - (480...500) А. В то же время максимальная величина активного тока 1а не превышает 200 А. В связи с этим средневзвешенный коэффициент сдвига за циклы экскавации, осциллограммы которых приведены на рис. 1.2а и 1.26, равен 0,32 и 0,28 соответственно. При этом удельный расход активной и реактивной энергии составляет Wa =(0,5..,0,7) кВт-час/мз и Wp =(2,0...2,2) кВАр-час/мз СООТВетственио.
Значительная величина тока, который потребляется из сети при работе экскаватора, требует применения кабеля и линий электропередач большого сечения, а также увеличения мощности питающих подстанций. Так, например, питание экскаваторов ЭКГ-20, эксплуатируемых на Нерюнгринском угольном разрезе, осуществляется от подстанций мощностью 6,3 МВА через воздушную линию передачи с сечением проводов от 70 до 120 наг и кабель КШВГ-Зх95. Исследования, проведенные институтом горного дела имени А.А. Скочинс-кого совместно с ВНИИэлектропривод, показали, что при симметричном управлении вентильными группами преобразователей нормальная работа экскаваторов этого типа может быть обеспечена в том случае, если к подстанции подключен один ЭКГ-20 и два или три других экскаватора с емкостью ковша от 12,5 до 20 м3. При подключении двух ЭКГ-20 к одной подстанции наблюдались срабатывания ее максимальной токовой защиты на стороне 35 кВ и существенные просадки питающего напряжения. Учитывая, что к концу 1984 года на разрезе "Нерюнгринский" будет работать 13 таких машин, а также около 20 импортных и отечественных экскаваторов с емкостью ковша от 12,5 до 20 м3, значительная величина потребляемого экскаватором ЭКГ-20 сетевого тока создаст определенные трудности в системе электроснабжения разреза.
Кроме того, несмотря на такое сечение кабеля и проводов воздушной линии, в зависимости от их длины отклонения напряжения сети при работе ЭКГ-20 достигают (10...15)%. Это сказывается на работу его вспомогательных электроприводов и снижает надежность системы импульсно-фазового управления преобразователей. Уменьшение величины тока в сети при работе экскаватора позволит также улучшить селективность действия защиты при коротких замыканиях на шинах переменного тока одного из преобразователей.
Таким образом, улучшение энергетических показателей системы ТП-Д экскаваторов ЭКГ-20, приводящее к уменьшению величины потребляемого реактивного тока, позволит повысить коэффициент мощности и обеспечить защиту при коротких замыканиях на шинах переменного тока преобразователей, уменьшить сечение подводящего кабеля и воздушных линий электропередач, облегчить работу питающих подстанций и силового трансформатора, упростить схему электроснабжения. Эта задача является особенно актуальной для разрезов типа "Нерюнгринский1, имеющих значительный парк машин большой единичной мощности.
Математическое описание электромагнитных процессов в тиристорном электроприводе с двухмостовым преобразователем
В работах [б,4і], посвященных моделированию тиристорних электроприводов с учетом основных свойств т -фазных преобразователей, последний набирается из т типовых схем моделирования вентиля. Недостатком такого подхода является большое количество решающих усилителей и коммутационной аппаратуры, особенно при исследовании двухмостовых преобразователей. Кроме того, необходима сложная модель системы импульсно-фазового управления, которая значительно усложняется для реверсивных преобразователей с поочередным управлением вентильными группами.
Поэтому рациональным является применение упрощенных схем моделирования, позволяющих при минимальном количестве решающих усилителей воспроизвести все важнейшие свойства гг\ -фазного преобразователя как элемента системы автоматического регулирования JJ7]. Однако данный метод не предусматривалось использовать для моделирования двухмостовых преобразователей с поочередным управлением вентильными группами и, тем более, для исследования их энергетических показателей.
В связи с этим для разработки аналоговой модели двухмостово-го преобразователя, содержащей минимальное количество решающих усилителей, необходим вывод в удобном для моделирования виде уравнений, описывающих электромагнитные процессы в тиристорном электроприводе при любом соотношении углов управления вентильных групп. Требуется также разработать узел модели, позволяющий синхронизировать выпрямленные напряжения двух мостов. Кроме того, для исследования с помощью моделирования динамических свойств реверсивных электроприводов главных механизмов экскаватора ЭКГ-20 следует так строить модель, чтобы она наиболее полно соответствовала тиристорним преобразователям, установленным в настоящее время на экскаваторе.
Особенностью электромагнитных процессов в тиристорном электроприводе является то, что форма сетевого тока и угол сдвига основной гармоники его относительно питающего напряжения зависят от момента включения тиристоров и группы соединения обмоток трансформатора, к которым подключен преобразователь. Поэтому для исследования на модели энергетических показателей системы ТП-Д необходимо вывести уравнения, описывающие электромагнитные процессы в сети, от которой получает питание двухмостовой преобразователь, и разработать узел модели, позволяющий моделировать сетевой ток при различных способах управления вентильными группами преобразователя.
При работе системы ТП-Д форма сетевого тока существенно отличается от синусоидальной. В связи с этим для измерения составляющих потребляемой из сети мощности требуется применение специальных приборов, позволяющих регистрировать данные величины с наименьшей погрешностью как в установившихся, так и в переходных режимах, и создание методики для определения на основании результатов этих измерений энергетических показателей системы ТП-Д.
Таким образом, для разработки аналоговой модели тиристорного электропривода с двухмостовым преобразователем, с помощью которой можно было бы исследовать как его динамику, так и энергетические показатели, в данной главе решаются следующие задачи: - вывод уравнений, описывающих электромагнитные процессы в тиристорном электроприводе с двухмостовым преобразователем, в удобном для моделирования на АВМ виде; - разработка узлов модели, позволяющих синхронизировать выпрямленные напряжения двух вентильных групп реверсивного преобразователя; - разработка методики измерения составляющих потребляемой из сети мощности при моделировании и экспериментальных исследованиях тиристорних электроприводов; - разработка датчика для определения активной и реактивной составляющих несинусоидального сетевого тока. Моделирование тиристорного электропривода на АВМ с учетом всех особенностей элементов схемы, а также всех индуктивных и емкостных связей, является достаточно сложной задачей. Поэтому в дальнейшем анализ будет проводиться в соответствии с общепринятой расчетной схемой, приведенной на рис. 2.1. В этой схеме индуктивности рассеяния первичных и вторичных обмоток питающего трансформатора Т полагаются симметричными и приведенньми ко вторичной обмотке. Как показано в [47,85] , такое допущение при номинальных режимах работы преобразователей дает высокую точность расчетов, что экспериментально проверено на большом числе установок. Активные сопротивления обмоток трансформатора в каждой фазе полагаются одинаковыми и также приводятся ко вторичным обмоткам. При этом допустимая погрешность [46J находится в пределах точности инженерных расчетов. Внутренние емкости между обмотками и между витками трансформатора не учитываются, так как они влияют в основном на динамические процессы коммутации, когда совместно с индуктивностями рассеяния обмоток могут вызывать в схеме преобразователя высокочастотные колебания. Параметры питающей сети.
Исследование энергетических показателей тиристорного электропривода с одномостовым и двухмостовым преобразователем и симметричным управлением вентильными группами
Как было показано в главе I, необходимость ограничения максимальных, а для реверсивных электроприводов и минимальных углов управления вентильными группами двухмостового преобразователя лишает поочередное управление главного преимущества - уменьшения по сравнению с симметричным управлением максимального значения потребляемой из сети реактивной мощности. Поэтому необходима дальнейшая разработка способов управления вентильными группами двухмостовых преобразователей, позволяющих улучшить энергетические показатели тиристорних электроприводов, получающих питание от сетей ограниченной мощности.
Применение наиболее распространенных формул для вычисления составляющих полной мощности, потреблямой вентильными установками [5IJ , для параметров цепи переменного тока большинства одноковшовых экскаваторов приводит к значительной погрешности. Это связано с тем, что они получены при допущении, что выпрямленный ток идеально сглажен, а коммутация вентилей происходит мгновенно. Однако из-за существенной величины индуктивности питающей сети углы коммутации вентилей значительно возрастают. Погрешность в расчетах еще более увеличивается, когда используется поочередное управление, так как здесь одна из групп всегда работает либо с максимальным, либо с минимальным углами управления и,следовательно, с максимальными для данных параметров цепи переменного тока углами коммутации.
В работе LI4J приведены формулы для расчета составляющих потребляемой из сети мощности с учетом явления перекрытия вентилей. Однако они даны только для преобразователей с симметричным управлением вентильными группами и, кроме того, для идеально сглаженного тока нагрузки. Поэтому необходимо определить энергетические показатели тиристорних электроприводов главных механизмов экскаватора ЭКГ-20 для реальных параметров цепи нагрузки и цепи переменного тока как при симметричном, так и при поочередном управлении вентильными группами преобразователей.
При переходе от симметричного управления, когда в процессе регулирования выпрямленного напряжения преобразователя одновременно изменяются углы управления двух вентильных групп, к поочередному, когда изменяется угол управления только одной из групп, уменьшается коэффициент усиления преобразователя. Кроме того, в зависимости от вида характеристик СИФУ вентильных групп и способов управления ими величина коэффициента усиления преобразователя может изменяться в широких пределах, что сказывается на динамические свойства приводов и, в конечном счете, на производительность экскаватора.
Рекомендации по настройке САР металлургических электроприводов, имеющих преобразователь с переменным коэффициентом усиления, даны в [ІЗ,I7J. Однако аналогичные им для электроприводов главных механизмов экскаватора в настоящее время отсутствуют. В связи с этим необходимо проанализировать влияние способов поочередного управления вентильными группами двухмостового преобразователя на его коэффициент усиления и динамику приводов и разработать методику настройки системы регулирования, обеспечивающую высокие динамические показатели привода во всех режимах работы экскаватора. Также необходимо разработать рекомендации по перенастройке существующей системы автоматического регулирования без изменения ее структуры при переходе к поочередному управлению.
Для реверсивных двухмостовых преобразователей с поочередным управлением вентильными группами кроме перечисленных вопросов следует разработать принципы переключения встречно-параллельных групп мостов, исключающие появление перенапряжений на вентилях при реверсировании тока привода. Кроме того, в настоящее время нет рекомендаций по согласованию начальных углов управления вентильными группами преобразователей экскаваторных электроприводов с поочередным управлением, обеспечивающих условия стоянки привода и минимальную "зону нечувствительности" в регулировочной характеристике преобразователя во всем диапазоне регулирования его выпрямленного напряжения.
Таким образом, для повышения энергетических показателей тиристорних электроприводов главных механизмов одноковшовых экскаваторов за счет применения поочередного управления вентильными группами двухмостовых преобразователей в данной главе ставятся и решаются следующие задачи: - исследование различных способов поочередного управления вентильными группами двухмостового преобразователя с целью выбора наиболее рационального для тиристорних электроприводов одноковшовых экскаваторов; - исследование динамических свойств электроприводов главных механизмов экскаватора, преобразователи которых имеют переменный коэффициент усиления, и разработка рекомендаций для настройки их системы автоматического регулирования; - разработка рекомендаций по перенастройке САР электроприво дов при переходе от симметричного к поочередному управлению вентильными группами преобразователей; - исследование и разработка способов поочередного управления вентильными группами реверсивных двухмостовых преобразователей.
Расчетная схема и основные уравнения, характеризующие энергетические показатели двух тиристорних электроприводов при одновременной работе
При одновременной работе нескольких тиристорных электроприводов главных механизмов экскаватора их преобразователи связаны между собой через общую сеть переменного тока и магнитную систему трансформатора. В зависимости от выполняемой машинистом операции в течение цикла экскавации степень регулирования ЭДС преобразователей, т.е. углы управления вентильных групп, могут иметь различные значения. Поэтому вентили, подсоединенные к одной фазе сети, будут включаться в разные моменты времени относительно друг друга. За счет этого при одних и тех же токах нагрузки, но разных Ed преобразователей, изменяются действующие значения основной и высших гармоник сетевого тока, а также величина потребляемой из сети мощности. Кроме того, при одновременной работе преобразователей с поочередным управлением вентильные группы, которые при регулировании выпрямленного напряжения становятся неуправляемыми, в зависимости от способа управления могут быть подсоединены как к одной вторичной обмотке трансформатора, так и к разным. В связи с этим необходимо провести анализ энергетических показателей при одновременной работе тиристорных электроприводов для различных способов управления вентильными группами с целью выбора такого из них, при котором потребляемая из сети мощность в режимах, когда привода работают с максимальной нагрузкой, будет минимальной.
Анализ электромагнитных процессов в системе "сеть - два тиристорных электропривода1, проведенный в работе [б5], показывает, что взаимное влияние электроприводов, обусловленное наличием общей цепи переменного тока, приводит к тому, что изменяются внешние характеристики преобразователей и углы коммутации вентилей по сравнению с одиночной работой преобразователей с теми же токами нагрузки и углами управления. Полученные в указанной работе расчетные выражения для углов коммутации вентилей не отражают достаточно наглядно их связь с токами нагрузки. Кроме того, анализ проводился только для электроприводов с одномостовыми преобразователями, подсоединенными к обмоткам трансформатора с одинаковой группой соединения обмоток. В настоящее время для мощных электроприводов применяются двухмостовые преобразователи как с симметричным, так и с поочередным управлением вентильными группами. В связи с этим необходимо провести анализ степени взаимного влияния при одновременной работе электроприводов с двухмостовыми преобразователями для различных способов управления их вентильными группами.
По сравнению с симметричным поочередное управление, как показано в главе 3, позволяет существенно улучшить энергетические показатели тиристорного электропривода. При малой степени регулирования ЭДС преобразователя и его работе в инверторном режиме эффективность данного способа еще больше возрастает, если увеличить максимальный угол управления d/nax вентильной группы, которая в процессе регулирования выпрямленного напряжения становится неуправляемой и работает в инверторном режиме. Однако его увеличение может привести к аварийным режимам прорыва инвертора в этой группе, которые возникают из-за увеличения углов коммутации вентилей вследствие взаимного влияния приводов. Поэтому необходимо определить величину минимальных углов безопасного инвертирования при одновременной работе двух электроприводов, особенно для вентильных групп преобразователей с поочередным управлением, работающих в инверторном режиме.
Таким образом, для разработки способов управления вентильными группами тиристорних преобразователей, повышающих энергетические показатели системы ТП-Д одноковшовых экскаваторов, в данной главе ставятся и решаются следующие задачи: - анализ энергетических показателей при одновременной работе двух электроприводов для различных способов управления вентильными группами преобразователей; - анализ степени взаимного влияния при одновременной работе двух тиристорних электроприводов с двухмостовыми преобразователями для различных способов управления вентильными группами; - определение углов безопасного инвертирования вентильных групп преобразователей с поочередным управлением при одновременной работе двух электроприводов; - разработка силовой схемы и способа управления вентильными группами преобразователей с поочередным управлением электроприводов главных механизмов экскаватора ЭКГ-20 с учетом их одновременной работы.
