Введение
Глава 1. Анализ состояния современного экскаваторного оборудования, постановка задачи управления технологическим процессом экскавации породы для экскаваторов - прямых лопат 9
1.1. Обзор существующих схем электроприводов главных механизмов карьерных экскаваторов 9
1.2. Анализ характерных недостатков существующих схем электроприводов карьерных экскаваторов 14
1.3. Методы и пути устранения недостатков существующих схем электроприводов карьерных экскаваторов 22
1.4. Цель и задачи модернизации существующих схем электроприводов карьерных экскаваторов 24
1.5. Выводы по первой главе 24
Глава 2. Математическое моделирование электроприводов главных механизмов карьерных экскаваторов 26
2.1. Особенности главных механизмов карьерных экскаваторов как объектов моделирования 26
2.2. Математические модели механической части механизмов подъема, напора и поворота 30
2.3. Математические модели электроприводов главных механизмов карьерного экскаватора 38
2.4. Результаты моделирования экскаваторных электроприводов 43
2.5. Выводы по второй главе 45
Глава 3. Статические возбудители для генераторов и двигателей электроприводов главных механизмов карьерных экскаваторов по системе Г-Д 46
3.1. Технические требования, предъявляемые к возбудителям генераторов и двигателей электроприводов экскаваторов 46
3.2. Особенности построения возбудителей на IGBT-модулях в электроприводах экскаваторов 48
3.3. Технические требования к системе управления и регулирования 51
3.3.1. Требования к аппаратной части 51
3.3.2. Цифровые регуляторы электроприводов главных механизмов экскаватора 52
3.3.3. Сопоставление качества работы аналогового и цифрового регуляторов на аналоговой модели привода 59
3.4. Реализация предложенных решений в низковольтном комплектном устройстве ШЗ801М У2 карьерного экскаватора ЭКГ-10 62
3.4.1. Транзисторные возбудители и микропроцессорная система управления 62
3.4.2. Управление релейно-контакторной схемой экскаватора 68
3.5. Алгоритмическое и программное обеспечение микропроцессорной системы управления 74
3.5.1. Алгоритмы регулирования 76
3.5.2. Широтно-импульсное регулирование 76
3.5.3. Алгоритмы диагностики и режимной автоматики 76
3.5.4. Алгоритмы обмена с панелью контроля и индикации 78
3.6. Выводы по третьей главе 78
Глава 4. Защита приводов, диагностика и локализация отказов 79
4.1. Защиты электроприводов главных механизмов экскаватора 79
4.1.1. Защита от отказов вычислительного ядра платы центрального контроллера 80
4.1.2. Защита от непоступления в вычислительное ядро сигналов заданий 81
4.1.3. Защита от отказов модулей IGBT и драйверов возбудителей 82
4.1.4. Защиты от недопустимого изменения напряжения на шинах звена постоянного тока 83
4.1.5. Контроль частоты 85
4.2. Классификация отказов 86
4.3. Принципы организации системы диагностики и локализации отказов 96
4.4. Алгоритмы диагностики 101
4.5. Выводы по четвертой главе 104
Глава 5. Исследования перенапряжений в обмотках возбуждения генераторов и двигателей карьерных экскаваторов при питании от транзисторных возбудителей 105
5.1. Анализ состояния вопроса и постановка задачи исследования 105
5.2. Экспериментальные исследования перенапряжений в обмотках возбуждения машин постоянного тока 107
5.2.1. Макет обмотки возбуждения (МОВ) и методика проведения исследований 107
5.2.1.1. Конструкция макета и принципиальная схема 107
5.2.1.2. Оценка адекватности параметров макета параметрам обмотки возбуждения 1094
5.2.1.3. Оценка влияния измерительной аппаратуры 113
5.2.2. Экспериментальные исследования перенапряжений на МОВ 114
5.2.2.1. Распределение фронта нарастания напряжения по элементам МОВ 114
5.2.2.2. Распределение перенапряжений по элементам МОВ 115
5.2.2.3. Распределение собственных колебаний по полюсам 118
5.2.2.4. Распределение перенапряжений по слоям МОВ 120
5.2.2.5. Распределение перенапряжений между слоями обмотки... 123
5.2.2.6. Распределение перенапряжений между витками 1 и 13 слоя обмотки 126
5.2.2.7. Влияние проводной линии на процессы в МОВ 128
5.2.2.8. Влияние шунтирующих цепочек на перенапряжения в обмотке возбуждения 129
5.3. Моделирование перенапряжений в обмотке возбуждения МПТ 131
5.4. Исследование влияния типа силовой линии и схем соединения обмоток возбуждения МПТ на перенапряжения 134
5.4.1. Влияние схемы соединения полуобмоток 135
5.4.2. Влияние типа линии при последовательном соединении обмоток возбуждения нескольких двигателей 137
5.4.3. Влияние R-C цепей 139
5.5. Волновые параметры проводной и кабельной линий связи 139
5.6. Выводы по пятой главе 141
Заключение 143
Литература и источники 144
