Электрооборудование экскаваторов типов ЭКГ-8 и ЭКГ-8Й - Бариев Н.В.

Автор: Бариев Н.В.

Теги: инженерное дело техника в целом детали машин передачи (механические) подъемно-транспортное оборудование крепежные средства смазка электроэнергетика электротехника электрооборудование электропривод экскаваторы энергоиздат серия библиотека электромонтера

Год: 1981

Похожие

Наладка электроприводов экскаваторов

Экскаваторы и стреловые краны. Каталог-справочник.

Карьерные экскаваторы

Гидравлический экскаватор

Текст

кк
Н. В. БАРИЕВ
ЭЛЕКТРО-
ОБОРУДОВАН И Е
ЭКСКАВАТОРОВ
ТИПОВ ЭКГ-8
И ЭКГ-8И
. 11 С.сгС~Г
Библиотека
ЭЛЕКТРОМОНТЕРА
Основана в 1959 г.
Выпуск 514
Н. В. БАРИЕВ
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ
ЭКСКАВАТОРОВ
ТИПОВ ЭКГ-8 И ЭКГ-8И
МОСКВА
ЭНЕРГОИЗД АТ 1981
ББК 31.291
Б 24
УДК 62—83:621.879
' Редакционная коллегия:
Андриевский В. Н., Большим Я. М., Зевакин А. И., Ка-
минский Е. А., Ларионов В. П., Мусаэлян Э. С., Розанов С. П.,
Семенов В. А., Смирнов А. Д., Трифонов А. Н., Устинов П. И.,
Филатов А. А.
Бариев Н. В.
Б 24 Электрооборудование экскаваторов типов ЭКГ-8
и ЭКГ-8Й. — М.: Энергоиздат, 1981.— 112 с., ил.—
(Б-ка электромонтера; Вып. 514).
30 к.
Дается описание электрооборудования экскаваторов типов ЭКГ-8
и ЭКГ-8И. Приведены сведения о принципе работы и технические дан-
ные электрооборудования и элементов системы электропривода генера-
тор—двигатель. Рассмотрены режимы работы экскаваторов. Освеща-
ются методы наладки элементов электропривода.
Для машинистов и электромонтеров, занимающихся монтажом и
наладкой электрооборудования и электроприводов экскаваторов.
30307-271
Б-------------69-81(3). 2302030000
051(01)-81
ББК 31.291
6П2.1.081
Назим Вафинович Бариев
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ЭКСКАВАТОРОВ
ТИПОВ ЭКГ-8 и ЭКГ-8И
Редактор | Н. И. Сидоров ।
Редактор издательства И. П. Березина
Обложка художника Т. Н. Хромовой
Технический редактор В. В. Хапаева
Корректор И. А. Володяева

X'
ИБ № 378 («Энергия»)
Сдано в набор 23.09.80. Подписано в печать 06.03.81. Т-05816. Формат
84Х108‘/з2- Бумага типографская № 2. Гарн. шрифта литературная.
Печать высокая. Усл. псч. л. 5,88. Уч.-нзд. л. 6,2. Тираж 15 000 экз.
Заказ № 522. Цена 30 к.
Энергоиздат, 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10
Владимирская типография «Союзполиграфпрома»
при Государственном комитете СССР по делам издательств,
полиграфии и книжной торговли
600000, г. Владимир, Октябрьский проспект, д. 7
Энергоиздат, 1981
ПРЕДИСЛОВИЕ
В нашей стране выполняется большой объем земля-
ных работ, связанных с сооружением каналов и гидро-
технических устройств, разработкой полезных ископае-
мых открытым способом, мелиорацией и осушением
земель, а также со строительством жилых домов и про-
мышленных объектов. Основной объем земляных работ
при этом выполняется с помощью выемочно-погрузочных
машин и, в частности одноковшовыми экскаваторами,
которые по назначению подразделяются на строитель-
ные, вскрышные и шагающие.
Автором были изданы книги по электрооборудованию
и электроприводу экскаваторов: мощных шагающих, ти-
пов ЭШ-14/75 и ЭШ-15/90, карьерных, типов ЭКГ-4 и
ЭКГ-4,6, строительных, карьерно-строительных. К серии
основных электрических экскаваторов, предназначенных
для работы в тяжелых скальных грунтах, относятся од-
ноковшовые экскаваторы типов ЭКГ-8 и ЭКГ-8И. Не-
смотря на то, что машины такого типа в настоящее вре-
мя широко применяются на различных предприятиях,
литературы, содержащей достаточно полное и доступное
описание электрооборудования этих экскаваторов, нет.
Настоящая книга в некоторой степени и предназначает-
ся для восполнения этого пробела.
Экскаваторы указанного типа постоянно совершенст-
вуются. Если экскаватор ЭКГ-8 имеет схему рабочего
оборудования с реечным напором и двухбалочной руко-
ятью, то ЭКГ-8И уже выпускается с канатным напором
и с иной компоновкой узлов, и он в зависимости от смен-
ного рабочего оборудования может использоваться как
карьерный или вскрышной экскаватор. В последнем слу-
чае удлиняется стрела и навешивается ковш вместимо-
стью 4 м3 (ЭВГ-4И).
Главные рабочие механизмы (подъем, поворот и на-
пор) этих экскаваторов оборудованы автоматизирован-
ными индивидуальными электроприводами постоянного
1* 3
тока, которые также совершенствуются. Если на экска-
ваторах ЭКГ-8 используется система электропривода
Г—Д с ЭМУ и ПМУ, то на более современных экскава-
торах ЭКГ-8И применяется система Г—Д с СМУ.
Нормальная эксплуатация электрооборудования этих
экскаваторов в основном зависит от знания устройства
оборудования, принципов построения и работы схем
управления электроприводами, а также наладки режи-
мов управления главными рабочими механизмами.
Цель книги — дать эксплуатационному и наладочно-
му персоналу представление об электрооборудовании
данных типов экскаваторов, принципах их работы, по-
мочь в проведении наладки схем управления электропри-
водами.
Автор выражает признательность рецензенту книги
Н. Г. Переслегину за ценные замечания и советы при
подготовке рукописи к печати.
Замечания и пожелания читателей просьба направ-
лять в Энергоиздат по адресу: 113114, Москва, М-114,
Шлюзовая наб., 10.
Автор
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ ЭКСКАВА-
ТОРОВ ТИПОВ ЭКГ-8 И ЭКГ-8И
Основное требование, предъявляемое к электропри-
воду главных рабочих механизмов, состоит в том, что-
бы приводной двигатель при рабочих нагрузках обеспе-
чивал максимальную частоту вращения, которая автома-
тически уменьшалась бы при достаточно большом
увеличении нагрузки. В режиме же стопорения рабочего
механизма, вызванного его вынужденной остановкой,
например, при встрече ковша с непреодолимым препят-
ствием, вращающий момент двигателя не должен пре-
вышать определенной, безопасной для привода и меха-
низма, величины — стопорного момента. Поэтому меха-
ническая характеристика n=f(M) (рис. 1) обычно имеет
вид ломаной линии abc и состоит из рабочего участка
ab, почти параллельного горизонтальной оси, и нерабо-
чего наклонного (падающего) участка Ьс.
Выполнение электропривода. Требуемые механиче-
ские экскаваторные характеристики приводов главных
рабочих механизмов одноковшовых экскаваторов типов
ЭКГ-8 и ЭКГ-8И обеспечиваются следующим образом:
каждый главный рабочий механизм РМ — подъема, по-
ворота и напора (рис. 2) оборудуется двигателем посто-
янного тока Д независимого возбуждения, питающимся
от отдельного генератора Г, напряжение которого может
плавно регулироваться от 0 до полного значения (4-t/r
или —Ur) при помощи задающего устройства (командо-
контроллера КК, электромашинного усилителя попереч-
ного поля ЭМУ или силового магнитного усилителя СМУ
и т. п.), включенного в цепь возбуждения генератора.
Такая система регулируемого электропривода называет-
ся системой с отдельный генератором пли системой ге-
нератор—двигатель (Г—Д).
В основе действия такой системы автоматизированно-
го электропривода лежит известное положение, что си-
5
стема Г—Д постоянного тока обеспечивает линейную
зависимость частоты вращения двигателя от возбужде-
ния генератора. Автоматически изменяя, тем или иным
способом, величину и направление сигнала (магнитного
потока возбуждения генерато-
ра), можно изменять напряже-
ние генератора, а следователь-
но, частоту и направление вра-
щения двигателя и рабочего
механизма, связанного с ним,и
таким образом получать тре-
буемые механические экскава-
торные характеристики.
В системах автоматизиро-
ванного электропривода глав-
Рис. 1. Механическая ха-
рактеристика привода эк-
скаватора.
ных механизмов экскаватора,
изображенных на рис. 2, каки
в любой системе автоматичес-
кого регулирования и управле-
ния, имеются цепи воздействия: прямая и обратные
Прямая (основная) цепь воздействия имеет одно
назначение: управлять частотой и направлением враще-
ния двигателя. Начало этой направленной цепи воздей-
ствия называется входом системы управления; ко-
нец — выходом. Соответственно различают входные
и выходные величины системы (или элементов системы).
Входной величиной рассматриваемых систем является
основной управляющий сигнал, воздействующий на сиг-
нал возбуждения генератора. Выходной величиной яв-
ляется напряжение генератора UT.
По прямой цепи воздействий основной управляющий
сигнал передается последовательно от одного элемента
системы к другому (прямая связь), в противоположность
обратной связи.
На рис. 2, а, в прямую цепь воздействия последова-
тельно включены: командоконтроллер КК, промежуточ-
ный магнитный ПМУ и электромашинный ЭМУ усилите-
ли, генератор Г, двигатель Д; далее воздействие пере-
дается непосредственно рабочему механизму РМ.
Обратными цепями воздействия, или связями,
называются цепи, питающиеся от последующих элемен-
тов системы и оказывающие воздействие на предыдущие
элементы (воздействие выходной величины системы или
звена на вход). В зависимости от характера величины,
6
Рис. 2. Принципиальные упрощенные схемы системы управления
экскаватором типа ЭКГ-8 от электромашинного усилителя (ЭМУ)
в сочетании с промежуточным магнитным усилителем (ПМУ) (а)
и экскаватором типа ЭКГ-8И от блока силовых магнитных усили-
телей с глубоким насыщением СМУ (б).
обусловливающей прохождение тока в цепи обратной
связи, цепь может быть обратной связью по напряже-
нию (обмотка ОН ПМУ на рис. 2, а или обмотка ОН
СМУ на рис. 2, б), по току (обмотка ОТ ПМУ па рис. 2, а
или обмотка ОТ СМУ на рис. 2,6), по скорости и т. и.
Ограничение момента в экскаваторных электроприво-
дах обеспечивается ограничением тока якоря. Поэтому в
цепи обратной связи по току имеется нелинейный эле-
мент (СМУ на рис. 2,6 или Ucp на рис. 2, а), обеспечи-
вающий формирование падающей экскаваторной харак-
теристики. Перечисленные обратные связи в системе экс-
каваторного электропривода являются главными или
основными.
Обратные связи, действующие согласно с основным
управляющим сигналом (входным сигналом), называют-
ся положительными обратными связями, действующие
встречно — отрицательными. Если воздействие выходной
величины непрерывно и пропорционально значению ре-
гулируемой величины, то обратная связь называется
жесткой.
Система автоматического регулирования и управле-
ния, где выходная величина связана с ее входом через
подобные основные обратные связи, называется замкну-
той. В замкнутой системе Г—Д помимо основных об-
ратных связей бывают еще другие — вспомогательные,
промежуточные обратные связи для целей стабилизации
системы и улучшения качества регулирования.
Стабилизирующие связи, как и рассмотренные выше
основные обратные связи, связывают выход отдельных
звеньев или всей системы с их входом. В отличие от ос-
новных жестких связей, стабилизирующие связи назы-
вают гибкими, так как величина выходного сигнала гиб-
ких связей пропорциональна не самим выходным вели-
чинам, а скорости или ускорению изменения выходной
величины.
Если жесткие связи служат для поддержания выход-
ной величины постоянной (например, скорости привода)
или для регулирования выходной величины по заданно-
му закону, то гибкие связи служат для поддержания ско-
рости изменений выходной величины постоянной, напри-
мер для ограничения ускорения в переходных процессах
или регулирования скорости изменения выходной вели
чины по заданному закону. Кроме того, гибкие связи
служат для достижения устойчивой работы системы.
8
Требуемая длительность переходных процессов в сис-
теме Г—Д достигается соответствующим изменением на-
пряжения, подводимого к обмотке возбуждения генера-
тора. Для сокращения длительности переходных процес-
сов к обмотке возбуждения генератора подают
повышенное напряжение, а для замедления нарастания
UT — пониженное напряжение. В первом случае задаю-
щее устройство, управляющее магнитным полем генера-
тора (ЭМУ или СМУ), выбирается с запасом по напря-
жению для создания повышенного напряжения, а сам
процесс при этом называется форсированием
(ускорением). Более подробно о действии различных об-
ратных связей в системе автоматического регулирования
и управления электроприводом экскаваторов ЭКГ-8 и
ЭКГ-8И будет изложено ниже.
Благодаря жестким и гибким обратным связям по то-
ку и напряжению в замкнутых системах Г—Д достигает-
ся автоматическое формирование требуемых экскаватор-
ных механических характеристик.
В системе Г—Д (см. рис. 2) имеются главная якор-
ная цепь и цепь управления с управляющим элементом
(регулятором).
2. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ГЛАВНОЙ СИЛОВОИ ЦЕ-
ПИ ЭКСКАВАТОРОВ ТИПОВ ЭКГ-8 И ЭКГ-8И
Главная силовая цепь в системе Г — Д. Обмотка яко-
ря двигателя Д рабочего механизма соединяется с об-
моткой якоря генератора Г непосредственно, образуя
главную силовую цепь. В этой цепи отсутствуют какие-
либо выключатели или реостаты (пусковые резисторы).
Через главную силовую цепь энергия передается рабоче-
му механизму. Эта энергия вначале преобразуется гене-
ратором Г из механической энергии вращения двигателя
ПД в электрическую энергию постоянного тока, а за-
тем — в двигателе Д из электрической снова преобра-
зуется в механическую и расходуется па преодоление со-
противления вращению рабочего механизма (на преодо-
ление так называемых внешних возмущающих
воздействий).
Генератор постоянного тока является управляемым
преобразователем тока, позволяющим изменять напря-
!)
жение, подводимое к двигателю рабочего механизма. Ге-
нератор (рис. 3) состоит из неподвижного статора с глав-
ными и дополнительными полюсами, якоря, траверсы с
щеткодержателями и щетками, коробки зажимов.
Независимое возбуждение генераторов Г(ОВ), ис-
пользуемых на экскаваторах типов ЭКГ-8 (см. рис. 2, а)
и ЭКГ-8И (см. рис. 2,6), выполнено различно. В первом
О+Я1
+Н1О
О—Н2
+НЗО
О-Н4
Рис. 3. Схема внутренних со-
единений генератора типа
ПЭМ-2000 (вид со стороны
коллектора).
Н и К — начало и конец обмотки;
1 — главный полюс; 2 — дополни-
тельный полюс; 3 — обмотка допол-
нительного полюса; 4 — обмотка
независимого возбуждения.
случае независимая обмотка возбуждения генератора
Г (О В) питается от электромашинного усилителя (ЭМУ),
являясь нагрузкой последнего, во втором случае она пи-
тается от блока силовых магнитных усилителей (СМУ)
и состоит из двух одинаковых самостоятельных ветвей
(двух полуобмоток), концы которых выведены на доску
зажимов (Н1—Н2 и НЗ—Н4). Обе ветви независимой
обмотки возбуждения генератора работают одновремен-
10
но и согласно. Независимая обмотка размещается на
главных основных полюсах генератора.
Рассмотрим принцип работы генератора на примере
простейшего генератора с якорем кольцевого типа.
При прохождении постоянного тока через обмотку
возбуждения генератора 1в03 (рис. 4, а) намагничивают-
ся основные полюса, вследствие чего между ними обра-
зуется неподвижный магнитный поток (основное поле).
В результате вращения якоря генератора в провод-
никах обмотки якоря индуктируется переменная э. д. с.,
так как каждый проводник за время одного оборота по-
очередно проходит под северным и южным полюсами.
Направление э. д. с. определяется правилом правой ру-
ки. В обмотке якоря ток не проходит, поскольку суммар-
ная э. д. с. всех проводников, оказавшихся в данный мо-
мент времени под северным полюсом (верхняя ветвь об-
мотки), равна суммарной э. д. с. всех проводников,
расположенных под южным полюсом (нижняя ветвь об-
мотки), и так как э. д. с. направлены встречно (в точ-
ках А, Б), то поэтому взаимно компенсируются. В схеме
на рис. 4, б э. д. с. каждого проводника обеих ветвей об-
мотки заменена эквивалентной э. д. с. батареи.
Линия АБ в генераторе называется нейтральной
или физической (электрической) нейт-
ралью. При переходе через нее активные стороны вит-
ков не пересекают магнитных силовых линий (скользят
по ним) и в них не индуктируются э. д. с. В данном слу-
чае (рис. 4, а) линия физической нейтрали совпадает с
линией геометрической нейтрали (линией,
проходящей через центр якоря посередине между полю-
сами).
Если в точках А и Б установить токосъемные щетки
(рис. 4, в), то по цепи внешней нагрузки (нагрузочному
резистору /?паг) пройдет ток /я под действием макси-
мальной суммарной э. д. с. всех последовательно соеди-
ненных проводников обеих ветвей обмотки (под действи-
ем параллельно-соединенной группы батарей на рис. 4, б).
В этом случае витки обмотки якоря, перемещаясь из од-
ной параллельной ветви в другую, поочередно будут со-
единять щетки с как бы неподвижными в пространстве
параллельными ветвями якорной обмотки. Поэтому по-
лярность щеток будет неизменна.
Для создания контакта между витками обмотки вра-
щающегося якоря и неподвижными щетками служит
11
Верхняя ветвь
ж)
Рис. 4. Принцип работы гене-
ратора (а), упрощенная схема
его замещения (б), реакция
якоря (в, г, д) и процесс ком-
мутации на коллекторе (е,
ж, з).
ft
t t >
Книг
в)
коллектор, представляющий собой совокупность изоли-
рованных друг от друга медных коллекторных пластин,
каждая из которых соединяется проводником с отдель-
ным витком (секцией) замкнутой обмотки якоря
(рис. 4, е—з).
На холостом ходу генератора основное поле ФВОа, соз-
даваемое обмоткой возбуждения, имеет вид, представ-
ленный на рис. 4, а, т. е. поток симметричен относитель-
но оси поля, проходящей через середины полюсов N и S,
и относительно физической нейтрали (Л5), совпа-
дающей в данном случае с геометрической нейт-
ралью.
Реакция якоря. При прохождении по проводникам
обмотки якоря тока нагрузки 1Я (рис. 4, в) вокруг каж-
дого из них возникают свои магнитные потоки, в итоге
образующие так называемый поток реакции я к о-
р я Фя, неподвижный в пространстве и направленный по
линии нейтрали АБ. В результате взаимодействия ос-
новного поля возбуждения и реакции якоря в машине
создается результирующее поле Фреэ, имеющее направ-
ление, показанное на рис. 4, г. Магнитные силовые линии
этого поля у набегающего конца полюса ослабляются,
так как поток Фя направлен навстречу потоку Фво», а у
сбегающего конца полюса усиливаются (потоки Фя и
Фвоз совпадают). Поэтому результирующий магнитный
поток Фрез как бы поворачивается относительно оси ос-
новных полюсов на некоторый угол, а физическая нейт-
раль А'Б' смещается относительно геометрической ней-
трали АБ в сторону вращения якоря (рис. 4,г). Чем
больше нагрузка генератора, тем сильнее искажается
реакцией якоря основное поле и, следовательно, тем
больше угол смещения физической нейтрали. Искажение
основного поля на нейтральной линии является причи-
ной искрения щеток у нагруженного генератора. Устра-
нить искрение можно, переместив щетки на нейтральную
линию А'Б' (по ходу вращения; см. рис. 4, г). Однако
этот способ неудобен тем, что с изменением нагрузки ге-
нератора постоянно надо менять и положение щеток.
Кроме того, со сдвигом щеток на новую нейтраль воз-
никает размагничивающая продольная со-
ставляющая Ф^ поля реакции якоря, которая ослабляет
основное поле. Размагничивающее действие продольной
составляющей реакции якоря очевидно из рис. 4, д, если
разложить вектор потока реакции якоря Фя на две вза-
13
имно перпендикулярные составляющие: поперечную
Фд и продольную Фй.
Если же ошибочно сдвинуть щетки против направле-
ния вращения генератора, то уже возникает подмагни-
чивающее действие реакции якоря (положительная
обратная связь по току), что может вызвать самовозбуж-
дение генератора (потоки Фвоз и Ф^ совпадут). Смеще-
ние физической нейтрали отрицательно влияет на ком-
мутацию.
Коммутация. В витках обмотки якоря в моменты пе-
реключения их из одной параллельной ветви в другую
происходит изменение направления тока. Этот процесс
называется коммутацией.
Процесс коммутации весьма сложен. Для его поясне-
ния на рис. 4, е — з в упрощенном виде изображены три
момента взаимного расположения коллекторных плас-
тин (обмотки) и щеток при вращении якоря. На рис. 4,е
щетка находится на коллекторной пластине 1. Ток в этом
случае проходит из обеих параллельных ветвей (нахо-
дящихся под разными полюсами) к пластине 1 и далее
через щетку — во внешнюю цепь. На рис. 4, ж щетка уже
находится на коллекторной пластине 2. При переходе
щетки с коллекторной пластины 1 на пластину 2 ток в
проводниках аб и бв меняет направление на обратное
(сравните на рис. 4, е и ж токораспределение, обозначен-
ное стрелками). На рис. 4, з щетка занимает промежу-
точное положение по сравнению с двумя предыдущими
случаями, замыкая обе пластины 1 и 2. При этом в ко-
роткозамкнутом витке абв на основании закона Ленца
образуется э. д. с. самоиндукции, препятствующая изме-
нению тока при переходе щеток с коллекторной пласти-
ны 1 на пластину 2. Эта э. д. с. стремится поддержать
прежнее направление тока в проводниках аб и бв (такое,
как было на рис. 4, е). Из рис. 4, з, на котором сплош-
ными стрелками показан ток нагрузки, а штриховыми
линиями ток, вызванный э. д. с. самоиндукции, видно,
что в проводнике al оба тока складываются, а в провод-
нике в 2—вычитаются. Естественно, что плотность тока на
сбегающем конце щетки за счет тока, образуемого э. д. с.
самоиндукци, при коммутации увеличивается, а на на-
бегающем — уменьшается.
Кроме явления самоиндукции на коммутацию влияет
то обстоятельство, что при переходе щетки с коллектор-
ной пластины 1 на пластину 2 плотность тока нагрузки
14
за счет изменения площадки соприкосновения щетки и
пластин увеличивается на сбегающем и уменьшается на
набегающем конце щетки.
Увеличение плотности тока вызывает искрение и на-
грев щетки на сбегающем конце.
Дополнительные полюсы (ДП). Смещение физиче-
ской нейтрали при нагрузке и образование в месте токо-
съема, т. е. в геометрической нейтрали, потока Фсм
(рис. 4,г), аналогичного по знаку потока самоиндукции
Фь (рис. 4, з), еще более ухудшает коммутацию, усили-
вая искрение. Для устранения этого явления и обеспече-
ния безыскровой коммутации в геометрической нейтра-
ли устанавливаются дополнительные полюсы ДП, об-
мотка которых включается последовательно с обмоткой
якоря (рис. 4, г). Полярность обмоток ДП согласовыва-
ется с полярностью основной обмотки возбуждения, что-
бы при нагрузке генератора поток, создаваемый током
нагрузки в обмотке ДП, был направлен навстречу пото-
ку самоиндукции (который совпадает с потоком реакции
якоря) и компенсировал бы его (см. направление потока
Фдп на рис. 4, г). Значение потока Фдп должно зависеть
от нагрузки, так как чем она больше, тем больше э, д. с.
самоиндукции при коммутации, что и достигается вклю-
чением обмотки ДП последовательно с обмоткой якоря.
Компенсационная обмотка (КО). На процесс искро-
образования влияет и искажение основного поля реак-
цией якоря (вне зоны действия дополнительных полю-
сов). Это искажение вызывает резкую разницу э. д. с.,
индуктируемых в соседних секциях (проводниках) об-
мотки якоря, и в результате — большую разность потен-
циалов между соседними пластинами коллектора. По-
следнее может явиться причиной возникновения дуги
между пластинами. Во избежание этого крупные маши-
ны постоянного тока, как правило, снабжаются компен-
сационной обмоткой, выполняемой в полюсных башма-
ках (наконечниках) главных полюсов и включаемой по-
следовательно с обмоткой якоря (как и обмотка
дополнительных полюсов). Магнитный поток компенса-
ционной обмотки действует против потока реакции яко-
ря Фя. Машины постоянного тока с компенсационной об-
моткой, называются компенсированными.
В компенсированных генераторах размагничивающее
действие поперечной реакции якоря Фа отсутствует,
а продольная составляющая реакции якоря Фг/ может
15
возникать лишь при случайном сдвиге щеток с геометри-
ческой нейтрали.
Противокомпаундная (последовательная) или раз-
магничивающая обмотка РО — является обмоткой воз-
буждения генератора, размещается на главных полюсах
и включается параллельно компенсационной и дополни-
тельной обмоткам (рис. 2, б).
Размагничивающая обмотка устраняет возможность
самовозбуждения током якоря, компенсируя подмагни-
чивающую реакцию якоря Ф<ь Магнитодвижущая сила
(м. д. с.) этой обмотки в номинальном режиме должна
быть небольшой: 2,5—5% номинальной м. д. с. возбуж-
дения. Эта обмотка также служит для гашения остаточ-
ного магнитного потока при снятии основного возбуж-
дения генератора и для смягчения статической характе-
ристики генератора, уменьшая напряжение на его зажи-
мах с увеличением нагрузки.
Конструктивное исполнение и схемы внутренних со-
единений генераторов. Генераторы постоянного тока
экскаваторов ЭКГ-8 и ЭКГ-8И состоят из следующих ос-
новных частей: стального корпуса с подшипниковыми
щитами, с четырьмя (или шестью — у генератора подъе-
ма) главными и четырьмя (или шестью) дополнитель-
ными добавочными полюсами (каждый со своими катуш-
ками); якоря с коллектором и траверсы со щеткодержа-
телями. К станине из листовой стали с внутренней
стороны болтами прикреплены основные и дополнитель-
ные полюсы.
Корпуса генераторов — разъемные вдоль оси вала.
Исполнение генераторов и приводного электродвигате-
ля — горизонтальное, защищенное от атмосферных осад-
ков, с самовентиляцией.
На главных полюсах генераторов подъема
МПЭ-12-32/5 (ЭКГ-8), ГПЭ-450-1000 (ЭКГ-8И) и пово-
рота МПЭ-12/4, применяемых на экскаваторах
ЭКГ-8 и ЭКГ-8И, размещены по три обмотки: независи-
мого возбуждения, компенсационная и размагничиваю-
щая. У генераторов напора ПЭ-2000 (ЭКГ-8), ПЭМ-2000
(ЭКГ-8И) на главных полюсах имеется только обмотка
независимого возбуждения (см. рис. 3).
Обмотки возбуждения генераторов допускают четы-
рехкратную форсировку по напряжению. Технические
данные обмоток приведены в приложении 1.
Генераторы и двигатели, относящиеся к определен-
15
ным рабочим механизмам, обычно обозначают буквами
П (подъем),// (напор), В (поворот) и X (ход).
Принцип работы генераторов, установленных на экс-
каваторах (см. рис. 3), и физические процессы происхо-
дящие в них, аналогичны рассмотренным выше
(см. рис. 4). Так как эти генераторы имеют четыре глав-
ных полюса, направление э. д. с. в проводниках обмотки
якоря изменяется за четверть оборота якоря. Поэтому
генераторы снабжены четырьмя щетками и четырьмя до-
полнительными полюсами.
Один такой генератор с двумя парами щеток (четырь-
мя щетками) можно считать как бы состоящим из двух
генераторов, подобных приведенному на рис. 4 и вклю-
ченных в параллельную работу (соединены параллельно
нх однополярные щетки: плюс с плюсом, минус с мину-
сом; см. рис. 3), и к ним подключена общая нагрузка.
Обмотки дополнительных полюсов генераторов вклю-
чаются последовательно и соединяются с якорем только
с одной стороны От места этого соединения делаются от-
воды 01 к доске зажимов для возможности подключения
размагничивающей обмотки и цепей управления.
Из главных рабочих механизмов только механизм пе-
редвижения экскаватора, несмотря на то что оборудован
индивидуальным электродвигателем, не имеет собствен-
ного питающего генератора.
На экскаваторах ЭКГ-8 и ЭКГ-8И имеется один при-
вод хода, который подключается к генератору поворота.
На экскаваторах ЭКГ-8И последних лет выпуска отдель-
ным приводом оборудована каждая гусеница ходовой
части экскаватора. При этом один электродвигатель под-
ключается к генератору поворота, а другой к генератору
напора. Генераторы приводят в действие подключаемые
к ним эти механизмы разновременно.
Двигатель постоянного тока преобразует электриче-
скую энергию постоянного тока в механическую энергию
вращения рабочего механизма РМ (см. рис. 2). Когда
через обмотку якоря двигателя проходит постоянный ток -
/я, значение которого зависит от регулируемого напря-
жения UT на выходе источника питания — генератора Г,
то вокруг каждого проводника обмотки якоря двигателя
образуется магнитное поле. Это поле взаимодействует с
основным постоянным полем возбуждения, создаваемым
обмоткой независимого возбуждения двигателя Д (ОБ).
В результате взаимодействия проводника (обмотки яко-
2—гаэкхая
публичная
ИМ. В.Г. &0ЛНКСНСГ9
Г. С»ерддо-лк
17
ря) с током и магнитного потока полюсов возникает элек-
тромагнитный вращающий момент, определяющийся то-
ком якоря /я.
При вращении якоря двигателя в обмотке индукти-
руется э. д. с. £дв, так как обмотка пересекает магнитное
поле. Значение э. д. с. кроме других факторов опреде-
ляется частотой вращения якоря. Электродвижущая си-
ла двигателя согласно закону Ленца направлена против
напряжения источника питания (вследствие чего она
иногда называется противо-э. д. с.), поэтому ток якоря
двигателя обусловливается разностью Ur и э. д. с. £дв.
В процессе работы двигателя всегда имеет место рав-
новесие э. д. с. и моментов.
Равновесие э. д. с. заключается в том, что в каждый
момент времени напряжение £г, приложенное к двигате-
лю, уравновешивается э. д. с. двигателя и падением на-
пряжения в цепи якоря:
£Г = £ДВ + 7Я2£, (1)
где £дв — э. д. с. вращения, индуктируемая в обмотке
якоря двигателя; /я — ток в главной цепи; — сумма
сопротивлений главной цепи (без учета сопротивления
обмотки якоря генератора).
Во время переходного режима ток в главной силовой
цепи изменяется и возникает э. д. с. самоиндукции. Од-
нако обычно индуктивность главной цепи мала и э. д. с.
самоиндукции незначительна. Поэтому ею пренебрегают,
и тогда уравнение (1) справедливо и для переходного
режима.
Электродвижущая сила, индуктируемая в обмотке
якоря двигателя, определяется уравнением
^дв = се ^Фщов)’ (2)
где сЕ — постоянный коэффициент, зависящий от конст-
рукции двигателя; п—частота вращения якоря двигателя;
Фд(ов) — магнитный поток, создаваемый обмоткой воз-
буждения двигателя Д (ОВ).
Подставив значение £дв в уравнение равновесия
э. д. с. (1), можно получить уравнение для определения
частоты вращения двигателя:
__ Up — _ t/p___________у /£\
С£ФД(ОВ) С£ФД(ОВ) С£ФД(ОВ)
18
Равновесие моментов рабочего двигателя заключает-
ся в том, что во всяком режиме сумма моментов, дейст-
вующих на вал двигателя, равна нулю.
В установившемся режиме работы рабочего механиз-
ма вращению двигателя противодействуют тормозящие
моменты (статические моменты сопротивления МСТ ) ра-
бочего механизма и самого двигателя.
Следовательно, в установившемся режиме
Л4ДВ = 2ИСТ> (4)
где Л4ДВ — вращающий момент двигателя; Л!ст — сум-
марный статический момент сопротивления рабочего ме-
ханизма и двигателя.
Вращающий момент двигателя определяется урав-
нением
(6)
устано-
с неза-
пропор-
см Л ®д(ов)’ (5)
где см — постоянный коэффициент, зависящий от конст-
рукции двигателя.
Следовательно, при установившемся режиме сила то-
ка двигателя определяется уравнением
/ == Мдв _ МСТ
Я СЛ1ФД(ОВ) СМФД(ОВ) ‘
Отсюда очевидно, что ток в главной цепи в
вившемся режиме работы машины (двигателя)
висимым возбуждением (Фд(ов)=сопз1) прямо
ционален статической нагрузке на валу двигателя Л4Ст-
Полученные уравнения дают возможность определить
значения тока в главной цепи системы Г—Д, а также
частоты вращения двигателя для любого установившего-
ся режима.
Если подставить значение тока при установившемся
режиме из (6) в уравнение для определения частоты вра-
щения двигателя (3), то получится выражение, показы-
вающее зависимость частоты вращения двигателя в уста-
новившемся режиме от вращающего момента (уравне-
ние механической характеристики двигателя):
п = иг___________________м
tL л ’ * JTR*
С£ФД(ОВ) С£СЛ(Ф^(0В)
Уравнение механической характеристики двигателя в
системе Г—Д можно выразить следующим образом, ес-
ли вместо (7Г подставить Ег, не зависящую от нагрузки,
2* 19
(7)
и вместо S/? — сумму сопротивлений главной цепи,
включающей обмотку якоря генератора 2/?ц:
----------------«» (8)
Е Д(ОВ) СЕ См Фд(ОВ)
Из уравнения механической характеристики следует,
что при заданных, папример, номинальных значениях на-
Рис. 5. Семейство электромеханических характеристик двигателя
постоянного тока в системе Г—Д (а) и кривые зависимости мощ-
ности и момента от частоты вращения двигателя при изменениях
Uг И ФД(ОВ) (0-
/ — естественная характеристика; 2 и 3 — характеристики при регулировании
потока возбуждения двигателя; 4—7 — характеристики при изменении напря-
жения генератора.
пряжения источника питания и тока возбуждения двига-
теля частота вращения двигателя зависит от нагрузки.
Чем больше вращающий момент двигателя, тем меньше
частота вращения двигателя. Такая механическая харак-
теристика двигателя изобразится прямой 1 (рис. 5, а).
Угол наклона этой прямой к горизонтальной оси оп-
ределяется сопротивлением главной цепи У/?, точнее па-
дением напряжения на этом сопротивлении. Чем значи-
тельнее это падение, тем более мягкой (пологой) явля-
ется характеристика двигателя и, наоборот, если
частота вращения двигателя мало изменяется даже при
значительно возросшей нагрузке, его характеристика
считается жесткой.
20
Характеристика 1 на рис. 5, а соответствует номи-
нальным значениям напряжения Ur и потока Фд<ов) при
отсутствии реостатов в цепи якорей. Она называется
естественной (основной) механической харак
теристикой. При этих условиях при номинальном нагру-
зочном моменте MROM двигатель будет иметь номиналь-
ную частоту вращения /гВом-
Нужно отличать изменение частоты вращения, авто-
матически происходящее у двигателя соответственно ес-
тественной механической характеристике, вызванное из-
менением момента сопротивления рабочего механизма,
от регулирования частоты вращения, осуществляемого
цепью управления.
Под регулированием частоты вращения понимается
принудительное (искусственное) ее изменение при за-
данном моменте, т. е. управление ею машинистом экска-
ватора.
В системе Г—Д применяются два способа управления
(регулирования) частоты вращения рабочего двигателя:
изменением напряжения Ur, приложенного к двигателю,
и изменением магнитного потока возбуждения двигате-
ля Фд(ов) [см. формулу (7)].
При первом способе в системе Г—Д частота враще-
ния двигателя Д регулируется посредством командокон-
троллера КК (см. рис. 2). В зависимости от положения
рукоятки КД изменяется сопротивление резистора, вклю-
ченного в цепь обмотки ОЗ (на рис. 2 этот резистор не
показан), и в результате изменяются ток 1ВОЭ и поток
ФвОз=Фовн возбуждения генератора, а следовательно, и
его э. д. с. Ег.
Очевидно, что каждому значению тока возбуждения
генератора соответствуют определенное значение его
э. д. с. и, следовательно, своя механическая характерис-
тика, т. е. получается семейство механических характе-
ристик, параллельных основной характеристике 1
(см. рис. 5, а), причем все семейство характеристик 4—7
расположится ниже основной механической характерис-
тики (зона регулирования /).
Второй способ управления скоростью рабочего меха-
низма осуществляется путем изменения тока возбужде-
ния двигателя с помощью реостата или другого регули-
рующего элемента в цепи его обмотки возбуждения
(см. рис. 2). Увеличивая сопротивление 7?р реостата,
можно уменьшить магнитный поток двигателя Фд(ов)
21
(ослабить его поле возбуждения). При этом если к дви-
гателю подведено номинальное напряжение Ur, то часто-
та вращения двигателя увеличивается по сравнению с
номинальным значением, так как согласно (7) частота
вращения двигателя обратно пропорциональна магнит-
ному потоку двигателя Фд<ов) (прямые 2 и 3 на рис. 5, а).
Следовательно, при изменении магнитного потока двига-
теля характеристики располагаются выше основной ме-
ханической характеристики (зона регулирования II).
Таким образом, каждому значению э. д. с. генератора
Ег и магнитного потока двигателя Фд(ов) соответствует
своя механическая характеристика (см, рис. 5, а).
С увеличением частоты вращения, как известно, про-
исходит накопление кинетической энергии вращающих-
ся масс за счет энергии, поступающей от источника пита-
ния — генератора Г, и момент инерции противодействует
ускорению двигателя. При уменьшении частоты враще-
ния кинетическая энергия, запасенная вращающимися
массами, расходуется и момент инерции стремится под-
держать частоту вращения постоянной.
Поэтому при переходных режимах в отличие от уста-
новившегося
^дв ~ ^ст ± ^дин>
где Мдин—инерционный (динамический) момент.
Во время пуска частота вращения двигателя и рабо-
чего механизма возрастает от нуля до какого-то опреде-
ленного значения, соответствующего установившемуся
режиму работы при данных условиях экскавации (ха-
рактеристики на рис. 5,а).
При пуске 7Идв==Л4сТ+Л1дин-
Следовательно, чтобы разогнать двигатель Д, его
вращающий момент должен быть больше момента со-
противления. Если неизменно значение заданного напря-
жения источника и магнитного потока двигателя Д, то
повышенное значение вращающего момента при пуске
может быть получено только за счет увеличения силы
тока в главной цепи [см. формулу (6) ].
Регулировочные свойства электропривода характери-
зуются рядом показателей: диапазоном (пределом) регу-
лирования, плавностью, экономичностью способа регули-
рования, стабильностью работы на заданной частоте вра-
щения, направлением изменения частоты вращения по
отношению к основной, выше или ниже естественной ха-
22
рактеристики, а также допустимой нагрузкой при работе
на регулировочных характеристиках.
Предел регулирования частоты вращения определяет-
ся отношением максимальной частоты вращения к мини-
мальной возможной. В автоматизированной системе
Г—Д практически обеспечивается регулирование часто-
ты вращения в любых пределах (1 : 250). Плавность ха-
рактеризуется скачком частоты вращения, который про-
исходит при переходе от одной регулировочной характе-
ристики к ближайшей соседней.
Экономичность тем выше, чем меньше потери в реос-
татах и других регулирующих устройствах. Стабильность
работы привода тем выше, чем больше жесткость харак-
теристики.
Допустимая нагрузка двигателя ограничивается его
нагревом. Нагрев зависит от тока двигателя, поэтому за
критерий нагрева принят номинальный ток двигателя.
Исходя из этого при работе в какой-либо точке лю-
бой регулировочной характеристики будет допустима
длительно такая механическая нагрузка, при которой на-
грузочный ток не превзойдет номинального значения, а в
пределе будет ему равен (см. заштрихованную область
на рис. 5, а).
Вертикальная линия, соответствующая номинально-
му току /ном (Мном) на рис. 5, а, пересекает зоны регули-
рования. Рассмотрим зоны регулирования с точки зрения
нагрева. При первом способе регулирования (зона I,
рис. 5, а), изменяется напряжение Йг главной цепи при
неизменном магнитном потоке Фд(ов) двигателя. Тогда
при номинальном токе якоря момент будет постоянным
согласно (5)
М = СлЛ,НоМФД(ОВ) = COnst>
т. е. характеристика не зависит от частоты вра-
щения двигателя (см. на рис. 5, б линию М в зоне /). При
этом способе регулирования полное использование дви-
гателя по нагреву достигается тогда, когда момент на-
грузки при всех частотах вращения неизменен и равен
номинальному. Поэтому такой способ регулирования по-
лучил название регулирования с постоянным
моментом. Мощность же на валу двигателя в зоне I
(см. рис. 5, б) изменяется по прямолинейному закону,
так как она пропорциональна частоте вращения
23
р^.
975
В зоне II (см. рис. 5, а) при изменении магнитного
потока Фд(ов) момент уже не будет пропорционален току
якоря [см. формулу (5)]. В этом случае при неизменном
(номинальном) токе в якоре будет неизменна мощность,
потребляемая от источника питания, P=t/rAi,HOM=const.
Рис. 6. Схема внутреннего соединения двигателей (вид со стороны
коллектора) типов ДПЭ-82 и ДПЭ-82а.
Д', а — начала обмоток; Е', е — концы обмоток.
Поэтому такой способ регулирования называется ре-
гулированием с постоянной мощностью (см. рис. 5,6).
Момент же в зоне II изменяется обратно пропорцио-
нально частоте вращения М=Р/п (см. кривую момента
па рис. 5, б).
Конструктивное исполнение и схемы внутренних со-
единений электродвигателей (рис. 6). На экскаваторах
типов ЭКГ-8 и ЭКГ-8И главные рабочие механизмы при-
водятся в работу электродвигателями постоянного тока
типов ДПЭ-82а, ДПВ-52, ДПЭ-72 и ДПМ-21. Техннче-
24
(кие данные электродвигателе» приведены в приложе-
нии 2.
Конструктивно каждый двигатель выполнен из тех
же частей, что и генератор: стального корпуса с подшип-
никовыми щитами, четырех главных и четырех добавоч-
ных полюсов с катушками, якоря с четырьмя комплек-
тами щеткодержателей, закрепленных на поворотной
траверсе, которая позволяет при наладке двигателя уста-
навливать щеткодержатели на нейтрали. Корпуса элек-
тродвигателей ДПЭ-82а, ДПЭ-72, ДПВ-72 — разъемные
(для удобства выемки якорей), а электродвигателей
ДПВ-52 — неразъемные.
Корпус разнимается на две части по горизонтальной
плоскости, несколько выше оси двигателя. Части корпу-
са скрепляются четырьмя болтами. При наладке элек-
тродвигателей необходимо обеспечить плотное прилега-
ние к корпусу электродвигателя главных и дополнитель-
ных полюсов. Если между корпусом и сердечником
полюса останется незначительный зазор, то вследствие
уменьшения магнитного потока главного полюса может
повыситься частота вращения электродвигателя. Не-
плотное прилегание сердечников дополнительных полю-
сов к корпусу может быть также причиной искрения под
щетками.
Полярность обмоток дополнительных полюсов согла-
совывается с полярностью обмоток главных полюсов (не-
зависимой обмоткой возбуждения) так, чтобы ее м. д. с.
компенсировала поперечную м. д. с. реакции якоря.
У двигателей за главным полюсом в направлении вра-
щения якоря должен располагаться дополнительный по-
люс той же полярности. При неправильной полярности
и чередовании главных и дополнительных полюсов элек-
тродвигатель будет сильно искрить и не может развивать
достаточно вращающего момента.
Число витков обмотки дополнительных полюсов вы-
брано так, что ее м. д. с. не только компенсирует поток
реакции якоря, но и имеет некоторый избыток, необходи-
мый для создания в коммутационной зоне соответствую-
щего поля.
Ходовой и напорный механизмы экскаватора ЭКГ-8
и напорный механизм экскаватора ЭКГ-8И приводятся
во вращение каждый от одного электродвигателя. Двух-
двигательным электроприводом оборудованы рабочие
механизмы поворота и подъема ковша экскаваторов
ЭКГ-8 и ЭКГ-8И.
25
Двухдвигательный привод облегчает конструкцию ме-
ханизмов, так как по сравнению с однодвигательным
приводом такой же суммарной мощности он обладает
значительно меньшим моментом инерции. Вследствие
этого сокращается продолжительность переходных про-
цессов, снижается нагрев машин из-за уменьшения ди-
намических нагрузок, а также улучшается управляемость
экскаватора. Двухдвигательный привод поворотного ме-
ханизма значительно улучшает условия работы зубча-
того венца экскаватора, так как усилия, приходящиеся
на зубья венца, в этом случае меньше, чем при однодви-
гательном приводе.
Двигатели двухдвигательного привода могут быть со-
единены между собой последовательно или параллельно.
Последовательное соединение обеспечивает одинаковую
нагрузку двигателей, так как их ток одинаков. Возмож-
ная разница в магнитных потоках двигателей невелика и
вызывает небольшое различие моментов, развиваемых
двигателями. При параллельном соединении равномер-
ное распределение нагрузки между двигателями зависит
от характеристик двигателей, параметров цепей возбуж-
дения и других факторов. Поэтому двухдвигательные
приводы выполняются с последовательным соединением
якорей. Необходимо учитывать, что при последователь-
ном соединении напряжение генератора должно быть
равно двойному напряжению двигателя.
Для подвода охлаждающего воздуха главные элек-
тродвигатели имеют в корпусе над коллектором отвер-
стия. Выход же нагретого воздуха происходит через от-
верстия со стороны, противоположной коллектору. Около
отверстия, из которого выходит нагретый воздух, уста-
навливаются специальные резисторы типа СТК-1, фикси-
рующие степень нагрева обмоток электродвигателей и в
зависимости от этого автоматически изменяющие стопор-
ный ток данного электропривода.
3. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЭКСКАВАТОРА И ЭЛЕКТРО-
ПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Электроснабжение экскаватора. Питание электро-
энергией экскаватора осуществляется от воздушной сети
трехфазного тока напряжением 6000 В, частотой 50 пер/с
по гибкому кабелю марки КШВГ сечением 3X35-J-1X
26
6кВ
РУ
Рис. 7. Схема электроснабжения экскаватора типа ЭКГ-8И и пуска
синхронного двигателя главного преобразовательного агрегата.
ХЮ мм через передвижное приключагельное устройство
(/7/7) типа ЯКНО-6.
Подача высокого напряжения от вводного ящика ЯВ
(рис. 7) с ходовой рамы на поворотную платформу к рас-
пределительному устройству РУ типа 2КВЭ-6-50 и на
ходовую раму осуществляется через специальный комби-
нированный кольцевой токоприемник КТ. Через него же
осуществляется подача низкого напряжения после транс-
формации (на рис. 7 не показано).
В распределительном устройстве типа 2КВЭ-6-50 от
разъединителя PC ток высокого напряжения распреде-
ляется по двум направлениям: через масляный выключа-
тель Л к синхронному электродвигателю ДС главного
преобразовательного агрегата и через трубчатые предо-
хранители высокого напряжения ПКТ к силовому трех-
фазному трансформатору типа ТМЭ-100 6/0,4 кВ с
соединением обмоток Y/Y -12 с выведенной нулевой точ-
кой. От силового трансформатора питаются электродви-
гатели вспомогательных механизмов, электропечи и
трансформаторы освещения.
Вспомогательные электродвигатели, обогрев и осве-
щение. Все электродвигатели вспомогательных меха-
низмов асинхронные, с короткозамкнутым ротором на
380 В.
Кабина машиниста и ее окна обогреваются электри-
ческими печами. Общее освещение экскаватора осуще-
ствляется от трансформатора 380/127 В.
Синхронный двигатель главного преобразовательного
агрегата. Для улучшения энергетических показателей,
в частности коэффициента мощности системы, питающей
экскаватор, в качестве приводного двигателя агрегата
использован синхронный двигатель ДС напряжением
свыше 1000 В. Пуск, остановка и защита синхронного
электродвигателя осуществляются масляным выключа-
телем Л высокого напряжения.
Синхронный двигатель рассчитан на напряжения
6000 или 3000 В, поэтому обмотка его статора разделена
на две ветви. При напряжении 6000 В ветви соединяются
перемычками последовательно, а при напряжении
3000 В — параллельно.
Синхронный двигатель ДС выполнен с глухоподклю-
ченным возбудителем 1В, входящим в состав вспомога-
тельного преобразовательного агрегата.
На роторе двигателя имеются две обмотки. Одна, ко-
28
роткозамкнутая, предназначена для прямого асинхрон-
ного пуска двигателя от сети 6000 (или 3000) В. Дру-
гая — обмотка возбуждения, питаемая постоянным то-
ком от специального (отдельного) глухоподключенного
возбудителя, включается в работу при достижении ро-
тором почти синхронной частоты вращения. При этом
двигатель должен вращаться по часовой стрелке, если
смотреть на агрегат со стороны генератора напора. Если
агрегат при пуске вращается в противоположном на-
правлении, то необходимо поменять местами на доске за-
жимов две питающие фазы.
Автоматическое включение возбуждения синхронного
двигателя осуществляется с помощью реле времени РВ,
которое после асинхронного пуска двигателя с выдерж-
кой времени 4—5 с подключает независимую обмотку
возбуждения ОВ1В возбудителя к отдельному источнику
питания постоянного тока. Управление пуском синхрон-
ного двигатедя осуществляется следующим образом
(рис. 7). При подаче автоматическим выключателем АУ
напряжения питания ПО В от вспомогательного агрега-
та в схему управления пуском двигателя реле РВ
включается, так как катушка реле получает питание че-
рез размыкающий контакт Л масляного выключателя.
После включения масляного выключателя Л и подачи
сетевого напряжения на обмотку статора двигателя раз-
мыкается его размыкающий контакт Л в цепи катушки
реле РВ. Тогда реле РВ отключается с выдержкой вре-
мени, достаточной для достижения двигателем частоты
вращения, близкой к синхронной. Размыкающий контакт
реле РВ включает промежуточный контактор КП, цепь пи-
тания которого заранее подготовлена замыкающим кон-
тактом масляного выключателя Л. Обмотка возбужде-
ния ОВ1В, получив питание через контактор КП, созда-
ет э. д. с. на зажимах якоря возбудителя, а следовательно,
и ток в цепи ротора синхронного двигателя. После
этого ротор синхронного двигателя будет вращаться с
синхронной частотой.
Защита от исчезновения тока возбуждения синхрон-
ного двигателя осуществляется с помощью реле РОП,
включенного в цепь ротора двигателя. При отключении
реле РОП отключается схема управления главными
электроприводами.
Исполнение синхронного двигателя горизонтальное,
защищенное от попадания влаги, с самовентиляцией.
29
Двигатель допускает кратковременно перегрузку в 2,3
раза по отношению к номинальному моменту. Изоляция
обмоток влагостойкая класса В. Двигатель имеет макси-
мальную токовою защиту от перегрузки, выполненную с
помощью двух токовых реле МК1 и МК2, встроенных в
привод масляного выключателя, которые на время пус-
ка шунтируются резисторами RLLI1 и RIU2, а также ми-
нимальную защиту, осуществляемую с помощью удержи-
вающей (нулевой) катушки НК привода масляного вы-
ключателя.
Аварийное отключение синхронного двигателя произ-
водится кнопкой КО Стоп в цепи пулевой катушки.
Кнопка смонтирована на командоконтроллере напора.
Для поддержания постоянства тока возбуждения син-
хронного двигателя в цепь обмотки возбуждения ОВ1В
включен регулируемый резистор RP1 сопротивлением
30 Ом.
Положение масляного выключателя Л сигнализиру-
ется лампами красного света ЛК (включено) и зеленого
ЛЗ (выключено).
Вспомогательный преобразовательный агрегат. Для
питания обмоток независимого возбуждения электриче-
ских двигателей постоянного тока основных рабочих ме-
ханизмов, задающих обмоток управления силовых маг-
нитных усилителей, цепей катушек аппаратов управле-
ния, токовых потенциометров и других элементов систе-
мы управления напряжением 115 В на экскаваторах
ЭКГ-8 и ЭКГ-8И применяются отдельные вспомогатель-
ные преобразовательные агрегаты, именуемые сокращен-
но генераторами (возбудителями) собственных нужд
Технические данные генераторов постоянного тока
вспомогательного преобразовательного агрегата экскава-
торов ЭКГ-8 и ЭКГ-8И приведены в приложении 3.
4. ЦЕПЬ УПРАВЛЕНИЯ ГЛАВНЫМИ ПРИВОДАМИ И ЕЕ
ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
В системе автоматического регулирования и управле-
ния экскаваторными электроприводами в экскаваторах
ЭКГ-8 и ЭКГ-8И используют тот или иной тип усилителя
для формирования и усиления сигналов управления и
обратных связей.
Использование усилителей позволяет функции управ-
ления магнитным полем генератора осуществлять обмот-
30
ками управления усилителя. Это значительно уменьша-
ет необходимую мощность управления по сравнению с
той, которая требуется для управления непосредственно
в цепях обмоток возбуждения генератора, где токи до-
стигают 20—30 А. Небольшая мощность управления уси-
лителем облегчает аппаратуру и сводит к минимуму ко-
личество релейно-контак-
торных аппаратов в схе-
мах управления экскава-
торными электроприво-
дами. В этом случае ап-
параты выполняют лишь
функции защиты, подачи
и отключения напряже-
ния питания, а также
функцию управления по-
лем возбуждения двигате-
лей. При использовании
усилителей обратные свя-
зи воздействуют на об-
мотки управления усили-
теля. Общий коэффициент
усиления системы, коэф-
фициенты обратной связи,
а вместе с ними точность
регулирования могут быть
Ааг] I
I
I
J
Рис. 8. Принципиальная схема
ЭМУ.
d—d — щетки продольной оси ЭМУ;
q—q — щетки поперечной оси ЭМУ.
значительно повышены.
Электромашинный усилитель (ЭМУ) служит в схеме
управления электроприводом для суммирования и усиле-
ния сигналов, а также используется в качестве источни-
ка питания обмотки независимого возбуждения генера-
тора. ЭМУ является генератором постоянного тока, при-
водящимся в движение двигателем АД (рис. 8).
Электромашинный усилитель поперечного поля отли-
чается от обычного генератора постоянного тока в основ-
ном тем, что в ЭМУ используется магнитный поток, соз-
даваемый током обмотки якоря (поперечный поток реак-
ции якоря). Как видно из рис. 8, ЭМУ имеет две пары
щеток, установленных одна относительно другой под
углом 90°: щетки поперечной оси qq, замкнутые накорот-
ко, и рабочие щетки продольной оси dd, к которым при-
соединяется нагрузка.
Кроме того, в усилителе имеются следующие обмот-
ки: обмотка возбуждения, называемая обмоткой управ-
31
ления, питающаяся от внешнего источника; обмотка якб-
ря; специальная распределенная компенсационная об-
мотка и обмотка дополнительных полюсов.
По обмотке управления (возбуждения) проходит не-
значительный ток (порядка нескольких десятков милли-
ампер), создающий небольшой магнитный поток управ-
ления ФУпр> неподвижный в пространстве.
Потоком Фупр в обмотке якоря наводится небольшая
э. д. с., наибольшее значение которой Е (порядка не-
скольких вольт) будет на щетках поперечной оси qq\ так
как эти щетки замкнуты накоротко, то даже незначи-
тельная э. д. с. Е вызывает в обмотке якоря большой ток
Iq, создающий магнитный поток Ф5 сильного поперечного
поля реакции якоря, неподвижного в пространстве и на-
правленного вдоль поперечной оси машины.
Магнитный поток Ф,; обусловливает возникновение во
вращающемся якоре значительной э. д. с., снимаемой со
щеток, расположенных по продольной оси. Для устране-
ния размагничивающего действия продольного поля ре-
акции якоря, возникающего в результате прохождения
через продольные щетки по обмотке якоря тока нагруз-
ки /наг, в пазах статора ЭМУ размещается компенсаци-
онная обмотка КО, включаемая последовательно с на-
грузкой; магнитное поле, создаваемое этой обмоткой, на-
правлено противоположно продольному потоку реакции
якоря. Этим устраняется (компенсируется) воздействие
магнитного потока, создаваемого током нагрузки, на по-
ток обмотки управления при работе ЭМУ под нагрузкой.
Магнитный поток, создаваемый компенсационной об-
моткой, регулируется при наладке с помощью резистора
/?к, включенного параллельно обмотке.
Если поток Фя, создаваемый током нагрузки, будет
больше потока, создаваемого компенсационной обмоткой
Фк, то ЭМУ будет недокомпенсирован (Фя>
>ФК); при обратном соотношении потоков ЭМУ будет
перекомпенсирован (Фя<Фк); при равенстве
этих потоков компенсация будет полной (Фя—
— Фк). Обычно компенсация ЭМУ настраивается при на-
ладке. На рис. 8 стрелками изображены магнитные по-
токи ЭМУ.
Таким образом, ЭМУ поперечного поля можно пред-
ставить как бы состоящим из двух (совмещенных) ма-
шин постоянного тока, у которых обмотка якоря являет-
ся общей для обеих машин, а обмотки возбуждения
32
(управления) расположены взаимно перпендикулярно
(рис. 9, а) подобно системе (рис. 9,6), состоящей из
двух отдельных генераторов постоянного тока с незави-
симым возбуждением, включенных так, что один из них
является возбудителем другого. На рис. 9, в изображена
действительная схема ЭМУ, из которой видно, что э. д. с.
обмоток возбуждения (продольной и поперечной) наво-
дится в одних и тех же проводниках обмотки якоря
ЭМУ.
Изменение тока управления усилителя обусловливает
появление сигнала в обмотке управления (вход) ЭМУ.
При дальнейшей передаче в поперечную, а затем в рабо-
чую цепь (выход) ЭМУ сигнал все более усиливается на
каждой из этих ступеней. Получение существенного
усиления незначительных входных сигналов управле-
ния — первое требование, предъявляемое к ЭМУ по-
перечного поля.
Коэффициент усиления по мощности ЭМУ равен от-
ношению выходной мощности к входной:
х, _ ^вых
ку—р ’
г вх
где Рвых — мощность, передаваемая в цепь нагрузки;
Рвх — мощность на зажимах обмотки управления усили-
теля.
Усиление мощности, как было сказано выше, проис-
ходит двумя ступенями. Общий коэффициент усиления
ЭМУ равен произведению коэффициентов усиления обе-
их ступеней:
£> -—- Ь h
•ъу ~ ,vy2*
Обычно коэффициент ky составляет 1000—10 000,
a kyi всегда значительно меньше ky2. Так, например, при
Лу=10 000 ЛгУ1=50, а ^у2=200, т. е. 4 раза выше kyi.
В зависимости от степени компенсации ЭМУ коэффи-
циент усиления изменяется. В недокомпенсированном
ЭМУ для получения того же напряжения, что и в полно-
стью компенсированной машине, требуется большая
мощность управления и, следовательно, коэффициент
усиления уменьшается. В перекомпенсированном ЭМУ
напряжение растет с увеличением тока нагрузки и коэф-
фициент усиления увеличивается. Однако при переком-
пенсации возможно самовозбуждение ЭМУ, т. е. само-
произвольное возрастание напряжения и тока нагрузки
3—522
33
Рис. 9. Иллюстрация принципа работы и усиления ЭМУ попереч-
ного поля.
а — схематичное деление ЭМУ подобно системе, состоящей из возбудителя и
генератора; б — схема последовательного возбуждения машин (возбудитель и
генератор); в — ЭМУ эквивалентен системе возбудитель и генератор; г —
внешние характеристики ЭМУ.
при неизменном значении тока управления или даже при
отсутствии его; поэтому пе;рекомпенсация ЭМУ, как пра-
вило, не применяется. Реакция коммутационных токов
в усилителях вызывает значительное уменьшение коэф-
фициента усиления.
На рис. 9, г приведено семейство внешних характери-
стик ЭМУ, представляющих собой зависимость напряже-
ния выхода l/вых от тока нагрузки. Характеристики 1—3
соответствуют случаям: полной компенсации потока ре-
акции якоря, недокомпенсации и перекомпенсации. Ра-
бочей является характеристика 2, так как при ней работа
ЭМУ более устойчива. Поскольку усилители имеют не-
сколько управляющих обмоток, их входные сигналы мож-
но алгебраически суммировать.
Характеристика холостого хода ЭМУ поперечного по-
ля похожа на характеристику обычных генераторов по-
стоянного тока. Отклонение формы характеристики ЭМУ
от прямолинейной обусловливается магнитным насыще-
нием магнитопровода и явлением гистерезиса. Для рабо-
ты на прямолинейной части характеристики, где сохра-
няется пропорциональная зависимость между входными
и выходными величинами, ЭМУ не должен в нормальных
условиях работать в зоне насыщения. Явление гистере-
зиса вызывает неоднозначность характеристик холостого
хода ЭМУ при увеличении и уменьшении напряжения
входа (тока управления). При отсутствии сигнала управ-
ления из-за явления гистерезиса возможны значительные
остаточные э. д. с., так в ЭМУ-110 они составляют
20—30 В, что недопустимо. Во избежание этого на экска-
ваторах в настоящее время для размагничивания ЭМУ
применяют схемы с внешней обратной связью по напря-
жению ЭМУ, используя одну из его обмоток управления
(см. подробнее в § 5).
Наиболее существенное требование, предъявляемое к
ЭМУ, — быстродействие усилителя, т. е. способность
быстро изменять параметры на выходе машины. С точки
зрения динамики усилитель представляет собой два по-
следовательных инерционных звена с отрицательными об-
ратными связями по э. д. с. выходной ступени и ее току
нагрузки. Для ускорения переходных процессов в систе-
мах электромашинкой автоматики ЭМУ часто работает в
форсировочном режиме, т. е. при значительном повыше-
нии напряжения на обмотке управления, вызывающем
нарастание тока управления до 5—9-кратного значения
3'
35
номинального тока. При этом ЭМУ быстрее возбуждает-
ся, а время переходных процессов сокращается до сотых
долей секунды.
На экскаваторе типа ЭКГ-8 установлены три электро-
машинных усилителя типа ЭМУ-100. Электромашинные
усилители сгруппированы в три двухмашинных агрегата.
Каждый агрегат (рис. 8) состоит из асинхронного трех-
фазного двигателя АД типа А-52-4 мощностью 7 кВт,
380 В, 1450 об/мин и электромашинного усилителя типа
ЭМУ-100 мощностью 5 кВт, 230 В, 1450 об/мин. Все ма-
шины агрегата смонтированы на общей плите. Основные
технические данные ЭМУ-100 приведены ниже:
Технические данные ЭМУ-100
Номинальная мощность, кВт
Номинальное напряжение, В . 230
Номинальный ток якоря, А........................... . 21,7
Номинальная частота вращения, об/мин 1450
Число обмоток управления........................... . 4
Число витков обмоток управления:
ОУ-1................................................ 230
ОУ-П, ОУ-Ш, ОУ-IV.............................. . 460
Сопротивление обмоток управления, Ом
ОУ-1 . . ............................... . . 8,16
ОУ-П............................................. 37,20
ОУ-Ш........................................ 32,60
ОУ-IV............................................ 37,20
Сопротивление компенсационной обмотки при /=20°С, Ом 0,553
Сопротивление обмотки дополнительных полюсов при
/=20°С, Ом........................................... 0,113
Сопротивление обмотки якоря при /=20°С, Ом . 0,6
Магнитный усилитель (МУ). Для выяснения принци-
па действия трехфазного магнитного усилителя, исполь-
зуемого в экскаваторном электроприводе, рассмотрим
простейшие схемы однофазных магнитных усилителей
(рис. 10, а—в).
Магнитный усилитель состоит из последовательно со-
единенных резистора RHar (его принято называть нагруз-
кой) и индуктивной катушки L, состоящей из wp витков,
намотанных на стальной сердечник. Усилитель подклю-
чен к источнику переменного тока, действующее значение
напряжения LL которого предполагается неизменным.
Ток 7наг в такой цепи зависит только от сопротивления
обоих входящих в нее элементов. Изменяя сопротивление
катушки L, можно изменять ток, проходящей по нагрузке
/?наг, как это обычно делается с помощью регулировочно-
36
го реостата Rp (рис. 10,6). Однако при использовании
реостата Rp для изменения его сопротивления необходимо
механически перемещать движок Де; используя же ин-
дуктивную катушку со стальным сердечником, изменить
индуктивное сопротивление ее можно чисто электриче-
ским путем.
Для этого помимо основной рабочей обмотки wp
(рис. 10, е) на стальном сердечнике необходимо иметь
вторую обмотку Wynp, которая служит для подмагничива-
ния сердечника постоянным током /упр. При про-
Рис. 10. Иллюстрация принципа работы простейшего магнитного
усилителя (а—в). Кривые намагничивания и магнитной проницае-
мости материала сердечников МУ (г). Зависимость вход—выход
МУ (д). Последовательное (е), параллельное (з) включение МУ.
Графическое изображение МУ (ж). Выпрямительный мост нагрузки
МУ (и).
37
хождении по обмотке wynp постоянного тока Zynp
возникает магнитный поток ФуПр, изменяющий сте-
пень насыщения сердечника. Подобный режим можно
было бы получить, изменяя сечение сердечника МУ, что
практически осуществить нельзя. На рис. 10, г приведена
характеристика намагничивания сердечника катушки L,
входящей в схему усилителя. Эта характеристика имеет
выражение
B = p-0,4nF, (9)
где В — магнитная индукция или плотность магнитного
потока Ф в сердечнике; F— м. д. с. обмоток; у. — магнит-
ная проницаемость материала сердечника, т. е. магнит-
ная характеристика материала, в котором действует маг-
нитное поле Ф.
Согласно рис. 10, г с увеличением м. д. с. (тока /упр)
ферромагнитный материал сердечника насыщается. В ре-
зультате этого резко уменьшаются магнитная проницае-
мость у, а следовательно, и индуктивность обмотки пе-
ременного тока, как это следует из формулы
0,4-ли>р s
£=--------------------------1 — у,
108 I
(Ю)
где wP — число витков рабочей обмотки; S, I — попереч-
ное сечение и средняя длина сердечника.
Таким образом, от степени намагничивания сердечни-
ка зависит магнитная проницаемость у стали, индуктив-
ность катушки L и ее индуктивное сопротивление xL пе-
ременному току. Чем сильнее намагничен сердечник ка-
тушки L (чем больше постоянный поток Фупр, создавае-
мый током /уПр), тем меньше проницаемость стали для пе-
ременного магнитного потока Ф~ и, следовательно, тем
меньше индуктивность L рабочей обмотки. С уменьшени-
ем индуктивности растет ток нагрузки, величина которо-
го определяется формулой
и и и~
ZHar = — =--- ---=------ -----------(П)
Z К(Япаг+гк)2+4
где Z — полное сопротивление всей цепи; L, xL, —
индуктивность, индуктивное и активное сопротивления
катушки; f — частота сети переменного тока.
Из уравнения (11) следует, что при неизменных зна-
чениях напряжения сети и частоты переменного тока и
38
постоянных /?наг и гк ток /наг можно регулировать, из-
меняя индуктивность L рабочей обмотки усилителя.
При значительном намагничивании магнитная про-
ницаемость сердечника резко уменьшается, стремясь к
минимальному значению, равному проницаемости воз-
духа р,0. Иными словами, весь поток Ф~ вытесняется из
стали и замыкается через воздух, индуктивность ста-
новится почи равной нулю, а ток нагрузки достигает
максимального значения, завися лишь от сопротивле-
ния /?наг- Весьма малым активным сопротивлением гк
катушки &ур можно пренебречь.
С уменьшением подмагничивания магнитная прони-
цаемость увеличивается и индуктивное сопротивление
возрастает. Это вызывает уменьшение переменного то-
ка в нагрузке /?11аг (фиксируемого амперметром А2\
рис. 10,в), который достигает минимального значения
тока холостого хода /х при отсутствии тока намагничи-
вания (см. кривую 1 на рис. 10,5). Таким образом, не-
большое изменение постоянного тока
подмагничивания вызывает соответст-
вующее значительное изменение пере-
менного тока /наг ь нагрузке /?Наг- В этом и заклю-
чается принцип работы МУ (эффект усиления). Магнит-
ный усилитель позволяет при помощи небольшого тока
в одной электрической цепи (в цепи обмотки &уупр) уп-
равлять значительным током и, следовательно, мощ-
ностью в другой электрической цепи (в цепи нагрузки
/?наг)
Ток /уПР в рассматриваемой схеме МУ называют
управляющим током (или током управле-
ния), а электрическую цепь и обмотку ьуупр, по кото-
рым он проходит,— управляющей цепью и уп-
равляющей обмоткой (или обмоткой упра-
вления) магнитного усилителя. Под управляющим
или входным сигналом понимают напряжение
L/упр, прикладываемое к управляющей цепи усилителя.
Управляемую цепь в МУ принято называть рабо-
чей цепью, а переменный ток /наг и обмотку &ур —
рабочим током и рабочей обмоткой усилите-
ля. Под выходной величиной рассматриваемого
МУ понимается падение напряжения //наг на резисторе
/?наг при прохождении по нему рабочего тока /наг:
£/наг = /наг ^наг*
39
Простейшая схема МУ, показанная на рис. 10, в, не
получила практического применения, так как она обла-
дает одним крупным недостатком. При ненасыщенном
усилителе и три прохождении переменного тока по ра-
бочей обмотке пУр в его управляющей обмотке юупр ин-
дуктируется переменная э. д. с. и МУ с двумя обмотка-
ми шр и кУупр работает как трансформатор. Этого не-
достатка нет у схемы усилителя, приведенной на рис.
10, е. Здесь простейший магнитный усилитель представ-
ляет собой электромагнитное устройство, основными
элементами которого являются уже два одинаковых
трансформатора (дросселя насыщения) с замкнутыми
сердечниками из ферромагнитного материала (электро-
технической стали или специальных сплавов) с нели-
нейной характеристикой намагничивания. Первичные
обмотки трансформаторов, соединенные последователь-
но, включаются в цепь нагрузки Riiar, питающейся от
сети переменного тока. Вторичные обмотки трансфор-
маторов соединяются между собой встречно и питают-
ся постоянным током. Электродвижущие силы, индук-
тируемые в каждой из вторичных обмоток, при прохожде-
нии переменного тока в первичных обмотках, равны по
величине и противоположны по знаку, поэтому их дейст-
вие не проявляется. С этой же целью в другом варианте
выполняют МУ с параллельным включением рабочих об-
моток и с одной вторичной обмоткой управления, охваты-
вающей сразу оба сердечника, как это показано на
рис. 10,з. В этом случае э. д. с., индуктирующиеся в ней
при прохождении переменного тока по рабочим обмот-
кам, направлены навстречу и, следовательно, взаимно
компенсируются.
Если необходимо нагрузку /?Наг питать постоянным
током, ее включают в ту же цепь (к зажимам А и В
на рис. 10, ж), но через выпрямители (диоды; рис 10, и).
Следует отметить, что магнитное состояние сердеч-
ников МУ в каждый момент времени определяется ал-
гебраической суммой м. д. с. всех обмоток управления,
поскольку одни из них могут быть в данный момент на-
магничивающими, другие размагничивающими.
В качестве примера на рис. 10, ж, и и 11, а—в приве-
дены схемы замещения МУ, как их принято изображать
на электрических схемах.
Статическая нагрузочная характеристика МУ. Ос-
новная задача МУ — управлять режимом работы одной
40
электрической цепи в зависимости от режима в другой
цепи. Поэтому важнейшей характеристикой усилителя яв-
ляется зависимость рабочего тока/Наг от тока управления
/упр при условии, что питающее напряжение U~. и сопро-
тивление нагрузки /?наг остаются неизменными. Эта за-
висимость на рис. 10, д изображается кривой /наг=
=/г(/уПр). По горизонтальной оси откладываются различ-
ные значения тока управления /упр (показания ампер-
метра А1), по вертикальной оси — значения рабочего
тока /наг (показания амперметра А2). Кривая 1, пред-
ставляющая собой зависимость тока нагрузки (выхода)
от тока обмотки управления (входа), называется за-
висимостью вход — выход или статичес-
кой нагрузочной характеристикой магнитного
усилителя.
Из кривой, изображенной штриховой линией на
рис. 10, д, видно, что эта характеристика состоит из
трех участков: нижнего (начального) — нелинейного
ab, среднего — линейного bN и верхнего (конечного) —
нелинейного Np. Рабочим обычно является средний
участок характеристики bN, потому что усилитель на
этом участке при всех значениях тока управления сох-
раняет строгую пропорциональность между прираще-
ниями управляющего тока А/упр и соответствующими
приращениями рабочего тока А/Наг- В нелинейных участ-
ках характеристики вследствие их искривления эта
пропорциональность нарушается.
Весьма характерным для простейшей схемы МУ яв-
ляется то, что кривая статической характеристики не
проходит через пуль, т. е. ток нагрузки при отсутствии
тока управления не равен пулю и имеет некоторое зна-
чение /х (ток холостого хода). Этот ток определяется
в основном только индуктивным сопротивлением рабо-
чих обмоток дросселя при отсутствии подмагничивания
и имеет определенное значение. Действительно, при от-
сутствии подмагничивания (/упр=0), т. е. в начальном
режиме работы усилителя, вследствие того, что сопро-
тивление нагрузки /?паГ намного меньше индуктивного
сопротивления рабочих обмоток, напряжение на наг-
рузке UHar незначительно и напряжение питания (А,
почти целиком приходится на рабочие обмотки дроссе-
ля (UL на рис. 10,в). Пренебрегая активным сопро-
тивлением рабочих обмоток, можно написать:
= (12)
41
Рис. 11. Одиотактные МУ с внешней (а), н внутренней (б, в) обратной
ма двухтактного блока МУ (д).
42
где Ulo, -Xrn — соответственно напряжение на дросселе
насыщения и индуктивное сопротивление его рабочих
обмоток в начальном режиме.
Из формулы (12) видно, что свести значение началь-
ного тока до нуля невозможно, так как нельзя выпол-
нить рабочие обмотки дросселя с бесконечно большой
индуктивностью. Таким образом, простейшие схемы МУ
позволяют осуществить управление рабочим током
лишь в определенных границах—от минимального зна-
чения /наг, т,п=1х ДА некоторого максимального значе-
ния /наг, max—/к, определяемого, конечным режимом ра-
боты магнитного усилителя (рис. 10, д). Ток /к по наг-
рузке /?наг проходит при максимальном подмагничива-
нии сердечников дросселя током управления. В этом
конечном режиме — так называемом режиме короткого
замыкания — индуктивное сопротивление рабочих об-
моток дросселя становится весьма малым, и поэтому
напряжение UHaT на нагрузке /?Наг почти достигает на-
пряжения (/„питания схемы, а ток нагрузки достигает
максимального значения /к. Обычно в паспорте усили-
теля приводится не ток /К) а номинальный ток 1ВОМ, со-
ответствующий работе усилителя в точке N перегиба
кривой зависимости вход —выход, незначительно от-
личающийся по величине от тока /к.
/наг I воз — Фвоз
связью. Статическая характеристика двухтактного блока МУ (г). Схе-
43
Отношение номинального тока (или тока /к) к току
холостого хода называется коэффициентом или крат-
ностью регулирования по току
ь — / И
Р.т — /нсм//х-
В свою очередь, отношение номинального напряже-
ния па нагрузке к номинальному напряжению сети на-
зывается коэффициентом использования усилителя по
напряжению ky = .
Коэффициент регулирования по току kPtT, характе-
ризует регулировочные возможности усилителя и его
стремятся выполнить с возможно большим значением;
обычно kp.t —104-20.
Однотактные магнитные усилители. Другой особен-
ностью рассматриваемой статической характеристики
простейших МУ является то, что она симметрична отно-
сительно вертикальной оси (оси ординат). Действитель-
но, характеристика вход — выход 1', построенная в
области отрицательных управляющих токов (рис.
10,д), представляет собой зеркальное изображение от-
носительно оси ординат такой же характеристики при
положительных токах управления. Это означает, что
работа такого магнитного усилителя протекает совер-
шенно одинаково независимо от направления подмаг-
ничивания сердечника потоком Фупр, т. е. независимо
от изменения полярности сигнала (изменения направ-
ления тока в обмотке управления).
При изменении направления (полярности) тока уп-
равления —/упр (см. кривую /' на рис. 10, д) ток наг-
рузки /наг, изменяясь от /х до /„, остается все время по-
ложительным, т. е. сохраняет одно направление. Эти уси-
лители не реагируют на полярность сигнала и поэтому
называются нереверсивными или однотакт-
ными магнитными усилителями.
Коэффициент усиления является одним нз основных
показателей магнитного усилителя и чем большее усиле-
ние происходит в магнитном усилителе, тем более легкую
и маломощную аппаратуру можно использовать в управ-
ляющей цепи экскаваторного электропривода. Поэтому
первое основное требование, предъявляемое к магнитно-
му усилителю — это обеспечение максимального усиления
в нем, характеризующегося коэффициентом усиления.
Коэффициент усиления по мощности — есть
44
отношение, мощности на выходе усилителя к мощности на
его входе:
/г = ^-г.
£упр
Наряду с коэффициентом усиления по мощности
магнитные усилители часто характеризуются коэффи-
циентом усиления по току и напряжению:
____________^наг
Л/упр V t/ynp
Коэффициент усиления по току показывает, во сколь-
ко раз ток нагрузки больше тока управления.
Коэффициент усиления по напряжению характеризу-
ет повышение напряжения на нагрузке по сравнению с
напряжением, подаваемым на вход усилителя. Так, на-
пример, из кривой зависимости вход-выход (рис. 10, д)
видно, что коэффициент усиления МУ по току в средней
ЧаСТИ равен Д = A/цаг/А/упр-
Существенным недостатком рассмотренных МУ яв-
ляется их инерционность, т. е. немгновенная передача
усиленного сигнала управления в рабочую цепь. Это
вызвано тем, что обмотка управления обладает индук-
тивностью и для достижения током своего установивше-
гося значения требуется некоторое время Т. В работе
МУ важны как раз те моменты, когда в управляющей
обмотке проходит изменяющийся ток управления. Имен-
но в эти моменты автоматическая система, включающая
усилитель, срабатывает, т. е. реагирует на изменение
внешних условий и вырабатывает ответные сигналы
управления. В это время от МУ и требуется быстрота
срабатывания — быстродействие. Для повышения быст-
родействия и коэффициента усиления магнитные усили-
тели выполняются с положительной обратной связью
по току.
Положительная обратная связь может быть внеш-
ней (рис.11,а) или внутренней (рис. 11,6). Внеш-
няя обратная связь в усилителе осуществляется с по-
мощью дополнительной обмотки постоянного подмагни-
чивания, называемой обмоткой обратной связи ш0,с-
Эта обмотка включается через выпрямитель В, собран-
ный по мостовой схеме, в рабочую цепь усилителя (рис.
11,а). Таким образом, по обмотке w0,c проходит вы-
прямленный ток нагрузки 7„аг, создающий магнитный
45
поток Фо,с, который дополнительно подмагничивает
сталь сердечников и этим помогает управляющему току
/упр (потоку ФуПр) изменять подмагничивание сердечни-
ков и тем самым увеличивает влияние входного сигна-
ла на рабочий ток усилителя. При этом подмагничиваю-
щий магнитный поток Фо, с обмотки обратной связи w0, с
всегда имеет одно и то же направление независимо от
направления тока управления (потока Фупр). При сов-
падении направлений потоков Фупр и обратной связи
Фо, с, т. е. при положительной обратной связи (на рис.
11, а показаны сплошными стрелками потоки Фупр и
Фо,с), ток в цепи нагрузки растет быстрее, чем в усили-
теле без обратной связи. Это объясняется тем, что с
увеличением управляющего сигнала возрастает ток
нагрузки, и при этом увеличивается и дополнительное
подмагничивание от обмотки обратной связи. Следова-
тельно, в этих условиях рабочий ток увеличится на боль-
шее значение, чем при отсутствии обратной связи (со-
поставьте на рис. 10, д правые ветви кривой 3 зависи-
мости вход — выход МУ с обратной связью с кривой 1 МУ
без обратной связи, а также соответствующие токи на-
грузки /„аг? с /«ап этих усилителей для одного и того же
значения управляющего тока /упР).
Из указанного сопоставления видно, что положи-
тельная обратная связь увеличивает коэффициент уси-
ления, так как для одного и того же значения тока /упр,
ток выхода намного возрастает. Эффективность дейст-
вия обратной связи возрастает с увеличением числа
витков обмотки обратной связи w0, с и позволяет увели-
чивать коэффициент усиления в 10—20 раз. Это озна-
чает, что в данных усилителях большую часть подмаг-
ничивающего потока составляет магнитный поток
обратной связи и лишь сравнительно небольшую — по-
ток управляющего сигнала.
Важным показателем, характеризующим интенсив-
ность обратной связи, является коэффициент обратной
связи, представляющий в общем виде
где FOfC — м. д. с. обмотки обратной связи; м.д. с.
рабочей обмотки; w0,с — число витков обмотки обрат-
ной связи; wp — число витков рабочей обмотки.
При увеличении числа витков обмотки wOi с рабочая
46
(правая) часть статической характеристики будет рас-
полагаться все круче и круче.
Отрицательная обратная связь. При изменении на-
правления потока Фупр (на рис. 11, а показан штриховой
линией) в результате изменения направления тока в
обмотке управления (отрицательный управляющий
сигнал — /упр) тот же поток Фо, с становится размагни-
чивающим (отрицательной обратной связью) и действу-
ет теперь навстречу потоку ФуПр, уменьшая коэффициент
усиления. Тогда ток нагрузки растет медленнее, чем при
положительных сигналах ( + /уПр), и статическая харак-
теристика 3 в левой половине графика приобретает ед-
ва заметный подъем (сопоставьте левые ветви кривых
3 и Г на рис. 10,5). При этом ток /х незначительно
возрастает по сравнению с /х кривой без обратной свя-
зи. Из сравнения кривых 1 и 3 видно, что при наличии
обратной связи статическая характеристика усилителя
становится несимметричной; рабочей является пра-
вая ветвь кривой 3 с положительной обратной связью.
Внутренняя положительная обратная связь. Обрат-
ную связь в магнитных усилителях можно осуществить
и не применяя специальной обмотки обратной связи
wOf с, если использовать для этой цели непосредственно
сами рабочие обмотки wv усилителя. Для этого в них
надо создать постоянную составляющую тока, пропор-
циональную току нагрузки усилителя, которая и созда-
вала бы подмагничивание аналогично постоянному то-
ку в специальной обмотке внешней обратной связи wo, с.
Эта задача легко решается включением последовательно
с рабочими обмотками, по которым проходит перемен-
ный ток нагрузки, полупроводникового вентиля В (рис.
11,6 и в). Каждый из вентилей пропускает ток лишь
одну половину периода.
В этом случае по рабочей обмотке проходит пульси-
рующий ток, который можно условно разложить на пе-
ременную составляющ} ю и постоянную, равную сред-
нему значению переменного тока нагрузки. Переменная
составляющая по-прежнему будет играть роль рабоче-
го тока в усилителе, а постоянная создает постоянный
магнитный поток Фо, с, дополнительно подмагничиваю-
щий сердечник, как и в случае с внешней обратной
связью со специальной дополнительной обмоткой wo, с.
Подобный поток, дополнительно подмагничивающий
сердечник, называется иногда потоком само под-
47
магничивания (самонасыщения). Обратная
связь, осуществляемая в магнитных усилителях без спе-
циальной обмотки подмагничивания, называется внут-
ренней положительной обратной связью.
Таким образом, между условиями работы и харак-
теристиками усилителей с внутренней и внешней обрат-
ными связями принципиального различия не существует.
В схеме на рис. 11,6, в две рабочие обмотки усили-
теля включаются параллельно и каждая из них работа-
ет в течение полупсриода (токи каждого полупериода
tpi и 1Р2 на рис. 11,6 и в обозначены сплошными
и штриховыми стрелками соответственно). Схема 11, в
получила название схемы с внутренней обратной
связью с сокращенным количеством вен-
тилей , в отличие от схемы на рис. 11,6.
По схеме рис. 11,6 изготовляются магнитные усили-
тели единой серии ТУМ (тороидальный сердечник, уси-
литель магнитный), а по схеме рис. 11,в — магнитные
усилители единой серии УМП (усилители магнитные с
П-образным магнитопроводом). На рис. Немагнит-
ный усилитель серии УМП дан в однофазном исполне-
нии, поэтому он обозначается как УМ1П; изготовляются
такие усилители и в трехфазном исполнении, как бы со-
стоящими из трех, подобных однофазных усилителей, и
обозначаются УМЗП.
В усилителях с самонасыщением коэффициент внут-
ренней обратной связи весьма значителен и близок к 1.
В усилителе без обратной связи для получения такого
коэффициента потребовалась бы обмотка управления с
большим числом витков, и она имела бы большую ин-
дуктивность. В усилителе с самонасыщением достаточ-
на обмотка управления с меньшим количеством витков
(меньшей индуктивностью), так как ей помогает рабо-
чая обмотка. Поэтому усилители серий ТУМ и УПМ
обладают значительным быстродействием (значения
постоянных времени указываются в каталогах). Напри-
мер, постоянная времени одной обмотки управления
трехфазного усилителя серии УМЗП составляет от 0,1
до 0,5 с.
Смещение. Для выбора рабочей точки на нагрузоч-
ной характеристике, т. е. получения определенного тока
выхода МУ при отсутствии управляющих сигналов (то-
ков в обмотках управления), служит обмотка смеще-
ния №см. Пропуская по ней ток от постороннего
48
источника питания, достигают необходимого первона-
чального намагничивания сердечников и, следовательно,
начального тока нагрузки /н (кривая 3 на рис. 10, д и
Фсм на рис. 11, а), т.е. ее действие аналогично действию
обмоток управления. Таким образом, смещение дает воз-
можность перемещать характеристику МУ вдоль гори-
зонтальной оси в зависимости от тока в обмотке сме-
щения.
Обычно статическую характеристику смещают так,
чтобы начальная рабочая точка А усилителя (рис. 10, д)
лежала примерно на середине ее рабочей части (/н=
=/ном/2). Добиваются этого регулированием сопротивле-
ния резистора, включенного в цепь обмотки шсМ.
Обычно самонасыщающиеся магнитные усилители
(с положительной обратной связью) имеют зависимость
вход — выход (кривая 2 на рис. 10, д), когда при отсутст-
вии сигнала управления ток холостого хода /х на вы-
ходе усилителя значительно больше половины значения
номинального тока (/х>/ном/2). В этом случае поляр-
ность обмотки смещения выбирают такой, чтобы созда-
ваемый ею поток был направлен навстречу потоку Фо, с
самоподмагничивания и, следовательно, снижал бы ток
/х усилителя. Такая обмотка смещения называется об-
моткой отрицательного смещения; при увели-
чении ее тока Дм рабочий ток /наг на выходе усилителя
уменьшается (сравните на рис. 10, д кривую 2 и штри-
ховую вертикальную ось /, когда /См'<0, с той же кри-
вой и сплошной вертикальной осью, когда /см=0). В
усилителе при наличии смещения изменения тока на-
грузки под действием тока управления /упр происходят
неодинаково — в зависимости от знака сигнала. При
положительном сигнале, как видно на примере харак-
теристики 3 (рис. 10, д), ток нагрузки возрастает, а
при отрицательном, наоборот, ток нагрузки уменьшает-
ся.
Если отрицательное смещение значительное (срав-
ните на рис. 10, д кривую 2 и положение II штриховой
вертикальной оси), характеристика усилителя вход — вы-
ход имеет зону нечувствительности, тем большую, чем
больше отрицательное смещение. В результате это-
го исчезает однозначность зависимости тока выхода от
тока управления; нескольким различным значениям тока
управления будет соответствовать одно и то же значе-
ние тока выхода, примерно равного /х. Таким образом.
4—522
49
смещение может быть использовано для выключения
действия усилителя в определенном диапазоне сигналов
на входе, о чем будет сказано ниже.
Двухтактные (реверсивные) усилители. Все главные
приводы экскаватора ЭКГ-8И и ЭК.Г-8 реверсивные,
поэтому для управления главными электроприводами
рабочих механизмов экскаватора необходимо, чтобы
при отсутствии управляющего сигнала ток на выходе
усилителя был равен нулю, а при изменении полярности
сигнала выходной ток также изменял полярность, т. е.
имел статическую характеристику 3, изображенную на
рис. 11, г. Усилители с характеристиками, подобными
кривой 3, называют двухтактными или ревер-
сивными.
Обычно двухтактный усилитель выполняется путем
соответствующего (встречного или как часто называют
дифференциального) соединения двух однотактных
усилителей и представляет собой блок МУ. Поэтому и
статическая характеристика 3 двухтактного усилителя
(блока) является результатом алгебраического сумми-
рования характеристик 1 и 2 однотактных усилителей.
Простейшая двухтактная схема управления приведе-
на на рис. И, д, где два однотактных усилителя МУ1 и
МУ2 (аналогичных МУ на рис. 11,6) включены
встречно.
К точкам А и Г последовательно соединенных бал-
ластных резисторов 7?б1 и /?б2, являющихся одинаковыми
нагрузками МУ, параллельно подключена обмотка уп-
равления ОУ ЭМУ—нагрузка блока /?Наг-
При отсутствии управляющего сигнала 7упр на вхо-
де такого блока МУ сердечники усилителей подмагни-
чиваются только равными токами смещения (7См). если
с помощью обмоток смещения (обмотка ОУ 1) устано-
вить одинаковое значение тока выхода у каждого из
усилителей, равное примерно половине номинального
тока усилителя/н1—/Н2—0,5/пом (рис. 11,г). Поэтому
на выходе каждого из усилителей проходят одинаковые
выпрямленные токи /i = /Hi и 72 = /н2, создающие па со-
ответствующих резисторах /?б одинаковые падения на-
пряжения U6i=IiR6t=hR62 = Ufi2. В результате этого
ток в цепи нагрузки /?Наг не проходит.
При подаче на вход блока МУ тока управления (сигна-
ла одной определенной полярности созданное им магнит-
ное поле в одном (например, первом) усилителе совпада-
50
ет, а во втором—направлено против поля обмотки смеще-
ния, так как обмотки управления усилителей соединены
последовательно и встречно (см. рис. 11,6). В этом слу-
чае ток первого усилителя Л увеличивается (рис. 11, г)
по правой ветви характеристики 1 усилителя МУ1, а
ток /2 уменьшается по правой ветви характеристики 2
или 2' усилителя МУ2. Вследствие получившейся разно-
сти напряжений Um—С/б2=Г/Наг по цепи нагрузки /?наг
начинает проходить ток.
Ток нагрузки /Наг определяется вычитанием из отрез-
ка /1 отрезка /2 (см. правую ветвь кривой 3 на рис. 11,г).
С изменением полярности управляющего сигнала кар-
тина изменяется на обратную и ток нагрузки 1аат прой-
дет в другом направлении (см. левую ветвь кривой 3 на
рис. 11,г). Кривая 3 называется статической характери-
стикой двухтактного усилителя. Такая схема соединения
МУ в современных экскаватор'ах не применяется вслед-
ствие ее низкого к. п. д. (до 17%).
Двухтактный блок магнитных усилителей серии БД
используется на экскаваторе типа ЭКГ-8 для усиления
и суммирования сигналов управления, а также измене-
ния полярности тока в обмотке управления ЭМУ.
На рис. 12, а приведена схема указанного двухтакт-
ного магнитного усилителя, имеющего повышенный
к. п. д. Блок МУ собран с помощью четырех магнитных
усилителей по схеме на рис. 11,6, где их рабочие обмот-
ки включены в четыре плеча моста (рис. 12,а и б).
Однако, чтобы усилитель не получился громоздким
(с восемью сердечниками), он выполнен из двух сдвоен-
ных МУ с четырьмя сердечниками (рис. 12, а и б). При
этом один сдвоенный МУ (рис. 12, б) образуется из маг-
нитного усилителя в соответствии с рис. 11, б за счет то-
го, что каждая рабочая обмотка сердечников 1 и II де-
лится на две равные части — а и б, в результате чего на
двух сердечниках получается четыре обмотки (две пары:
щ—Пц и б]—бп).
Каждая пара обмоток размещается на разных сердеч-
никах. Комплект обмоток ai—ац и сердечники I, II со-
ставляют один магнитный усилитель (МУ1 на рис. 12, a
и б); комплект обмоток 6i—бц и те же сердечники —
другой усилитель, МУ2. В целом усилители МУ1 и МУ2
образуют сдвоенный магнитный усилитель (блок, дрос-
сель) Др1.
4*
51
Таким же образом получается вторая пара магнит-
ных усилителей МУЗ—МУ4 (Др2).
Двухтактный мостовой усилитель (рис. 12, а и б) ти-
па БД-2ТА4-127.22 (БД — блок двухтактный, 2—на двух
сдвоенных МУ, Т — тороидальные сердечники, А — от-
Рис. 12. Двухтактный магнитный усилитель с повышенным к. п. д. ти-
кая диаграмма для Рб=Рмаг(д), потенциальная диаграмма для Rc>
52
крытое исполнение, 4 — габарит, 127 — номинальное на-
пряжение питания, 2 — номер схемы включения с доба-
вочными резисторами в цепи обмоток управления,
2 — номер исполнения обмоток управления усилителей)
состоит из двух сдвоенных дросселей Др1 и Др2. Каждый
дроссель имеет шесть обмоток управления ОУ1—ОУ6
(на рис. 12, а и б с целью упрощения изображена только
одна обмотка управления) и обмотку смещения, охваты-
вающих оба сердечника, а также два комплекта (две
пары) рабочих обмоток wpl—wp4, имеющих обособлен-
на БД (а, б) п упрощенная схема его замещения (в, г). Потенциаль
Rear (е).
ный источник питания от шестиобмоточного трансформа-
тора 127/55/12 В, первичная обмотка которого выведена
на зажимы Л1—Л2.
Рабочие обмотки дросселей Др1 и Др2 включаются в
противоположные плечи моста, а обмотки управления —
встречно-последовательно и выведены на панель с завод-
ской маркировкой от У11—У12 до У61—У62 (на рис. 12
не показано). Причем буква У означает цепь управления,
первая цифра за ней — порядковый номер обмотки, по-
следняя цифра 1 — начало, 2 — конец обмотки управле-
ни. В цепи обмоток управления включены регулируемые
резисторы. В одну из диагоналей моста включается на-
грузка /?наг, в другую — балластный резистор £б между
точками, соответствующими положительному и отри-
цательному напряжениям на выходе выпрямите-
лей МУ.
Для пояснения принципа действия блока усилителей
типа БД схему на рис. 12, а можно упростить, представив
магнитные усилители МУ1—МУ4 в виде четырех незави-
симых источников постоянного тока £i—£4. При этом
э. д. с. одновременно могут изменяться лишь у источни-
ков, расположенных в противоположных плечах моста
£] и £2 или £3 и £4 (рис. 12, в).
При равенстве Е1=Е2=Е3=Е4, т. е. при режиме,
когда ток управления отсутствует и имеется одинаковое
подмагничивание током смещения всех четырех усилите-
лей, ток через нагрузку не проходит, так как потенциалы
точек К и Л одинаковы, а в балластном резисторе Ев
токи усилителей (7Ь /2) складываются (Z6==/h,i+^h,2 =
= 2/н~7ном) •
Если обеспечить значительный ток управления одного
направления, то полностью намагнитятся усилители МУ1
и МУ2 (Е1=Е2=Етах) и полностью размагнитятся уси-
лители МУЗ и МУ4 (Е3—Е4л;0). В этом случае через
нагрузочный резистор £наг проходит максимальный ток
одного направления (сплошные стрелки на рис. 12, а и
в), примерно равный току в балластном резисторе. С из-
менением направления тока управления станет £, = £2«
~ 0, а Е3=Е4—Етах и ток выхода изменит направление
(штриховые стрелки). В случае подачи на вход неболь-
шого тока управления один дроссель, например Др1,
подмагничивается, а другой Др2 размагничивается.
Тогда ток 12 становится меньше тока Ц и через нагрузку
проходит ток 7Наг=/1—/2. С изменением направления
54
тока управления ток нагрузки изменит свое направление
/паг =— (Л—/2) -
Таким образом, мостовой усилитель типа БД, как и
усилитель на рис. 11, д, является двухтактным и имеет
статическую характеристику, подобную кривой 3 на рис.
11,2.
Следует отметить, что в блоке типа БД при наличии
управляющего сигнала токи выходов каждой пары маг-
нитных усилителей (МУ1—МУ2 и МУЗ—МУ4) не про-
ходят в другую пару, а замыкаются через резисторы
и /?наг (в Re эти токи складываются, а в /?Наг вычитают-
ся). Для пояснения сказанного на рис. 12, г показана
цепь тока выхода пары усилителей МУ1—МУ2 при их
полном намагничивании (сплошные стрелки на рис.
12, а, виг). Вентили В5 и В6 блокированы отрицатель-
ными напряжениями и через них ток не проходит. Вен-
тили В7 и В8 (МУ4) и В9 и В10 (МУЗ) не будут пропус-
кать ток при условии равенства э. д. с. Е\=Е2 и сопро-
тивления резисторов /?б=/?наг, т. е. при равенстве потен-
циалов <р точек М и Л, а также Н и К (см. потенциальные
диаграммы на рис. 12, д и е).
Для повышения надежности запирания вентилей В7,
В8 и В9, В10 следует создать несколько большее напря-
жение на зажимах Rs по сравнению с напряжением на
зажимах /?наг. Поэтому при наладке обычно выбирают
= l,l-s- 1,05, и тогда потенциалы точек фм > Фл и
Внаг
Фк > Фн (рис. 12, д и е).
Пренебрегая сопротивлениями вентилей и обмоток,
можно считать, что к. п. д. усилителя равен 50% при
^?б = ^?наг И 45 48% при ^?б>^?наг-
Паспортные данные двухтактного блока усилителя типа БД
Номинальное напряжение первичной обмотки трансфор-
матора, В........................................ 127
Номинальное напряжение вторичных (рабочих) обмо-
ток трансформатора, В................................ 55
Номинальное напряжение обмотки смещения трансфор-
матора, В................. ...................... 12
Номинальное сопротивление нагрузки МУ, Ом .... 125
Номинальное сопротивление балластного резистора Re,
Начальный ток дросселя, мА........................ 150—170
Номинальный ток нагрузки, мА...................... 300
Нагрузка подключается к зажимам 1—2 блока БД.
Причем, чтобы исключить влияние индуктивности на-
55
грузки на характеристики блоков, параллельно к зажи-
мам 1—2 подключается цепь, состоящая из активного
резистора ВД9 и конденсатора С1 (рис. 12, а).
Технические данные цепей управления блоков серии
БД, а также назначение обмоток управления электропри-
водами экскаватора типа ЭКГ-8 приведены в приложе-
нии 4.
Трехфазный магнитный усилитель типа УМЗП при-
меняется для изменения величины и направления токов
в независимой обмотке возбуждения генератора на экс-
каваторе ЭКГ-8И.
Трехфазные схемы включения магнитных усилителей
применяются для создания усилителей большой мощно-
сти, предназначенных в качестве силовых МУ с выпрям-
ленным током нагрузки. При питании обмоток независи-
мого возбуждения генераторов от силовых МУ большой
мощности требуется, чтобы выпрямленный ток на выходе
усилителя имел по возможности меньшую пульсацию.
Этому требованию отвечают трехфазные силовые МУ.
Кроме того, трехфазные схемы включения МУ, имея ма-
лую величину пульсации, а следовательно, и большую
постоянную составляющую пульсирующего тока, облада-
ют большим коэффициентом усиления и меньшими габа-
ритами по сравнению с однофазными.
Трехфазный МУ с нагрузкой на постоянном токе вы-
полняется по мостовой схеме Ларионова (рис. 13, а).
К нагрузке в этом случае подводится выпрямленное на-
пряжение с шестифазными пульсациями. Эту схему
трехфазного магнитного усилителя обычно принято на-
зывать схемой св ы несенной обратной связью
по току, так как в ней одна группа выпрямителей
В1—В6 служит только для создания внутренней обрат-
ной положительной связи, а другая В7—В12 в мосте —
для выпрямления.
Трехфазная схема включения магнитных усилителей
(УМЗП) собирается из трех однофазных усилителей, по-
добных МУ на рис. 11,в. Такой МУ состоит из шести
магнитопроводов, на которых расположены рабочие об-
мотки. Обмотки управленья охватывают все шесть сер-
дечников усилителей (обмотка о>уПр на рис. 13,а). Поэто-
му с целью упрощения на рис. 13, б вместо изображения
всех шести сердечников условно дано изображение
только двух сердечников для каждой из рабочих обмо-
ток, соединенных параллельно.
5(5
Рис. 13. Принципиальная схема однотактного (а) и двухтактного
(б) трехфазного магнитного усилителя (УМЗП) экскаватора типа
ЭКГ-8И.
Двухтактный усилитель скомпонован из двух трех-
фазных однотактных силовых магнитных усилителей
УМЗП. К выходам однотактных усилителей подключена
нагрузка в виде уравновешенного моста (рис. 13,6).
Мост состоит из двух одинаковых самостоятельных полу-
обмоток ГОВ1 и ГОВН независимой обмотки возбуж-
дения генератора и двух балластных резисторов и
У?б2, сопротивление которых приблизительно равно актив-
ному сопротивлению /?паг полуобмоток возбуждения.
Такой подбор сопротивлений всех четырех плеч моста
исключает влияние одного МУ, подключенного к одной из
диагоналей моста, на работу другого МУ, подключенно-
го к другой диагонали. Полуобмотки ГОВ1 и ГОВН
включены в противоположные плечи моста, по так, что
магнитные потоки, создаваемые ими, складываются
(рис. 13,6).
Как видно из рис. 13, 6, при таком подключении полу-
обмоток в каждой из них токи выходов усилителей всег-
да направлены встречно. Поэтому ток возбуждения в
полуобмотках независимой обмотки возбуждения равен
разности токов двух усилителей МУ1 и МУ2, а ток в бал-
ластных резисторах — сумме этих токов (на рис. 13,6
ток выхода первого магнитного усилителя изображен
сплошными, а ток выхода второго магнитного усилите-
ля — штриховыми стрелками).
Когда усилители МУ1 и МУ2 намагничены одинако-
во, то в полуобмотках возбуждения генератора проходят
одинаковые по величине токи выходов усилителей /1 =
=/2 и результирующий ток, а следовательно, и м. д. с.
(^гов=К1—Е2) полуобмоток возбуждения равны нулю.
Если, пропуская ток по обмоткам управления, под-
магничивать один усилитель (допустим, МУ1) и одно-
временно размагничивать другой (МУ2), то токи выхо-
дов однотактных усилителей уже не будут равны: ток Ц
будет больше тока /2. В этом случае по полуобмоткам
возбуждения будет проходить результирующий ток
—Л одного направления, а следовательно, и ре-
зультирующая м. д. с. Егов в нагрузке двухтактного
усилителя будет направлена в одну сторону (вниз на
рис. 13, 6).
При подмагничивании усилителя МУ2 (см. рис. 13, 6)
и одновременном размагничивании усилителя МУ1 ре-
зультирующая м. д. с. будет направлена в другую сторо-
ну. Таким образом, получается реверсирование тока и
58
магнитного поля на выходе двухтактного (реверсивного)
усилителя, как и в блоке БД.
Усилитель имеет всего пять обмоток управления, из
них две являются обмотками смещения. Одна из этих
обмоток 5Н—5К создает постоянное слабое отрицатель-
ное смещение, а другая обмотка 2Н—2К создает различ-
ные смещения в зависимости от положения командоконт-
Рис. 14. Статическая характеристика магнитного двухтактного уси-
лителя (блока УМЗП) при нулевом (а) и рабочем (б) положениях
командоконтроллера.
роллера КК. При нулевом положении командоконтрол-
лера вводится сильное отрицательное смещение, а при
остальных рабочих положениях — слабое положительное
смещение (на рис. 13, б магнитные поля положительного
смещения обозначены сплошными стрелками, а отрица-
тельные смещения — штриховыми стрелками). На рис.
14, а приведены статические характеристики 1 и 2 каж-
дого МУ, входящего в блок, а также реверсивная стати-
ческая характеристика 3 двухтактного блока магнитных
усилителей при нулевом положении командоконтролле-
ра; на рис. 14, б — приведены те же характеристики для
рабочих положений командоконтроллера.
Введение сильного отрицательного смещения в нуле-
вом положении командоконтроллера необходимо для
обеспечения быстрого уменьшения поля генератора, а
также исключения действия связи по току в пределах
нормальных нагрузок. Это позволяет получить достаточ-
но жесткую характеристику привода при удержании
ковша
59
Из сравнения рис. 11, г и 14,6 видно, что рабочие
точки А и А' на статических характеристиках магнитных
усилителей экскаватора ЭКГ-8И выбираются на участке
минимального значения начальных токов /Н1=/н2 =
= /наг,min. Поэтому реверсивная характеристика магнит-
ного блока отличается по форме от реверсивной характе-
ристики блоков типа БД (построение реверсивной ха-
рактеристики будет изложено ниже).
Другой особенностью блоков магнитных усилителей,
применяемых на экскаваторе ЭКГ-8И, является то, что
обмотки управления усилителей соединяются между со-
бой не последовательно, как в блоке БД, а встречно-па-
раллельно (см. задающие обмотки МУ1-\ и МУ2-1 на
рис. 13,6), что позволяет в отдельных режимах раздель-
но управлять каждым МУ блока. В этом случае при
подаче на задающие обмотки тока управления опреде-
ленной полярности один магнитный усилитель, допус-
тим МУ/, намагничивается, так как потоки ФуПр и Фсм
обмотки 5Н—5К встречны по направлению (потоки ФуПр
и Фо,с совпадают по направлению), а другой магнитный
усилитель МУ2, уже почти размагниченный, будет еще
более размагничиваться. В результате ток выхода перво-
го усилителя Ц (отрезок HP на рис. 14, 6) становится
больше тока выхода второго усилителя /2 (отрезок НТ).
По полуобмоткам возбуждения генератора поэтому про-
ходит результирующий ток одного направления, равный
разности токов /\—/2 (точка d на характеристике 3 бло-
ка). С изменением посредством командоконтроллера на-
правления тока в обмотках управления МУ1-1 и МУ2-1
результирующий ток изменяет свое направление. Таким
образом, получается реверсивная статическая характе-
ристика 3 блока усилителей. Результирующая м. д. с.
возбуждения и полярность обмотки возбуждения гене-
ратора определяются только значением тока выхода и
полярностью намагничиваемого усилителя.
Техническая характеристика блока магнитных усилителей
экскаватора ЭКГ-8И
Мощность, кВт ...................................... 8
Номинальное напряжение вторичной обмотки транс-
форматора питания, В . . . ... 133
Номинальный ток фазы, А.......................... 32,8
Номинальное напряжение нагрузки, В............. 123
60
Продолжение
Номинальный ток нагрузки, А:
при ПВ-100% .... . . . 40
при ПВ-40%............ . . . . 55
Тип магнитных усилителей . ... УМЗП-32.32.13
Назначение обмоток управления блока магнитных
усилителей в схеме электропривода экскаватора ЭКГ-8И
и их обмоточные данные приведены в приложении 5.
Стабилизирующие трансформаторы типов ТС-144-110
и ТС-72-60 предназначены для стабилизации и повыше-
ния устойчивости системы Г—Д при переходных процес-
сах.
Принцип работы трансформатора, включенного в це-
пи постоянного тока, основан на явлении индукции. Во
вторичной обмотке при изменениях значения постоянно-
го тока в первичной обмотке, включенной в цепь схемы,
сигнал которой стабилизируется, индуктируется э. д. с.
Последняя создает в стабилизирующей обмотке управ-
ления ЭМУ ток и магнитный поток, действующий против
потока задающего сигнала. Таким образом, стабилизи-
рующий трансформатор является элементом гибкой от-
рицательной обратной связи. Трансформаторы при на-
ладке обычно настраиваются на необходимую, но не на
максимальную интенсивность действия стабилизации.
Техническая характеристика стабилизирующих трансформаторов:
ТС-72-60 ТС-144-110
Сечение активной стали, см2 40 150
Полное число витков первичной обмотки . 4800 2620
Число витков до отпайки первичной об- мотки 2970 1970
Полное число витков вторичной обмотки . 1100 1970
Число витков до отводов вторичной об- мотки . . . . 800 и 935 1630111790
Сопротивление первичной обмотки, Ом . . 232 48
Сопротивление вторичной обмотки, Ом . . 10,3 27
Номинальный (длительный) ток первичной обмотки, А . . 0,3 1,4
То же, вторичной обмотки, А . . 1,4 1,8
Командоконтроллеры КК применяются в цепях уп-
равления электроприводами для регулирования тока пу-
тем соответствующих подключений и отключений резис-
торов в их цепи, а также для изменения направления
прохождения тока в задающих обмотках усилителей.
61
Это приводит к регулированию частоты вращения двига-
телей главных рабочих механизмов и изменению направ-
ления их вращения.
Конструктивно командоконтроллер (рис. 15) состоит
из комплекта контакторных элементов, замыкающихся
Рис. 15. Общий вид командоконтроллера типа ЭК.
и размыкающихся при помощи кулачковых шайб, рас-
положенных на валу контроллера. Вал вместе с кулач-
ковыми шайбами с помощью рукоятки, связанной с ним,
может вращаться в обе стороны от нулевого (вертикаль-
ного) положения рукоятки.
На всех экскаваторах принято, чтобы положениям
рукоятки КК От себя (Назад) соответствовал спуск ков-
ша, а положениям На себя (Вперед)—его подъем. На-
клон рукоятки командоконтроллера напорного механиз-
ма От себя (Вперед) соответствует движению рукояти
с ковшом вперед (в забой), а — На себя (Назад) об-
ратному движению рукояти из забоя.
На экскаваторе типа ЭКГ-8 для привода подъема и
напора применяются командоконтроллеры типа ЭК-8203
62
и поворота — ЭК-8252; а на экскаваторе типа ЭКГ-8И
для привода подъема — командоконтроллеры типа
ЭК-8212А, поворота — ЭК-8257А, напора — ЭК-8213А и
хода — КП-1228.
5. СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГЛАВНЫМИ ЭЛЕКТРОПРИВО-
ДАМИ ЭКСКВАТОРА ТИПА ЭКГ-8 (СИСТЕМА Г-Д
С ЭМУ И ПМУ]
Обозначения на схемах. На рис. 16 приведена схема
управления механизмом подъема, которая разделена на
отдельные функциональные узлы горизонтальными
штрих-пунктирными линиями, обозначенными сбоку
арабскими цифрами, для быстрого нахождения анало-
гичных узлов на других схемах, а также при их описани-
ях в-тексте. Элементы схемы, относящиеся к приводу
подъема, обозначены буквой П, напора — Н, поворота—
В и хода — X.
Главные цепи на схеме изображены толстыми лини-
ями, а цепи управления тонкими линиями, маркировка
цепей приведена с принятым заводом-изготовителем обо-
значением (так же, как и на рис. 20—23).
Элементы, относящиеся к промежуточному магнитно-
му усилителю ПМУ, в частности обмотки его управле-
ния, обозначены на рис. 16 буквами ПМУП, а цифра
после букв указывает на условный номер обмотки. По-
скольку обмотки управления двухтактного ПМУ соеди-
нены между собой последовательно (см. рис. 12), то в
узлах схемы на рис. 16 с целью упрощения они изобра-
жены объединенными в одну обмотку.
Обмотки ЭМУ на рис. 16 обозначены ОУ (обмотка
управления), а цифры указывают на условный номер
обмотки.
В схемах приводов напора, поворота (хода) узлы
аналогичных функциональных назначений имеют одина-
ковые построения, за исключением некоторых узлов,
имеющих свои особенности, о чем будет подробно изло-
жено ниже. Все четыре привода в принципе управляют-
ся одинаково.
ПРИВОД МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМНОЙ ЛЕБЕДКИ
Работа привода подъема (рис. 16) заключается в сле-
дующем: при переводе рукоятки командоконтроллера
63
ККП из положения 0 в одно из рабочих положений (до-
пустим, полная скорость Вперед) замыкаются контакты
командоконтроллера ККВ, КК1, КК2 (см. узел 1) и по-
дается полное питание на задающую обмотку ПМУП1
промежуточного магнитного усилителя. В результате
Рис. 16. Схема управления приводом подъемной лебедки экскаватора
64
этого м.д. с. задающей обмотки ОЗ усилителя F3 будет
иметь максимальное значение (см. рис. 17, а) и усилите-
ли одного из плеч мостовой схемы, допустим МУ1 и
МУ2 двухтактного блока БД (см. рис. 12,а), полностью
намагничиваются (насыщаются). Одновременно усили-
тели другого плеча МУЗ и МУ4 полностью размагничи-
ваются. Следовательно, как уже было описано в § 4, ток
выхода одного сдвоенного усилителя станет максималь-
ным, а другого минимальным. По обмотке управления
ОУП ЭМУ (рис. 17,6 и узел 2 на рис. 16) пройдет ток
возбуждения ЭМУ определенного направления, в резуль-
ЭКГ-8 с электромашинным возбуждением.
5—522
65
Рис. 17. Кривые зависимости «вход — выход» двухтактного магнит-
ного усилителя (а), внешней характеристики ЭМУ (б), намагничи-
вания генератора (в) и внешней характеристики привода (г).
— м. д. с. задающей обмотки ПМУ; FH — м. д. с. дифференциальной об-
мотки ПМУ; FT — м. д. с. токоограничивающей обмотки ПМУ; F ст н — м. д. с.
стабилизирующей обмотки; Fp и Fr р — результирующая м. д. с. усилителя
(блока) и соответствующая ей результирующая м. д. с. независимой обмотки
возбуждения генератора до срабатывания токовой отсечки; Fpj и ^r.pi—
то же при работе токового узла; Fmax и Fr тах — максимальные м. д. с. при
форсировке; Р2, ^ — соответственно напряжения генератора при фор-
сировке» номинальном режиме и режиме работы на участке Ьс внешней ха-
рактеристики привода (при работе токового узла); /рр /р. /наг max —токн
управления ЭМУ, соответствующие току выхода ПМУ при действии на его
в*' де м. д. с. FP1, Fp и Fmax.
тате чего ЭМУ возбудится и на его зажимах появится
напряжение Uэму, max- Это приведет к тому, что спустя
некоторое время м. д, с. Ггп(ов> возбуждения генератора
(узел 6) примет максимальное значение Fr,max, форсируя
возбуждение генератора Г (U2 на рис. 17,в). Быстрый
рост напряжения генератора вызывает повышение час-
тоты вращения двигателя подъема.
В этой начальной стадии процесса пуска, когда про-
исходит быстрое повышение напряжения на зажимах ге-
нератора и тока якоря двигателя, увеличиваются м.д. с.
соответствующих обмоток усилителя: напряжения
ПМУП2 (Fa), токоограничивающей ПМУПЗ (Ft), ста-
билизации напряжения генератора ПМУП5 (ГСт,н) и ста-
билизации напряжения ЭМУ ПМУП6 (Гст.эму) (рис.
16).
При этом м.д.с. обмотки независимого возбуждения
ГП (ОБ) генератора Fpe3 для данного режима обуслов-
ливается результирующей м.д.с. магнитного блока ПМУ
(см. рис. 17,а):
F = р р р р
1 Р1 2 8 2 Н 2 Т 2 СТ,Н’
так как действие перечисленных обмоток встречно зада-
ющей обмотке.
Магнитодвижущая сила FH магнитного усилителя хо-
тя и будет увеличиваться по мере роста напряжения ге-
нератора, но не уменьшает результирующую м.д.с. Fp2,
что видно из рис. 17,п. Только после достижения напря-
жения генератора 70—85% номинального значения уси-
литель выйдет из области насыщения и начнет умень-
шаться со значения Fp2 до Fpi, снимая форсировку воз-
буждения генератора в режиме разгона.
В результате быстрого увеличения силы тока якоря
двигателя 1П последний начнет разгоняться, частота вра-
щения его возрастет. Ток в главной цепи двигателя в
этом случае можно выразить уравнением
Л1 = ^дин “Ь ^ст = Л-топ-
Динамическая составляющая тока 1ДКЯ (рис. 17, г)
выбирается такой, чтобы при максимальных статических
нагрузках 7СТ, соответствующих нормальным условиям
работы, суммарный ток якоря не превосходил допускае-
мого (стопорного) значения /стоп-
Из рис. 17,2 видно, что после достижения током пре-
дельного значения /стоп в течение большей части време-
5*
67
ни разгона он меняется мало. Поддержание постоянства
динамического тока обеспечивается действием отрица-
тельной обратной связи по току якоря Бт (обмотка
ПМУПЗ рис. 16). Происходит это следующим образом.
Как только ток в главной цепи увеличится выше допус-
тимого значения (например, при чрезмерно быстром рос-
те напряжения генератора или же большой нагрузке ра-
бочего механизма), вступает в действие токовая отсечка,
т. е. падение напряжения на участке АБ (зажимы 20 и
50 на рис. 16) главной цепи становится больше напря-
жения сравнения соответствующего участка (вб или бг)
потенциометра ЯУП2 (подробнее см. описание узла 3 на
стр. 71). Тогда по токоограничивающей обмотке ПМУПЗ
пройдет ток и ее м. д. с. FT станет действовать против
м. д. с. F3; магнитный усилитель начнет резко размагни-
чиваться. В результате напряжение генератора и ток
главной цепи перестанут увеличиваться и токовая отсечка
прекратит действие. Подобным образом токоограничива-
ющая обмотка ПМУПЗ усилителя на протяжении всего
периода разгона ограничивает ток в главной цепи от
(1,1—1,4) /ном.дв ДО (2,0—2,5) /ном.дв, осуществляя отсеч-
ку в зависимости от тока якоря, и тем самым наилуч-
шим образом формирует токовую диаграмму главной це-
пи (рис. 17, г).
По окончании процесса пуска при равномерной час-
тоте вращения двигателя действие гибкой обратной свя-
зи по напряжению генератора исчезает и результирую-
щая м.д. с. магнитного усилителя уже определяется
уравнением
FP = F3 —FH —FT.
Узел задающей обмотки управления (узел 1, рис. 16).
Обмотка ПМУП1 (ОЗ) создает основной намагничиваю-
щий поток — задающую м.д.с. Б3 усилителя, значения и
знак которой определяют значения и полярность напря-
жения на зажимах якоря генератора (рис. 17,в), а сле-
довательно, частоту и направление вращения двигателя.
Таким образом, эта обмотка служит непосредственно
для управления главным приводом экскаватора. Изме-
нение значения и направления тока в ней осуществляет-
ся через командоконтроллер ККП, имеющий четыре по-
ложения:
0 (нулевое) —для включения промежуточного реле
РПП, если на него предварительно подано питание от
68
вспомогательного возбудителя В2. Замыкающий кон-
такт реле РПП блокирует нулевой контакт ККО, и ка-
тушка реле РПП остается под напряжением при всех
остальных положениях ПК. Реле РПП не позволяет по-
давать напряжение на обмотку ПМУП1, если рукоятка
командоконтроллера не установлена предварительно в
положение 0\
I (первое) — для включения реверсивных контактов
ККВ (Вперед) или КПП (Назад), осуществляющих из-
менение направления тока в задающей обмотке. Это из-
менение происходит благодаря тому, что указанными
контактами подключается конец задающей обмотки
ПМУП1, соединенный последовательно с задающим по-
тенциометром РУП1, либо к минусовому зажиму цепи
питания (контактом ПКИ), либо к плюсовому зажиму
(контактом KJKB). Одновременно это же положение со-
ответствует первой частоте вращения двигателя элек-
тропривода;
II и III — положения определяют вторую и третью
частоты вращения двигателя (соответственно контакта-
ми KKJ и КК2 шунтируется часть и затем полностью
задающий потенциометр РУП1).
С целью быстродействия (ускорения возбуждения ге-
нератора) в обмотку ПМУП1 подается значительный
ток, в 2,5—4 раза превышающий необходимый для по-
лучения номинального напряжения генератора (JH0M (рис.
17,а, где F3>Pp и поэтому U2>UH0M). Быстродействие,
обеспечиваемое таким образом, благодаря применению в
схеме ПМУ и ЭМУ приближает динамические характе-
ристики к статическим.
Узел жесткой обратной связи по напряжению генера-
тора (узел 2 на рис. 16). Обмотка напряжения ПМУП2
(ОН) обеспечивает жесткую отрицательную обратную
связь по напряжению генератора и включена на часть
его напряжения через резистор РУПЗ и регулировочный
резистор РДП7. Применение обратной связи по напря-
жению генератора позволяет осуществлять: форсирова-
ние переходных режимов электропривода; автоматичес-
кое регулирование частоты вращения двигателя, заклю-
чающееся в ее стабилизации при каждом положении ру-
коятки KJKJF, электрическое торможение привода при
удержании поднятого ковша и переключении рукоятки
KJK в положение 0; борьбу с ползучими частотами вра-
щения двигателя.
69
Сущность форсирования заключается в следу-
ющем: до тех пор, пока генератор не возбужден, м.д.с.
обратной связи равна нулю и не оказывает противодей-
ствия м.д.с. задающей обмотки, находящейся под дей-
ствием повышенного тока (F3>f’p). Это обстоятельство
вызывает ускоренное нарастание напряжения ЭМУ и ге-
нератора за счет уменьшения влияния электромагнитной
инерции. Генератор, быстро возбуждаясь, вызывает боль-
шой ток в главной цепи, а следовательно, и значитель-
ный вращающий момент двигателей. Поэтому рабочий
механизм интенсивно разгоняется.
По мере увеличения напряжения генератора увеличи-
вается м.д. с. обратной связи, и, следовательно, умень-
шается разность между ней и м.д.с. задающей обмотки
F3—Fm пока не наступит установившийся режим (рис.
17,о). На этом процесс форсирования завершается.
Кроме того, встречное соединение обмоток
ПМУП1 (03) и ПМУП2 (ОН), вследствие чего обмот-
ку ПМУП2 (ОН) иногда называют дифференциальной
обмоткой (рис. 16), обеспечивает стабилизацию напря-
жения генератора, что ограничивает влияние момента со-
противления рабочего механизма на частоту вращения
двигателя, т. е. повышает жесткость механической харак-
теристики системы на участке ab (рис. 17,г).
Отношение м.д.с. задающей обмотки к результиру-
щей м. д. с., соответствующей номинальному напряже-
нию t/пом генератора, называется коэффициентом
форсировки по м. д. с. (рис. 17, а):
k = —___.
Гр Fз Fи
Обычно коэффициент форсировки выбирается в пре-
делах от 3 до 5.
Электрическое торможение. Роль обмотки
ПМУП2 в процессе удержания ковша в поднятом поло-
жении в случае постановки КН в положение 0 следую-
щая. После переключения рукоятки командоконтролле-
ра из положения К КВ (Вперед) в положение 0 исчеза-
ет м.д.с. задающей обмотки F3 и напряжение генерато-
ра стремится к нулю. Естественно, уменьшается и ток в
главной цепи. Тогда ковш под действием веса начинает
опускаться и раскручивать двигатель в противополож-
ном направлении (до этого было задание на подъем).
Двигатель в этом случае, как и любая машина постоян-
70
ного тока, переходит в режим генератора, и в обмотке
его якоря начинает индуктироваться э. д. с. Вследствие
этого полярность на зажимах двигателя меняется на об-
ратную и по обмотке ПМУП2 пойдет ток обратного на-
правления (указано штриховой стрелкой на рис. 16).
Магнитодвижущая сила этой обмотки станет подмагни-
чивать усилитель, как ранее это делала исчезнувшая за-
дающая м.д.с. F3. Теперь полярность на зажимах гене-
ратора снова будет соответствовать вращению двигателя
в сторону подъема ковша и напряжение 17г совпадет с
э. д. с. двигателя (штриховая стрелка £дв); ток главной
цепи увеличится и, таким образом, будет осуществлять-
ся торможением двигателя и удержание ковша в подня-
том положении. Процесс электрического торможения
привода при переключении рукоятки командоконтрол-
лера из рабочего в нулевое положение поясняется ниже
на примере привода поворота.
Выше уже отмечалось, что обмотка усилителя
ПМУП2 включена в схему так, что ее действие при нор-
мальной работе привода является размагничивающим.
Это приводит при постановке рукоятки командоконтрол-
лера в положение 0 к быстрому и почти полному сниже-
нию напряжения генератора, поэтому остаточное напря-
жение его становится значительно меньше, чем в гене-
раторах без жесткой отрицательной обратной связи.
Возникающий под действием столь незначительного ос-
таточного напряжения остаточный ток (момент) уже не
способен к созданию так называемой ползучей ча-
стоты вращения двигателя при нулевом по-
ложении командоконтроллера. Таким образом, благода-
ря размагничивающему действию обмотки ПМУП2 от-
сутствует ползучая частота вращения двигателя в дан-
ной системе Г—Д.
Узел отрицательной обратной токовой связи с отсеч-
кой (узел 3, рис. 16) включается параллельно обмоткам
добавочных полюсов ДП и компенсационным обмоткам
КО генератора Г и двигателя ДП2 (участок АБ) и рабо-
тает в зависимости от падения напряжения на их сопро-
тивлениях при наличии тока в главной цепи.
Ток в главной цепи в установившемся режиме зави-
сит от статической нагрузки двигателя, а в неустановив-
шихся режимах — от интенсивности изменения напряже-
ния генератора и э. д. с. двигателей:
г _ Ur Едв
71
где 2/?ц— сумма сопротивлений главной цепи, без уче-
та сопротивления обмотки генератора; £дв— э.д. с. дви-
гателей ДП1 и ДП2 (£дВ = £дп1+£дп2). Влиянием ин-
дуктивностей силовой цепи пренебрегают.
Скорость нарастания напряжения на генераторе обу-
словливается параметрами его обмотки возбуждения и
параметрами системы управления (электромагнитной
инерцией в основном обмотки возбуждения генератора и
короткозамкнутой цепи ЭМУ). С целью уменьшения эле-
ктромагнитной инерции применяется форсировка.
В двигателе же процесс увеличения э.д. с. связан с
ростом его частоты вращения.
Для ограничения тока в статическом режиме и полу-
чения требуемой экскаваторной характеристики приме-
няется токовая отсечка (или задержанная
обратная связь по току). Узел токовой отсечки
состоит из обмотки ПМУПЗ, полупроводниковых выпря-
мителей ВГП1 и ВГП2, потенциометра сравнения ВУП2
(рис. 16).
Работа узла в двигательном режиме (когда напряже-
ние генератора Ur больше э.д.с. двигателей £дв) пояс-
няется с помощью рис. 16, где указана полярность на вы-
водах генератора для положений командоконтроллера
Вперед и стрелками указаны направления токов.
При прохождении тока /я в главной цепи на сопро-
тивлении R обмоток дополнительных полюсов и компен-
сационных обмоток создается падение напряжения UR
Это контролируемое напряжение непрерывно сравнива-
ется с внешним встречным «напряжением сравнения»
(эталонным напряжением или запирающим потенциа-
лом) t/cp узла 3.
Эталонные напряжения t7Cpi и Ucp2 определяются па
дениями напряжения на сопротивлениях участков бг и
бе, потенциометра К.УП2, питаемого постоянным током
от независимого источника тока (возбудителя В2). Для
того чтобы под действием эталонных напряжений не
проходил ток в цепь обмотки ПМУПЗ, к потенциометру
ЯУП2 определенным образом подключены выпрямитель
ВГП1 и ВГП2.
При малых значениях тока главной цепи /я напряже-
ние сравнения превышает падение напряжения на сопро-
тивлениях дополнительных обмоток генератора и двига-
теля и компенсационной обмотки генератора UR (контро-
лируемое напряжение), т. е. t7cpi > UR, и ток стремится
72
идти в направлении, обусловленном полярностью Ucpl.
Однако этому препятствует выпрямитель ВГП2. При до-
стижении током главной цепи значения (1,1—1,4) /Ном,дв
будет Пд=17Ср1, а затем при дальнейшем увеличении
тока 7Я станет (7д>17сР1. При этом ток /т пойдет под
действием UR в направлении, указанном штриховой
стрелкой на рис. 16, через обмотку ОТ (ПМУПЗ, рис.
16). Направление тока в обмотке ПМУПЗ (полярность
обмотки) выбирается так, чтобы в двигательном режи-
ме при работе токового узла ПМУ размагничивался.
Тогда напряжение генератора начнет резко уменьшаться,
что видно на рис. 16 по встречным направлениям стрелок
м.д.с. обмоток ОТ и ОЗ для положения командокон-
троллера Вперед.
Таким образом, экскаваторная характеристика, пока
сохраняется условие (7д<17ср, практически горизонталь-
на (рис. 17,г). При UR=UCp происходит излом в харак-
теристике (точка b на рис. 17,г). Ток главной цепи, со-
ответствующий этому моменту, называется током отсеч-
ки /отс. Наконец, при UR^>UCV наступает процесс раз-
магничивания генератора и характеристика имеет круто
падающую часть. Ток главной цепи в точке с, где за-
канчивается размагничивание генератора и напряжение
на выходе генератора становится близким нулю (двига-
тели останавливаются), называется стопорным током
7стоП. В приводе подъема наладку токовой отсечки вы-
полняют таким образом, чтобы она начинала действо-
вать при токе 1000—1100 А и добиваются стопорного то-
ка не более 1650—1700 А.
При другой полярности (по сравнению с показанной
на рис. 16) на выводах генератора (положение КК На-
зад) контролируемое напряжение t/д сравнивается с эта-
лонным напряжением i7CP2 и при UR>UCT)2 ток /т про-
ходит через выпрямитель ВГП1.
Выпрямители в цепи узла отсечки служат также и
для того, чтобы действие обмотки ОТ было намагничи-
вающим при генераторном режиме двигателей (когда
э.д.с. двигателей выше напряжения генератора). При
переключении командоконтроллера, допустим из поло-
жения Вперед в нулевое, м. д. с. обмотки ОЗ исчезает, но
продолжает действовать ранее противоположно направ-
ленная по отношению к ней м.д.с. обмотки ОН, вызыва-
ющая резкое снижение напряжения на генераторе. По-
этому Ur становится меньше Едв. Тогда ток в главной
73
цепи меняет свое направление (следовательно, на рис.
16 ток 1п должен быть направлен от двигателей к гене-
ратору), что приводит к изменению направления токаи
м.д. с. обмотки ОТ. В этом случае м.д. с. обмотки ОТ
станет подмагничивать ПМУ, причем в начале торможе-
ния она не только компенсирует м. д. с. обмокти, ОН, но
создает еще дополнительную м.д.с. Fve3, достаточную
для намагничивания генератора и создания в нем э. д. с.,
направленной навстречу э.д. с. двигателей, ограничивая
ток главной цепи. Таким образом, в двигательном и ге-
нераторном режимах действие токовой обмотки ОТ обе-
спечивает ограничение стопорного тока.
Коэффициент форсировки определяется возможной
м.д. с. токовой обмотки при заданных параметрах сило-
вой цепи и цепи управления.
Определение максимальной (для данных параметров
схемы и заданной внешней характеристики) м.д.с. то-
ковой обмотки производят в общем случае, исходя из ос-
новной аналитической зависимости тока от параметров
токового узла и тока главной цепи
где
SrT — суммарное сопротивление цепи токовой обмотки.
Определив It,max (Ft,тах), выбирают примерно рав-
ную ей м.д. с. задающей обмотки, т. е. F3—Ft,max, чтобы
ток главной цепи не превышал в двигательном режиме
предельного значения /стоп-
По кривой намагничивания генератора (Fr(OB>)
находят для заданного напряжения холостого хода гене-
ратора соответствующий ему ток возбуждения или м.д.с.
возбуждения Е(ов)-
Эта м.д.с. F(ob) и будет результирующей м.д.с. при
одновременном действии м.д.с. обмоток 03 и ОН, т.е.
Лов) =FPe3=F3—FH; отсюда определяется м.д.с. обмот-
ки ОН FH=F3—Fpe3.
Узел гашения остаточного магнитного поля генерато-
ра (узел 4 рис. 16). Если недостаточно быстро умень-
шается остаточное напряжение генератора из-за слабого
размагничивающего действия обмотки ОН при срабаты-
вании защиты с одновременным отключением электро-
74
привода и включением тормозов двигателей, возможно
возникновение значительного тока в цепи якорей двига-
телей. Этот ток создает опасность перегрева обмоток и
подгорания коллекторных пластин. Для предупреждения
таких явлений предусматривается дополнительное гаше-
ние остаточного магнетизма путем подключения токовой
обмотки ОТ непосредственно к обмоткам ДП и КО, ми-
нуя потенциометр сравнения РУП2 (рис. 16). Это под-
ключение осуществляется через резистор ДУП4 размы-
кающим контактом реле РПП, причем в ПМУ начинает
действовать размагничивающая м. д. с. токовой обмотки
ОТ, совпадающая с м. д. с. обмотки ОН, значительно ус-
коряя размагничивание усилителя и генератора.
Узел стабилизации по напряжению генератора (узел
5, рис. 16). В схеме используется обмотка ПМУП5 и ста-
билизирующий трансформатор ТСП2 типа ТС-144-110.
Чтобы трансформатор не насыщался, в цепи его первич-
ной обмотки включен дополнительный нерегулируемый
резистор РДП8 (2200 Ом). Регулировка стабилизации
производится изменением воздушного зазора трансфор-
матора и резистора РД в его вторичной обмотке.
В переходных режимах в обмотке ПМУП5 появляет-
ся дополнительная м.д. с. Гст,н, направленная в сторону
снижения интенсивности изменения э. д. с. генератора.
Посредством обмотки ПМУП5 осуществляются регули-
рование темпа переходных режимов (затягивание про-
цесса нарастания и спадания напряжения генератора) и
стабилизация системы от появления устойчивых колеба-
ний напряжения генератора. Таким образом, обеспечива-
ются плавный пуск и торможение двигателей.
Узел электромашинного усилителя УП (узел 6, рис.
16). Электромашинный усилитель ЭМУ поперечного по-
ля получает сигналы от ПМУ. Его обмотка ОУ 11 служит
нагрузкой ПМУ (см. узел /), а другая — ОУ1 включена
на зажимы якоря ЭМУ, осуществляя жесткую отрица-
тельную обратную связь по его напряжению, и направ-
лена встречно по отношению к задающей обмотке ОУП.
Таким встречным включением обмоток (как и в ПМУ)
обеспечивается возможность форсирования ЭМУ. Кроме
того, применение жесткой обратной связи уменьшает (су-
жает) петлю гистерезиса ЭМУ, и характеристика холо-
стого хода ЭМУ приближается к линейной, что обеспечи-
вает стабильные и одинаковые процессы (рис. 17,6).
При этом обеспечивается независимость внешних харак-
75
теристик главных приводов от направления вращения
двигателей (полярности генератора).
Но одновременно жесткая обратная связь снижает
коэффициент усиления ЭМУ, а следовательно, и систе-
мы. Вследствие этого и применяется ПМУ, что даже не-
сколько увеличивает общий коэффициент усиления си-
стемы.
На выходе ЭМУ кроме обмотки возбуждения генера-
тора ГП (ОВ) параллельно ей подключается шунтирую-
щий резистор Rllini (узел 6), устраняющий колебатель-
ные процессы в ЭМУ при переходных режимах. Во вре-
мя стопорения двигателей токовая обмотка ОТ размаг-
ничивает ПМУ и генератор. При этом вся энергия маг-
нитного поля возбуждения генератора быстро гасится в
резисторе RLLUll.
Узел стабилизации по напряжению ЭМУ (узел 7, рис.
16). Устранение колебаний и уменьшение скорости изме-
нения напряжения ЭМУ при переходных процессах обес-
печивается отрицательной гибкой обратной связью по
выходному напряжению ЭМУ, осуществляемой с по-
мощью стабилизирующего трансформатора ТСП1 типа
ТС-72-60, вторичная обмотка которого включена на об-
мотку ПМУП6.
С возникновением колебаний выходного напряжения
ЭМУ в обмотке ПМУП6 появляется м.д.с., противодей-
ствующая колебаниям напряжения. Степень противодей-
ствия тем больше, чем больше скорость изменения вы-
ходного напряжения ЭМУ. Гибкая обратная связь реа-
гирует на возможное изменение режима работы ЭМУ от
заданного значения и препятствует ему, замедляя спада-
ние и нарастание выходного напряжения ЭМУ, т.е. спо-
собствует более плавному протеканию переходных про-
цессов.
Узел возбуждения двигателей (узел 8, рис. 16). Об-
мотки возбуждения двигателей ДП1(ОВ) и ДП2(ОВ)
соединяются параллельно и питаются непосредственно
от возбудителя В2 напряжением 115 В. Последовательно
с ними включается дополнительный резистор ослабления
поля Р.ДП9, часть которого при нормальной работе дви-
гателя шунтируется размыкающим контактом ослабле-
ния поля ПП1 (при этом поток возбуждения двигателей
равен номинальному).
При включении контактора ПП1 (см. узел 11), что
происходит при спуске ковша, резистор ВДП9 включает-
76
ся полностью последовательно с обмотками возбужде-
ния. Это ослабляет на 50% поток возбуждения двигате-
лей. Но частота вращения двигателей, как известно, об-
ратно пропорциональна потоку возбуждения, поэтому
ослабление потока вызывает в свою очередь увеличение
частоты вращения двигателей. Это позволяет сократить
цикл работы экскаватора, так как уменьшается время
опускания ковша после разгрузки.
Узел защиты и автоматики (узел 9, рис. 16). Реле
максимального тока РТМП срабатывает, если ток в глав-
ной цепи становится больше допустимого (свыше 15%
стопорного тока). При этом отключается задающая об-
мотка ПМУ, поскольку катушка реле РПП (узел 1) ос-
тается без питания.
Реле номинального напряжения РННП запрещает ос-
лабление поля, если напряжение генератора не достига-
ет своего номинального значения. С установлением но-
минального напряжения генератора замкнется его замы-
кающий контакт в цепи контактора ослабления поля
ПП1 (узел 11).
Узел управления тормозом (узел 10, рис. 16). Меха-
низм подъема снабжен пневматическим тормозом. Тормоз
накладывается пружиной, а снимается сжатым воз-
духом. Управление тормозом осуществляется электрокла-
паном ЭТП. Включение катушки электроклапана (элек-
тромагнита) ЭТП производится вручную автоматичес-
ким выключателем АП. При включении катушки ЭТП
тормоз снимается, при выключении накладывается.
Узел ослабления поля двигателей (узел 11, рис. 16).
Во время спуска ковша рукоятка командоконтроллера
ККП ставится в крайнее положение Назад, при этом за-
мыкается его контакт ККЗ и включается контактор ос-
лабления поля ПП1, если напряжение на генераторе до-
стигло номинального значения (замкнут замыкающий
контакт реле РННП). После включения контактора ПП1
последний размыкает свой размыкающий контакт в уз-
ле 8 и тем самым вводит дополнительное сопротивление
резистора РДП9, ослабляющее поле двигателей.
При всех остальных положениях рукоятки ККП ос-
лабление поля не производится.
Узел защиты от недопустимого подъема ковша (узел
12, рис. 16). Два размыкающихся кулачка КАП-1 ко-
мандоаппарата типа КА-4028, включенных последова-
тельно с кулачками командоконтроллера ККВ, размыка-
77
ются при достижении максимально допустимой высоты
подъема ковша во избежание удара ковшом о головные
блоки стрелы экскаватора.
ПРИВОД МЕХАНИЗМА НАПОРА
Схема управления приводом напора аналогична схе-
ме управления приводом подъема на рис. 16. Схема при-
вода механизма напора в настоящей книге не приведе-
на. Обозначения элементов схемы, указанные ниже,
соответствуют заводской маркировке и аналогичны при-
воду подъема, лишь вместо буквы П дается Н. Назначе-
ние узлов и обмоток управления промежуточного маг-
нитного усилителя такое же, как привода подъемной ле-
бедки; узла ослабления поля в схеме привода напора
нет.
Узел токовой отсечки. Для увеличения падения на-
пряжения в главной цепи (от генератора до двигателя)
последовательно с якорем включен добавочный резистор
ДДНЗ сопротивлением 0,0192 Ом.
При регулировании резистора ДУН2 в процессе на-
ладки устанавливают стопорный ток 640—6«0 А.
Узел ограничения хода рукояти напорного механизма.
Конечный выключатель ВУ-250, установленный на стре-
ле, кулачком КВ1 ограничивает ход рукояти с ковшом
вперед и КВ2 — назад.
Узел стабилизации по напряжению генератора. В
цепь первичной обмотки трансформатора ТСН2 включен
добавочный нерегулируемый резистор ДДН8 сопротивле-
нием 3200 Ом.
ПРИВОД ОТКРЫВАНИЯ ДНИЩА КОВША
Схема управления приводом открывания днища ков-
ша в данной книге не приведена. Якорь двигателя от-
крывания днища ДО подключается к генератору — воз-
будителю В2 через добавочный резистор, создавая отно-
сительно небольшой момент, необходимый для натяже-
ния каната. Для открывания днища ковша машинист
нажимает кнопку КОД в цепи контактора КД, располо-
женную на командоконтроллере напора. Контактор КД
шунтирует своим замыкающим контактом указанный до-
бавочный резистор ДДК4, и тогда уже двигатель разви-
вает момент, достаточный для открывания днища ковша.
78
ПРИВОД МЕХАНИЗМА ПОВОРОТА
Схема управления приводом поворота (рис. 18) ана-
логична схеме управления приводом подъема (см. рис.
16), за исключением узла возбуждения двигателей, где
отсутствует ослабление поля и имеются в узле обмотки
жесткой обратной связи по напряжению генератора узел
реверсирования, а также узел переключения с поворо-
та на ход.
Узел реверсирования (узел 2, рис. 18). Для жесткой
обратной связи по напряжению генератора используется
обмотка управления промежуточного магнитного усили-
теля ПМУВ2. Как уже отмечалось, обмотка ПМУВ2
включена таким образом, что ее действие является раз-
магничивающим. При большой жесткой обратной связи,
т. е. больших форсировках, это приводит к тому, что в
первый период реверсирования (при изменении полярно-
сти задающей обмотки) напряжение генератора быстро
уменьшается, вследствие совпадения действия задающей
обмотки с действием обмотки жесткой обратной связи.
Быстрой уменьшение напряжения генератора приводит
в процессе реверсирования к появлению в главной цепи
больших тормозных токов и резкому торможению меха-
низма, что недопустимо. Для получения более плавного
торможения в первый период реверсирования механизма
в узле 2 действие обмотки обратной связи в режиме ре-
верса меняется на обратное, т. е. обмотка обратной свя-
зи становится подмагничивающей. Это достигается с по-
мощью узла реверсирования, состоящего из четырех гер-
маниевых выпрямителей ВГЬЗ, ВГВ4, ВГВ5 и ВГВ6 и
двух реле РРВВ и РРНВ, с замыкающими контактами
РРВВ и РРНВ (см. узлы 1 и 2 на рис. 18).
При нормальной работе и указанной на рис. 18 по-
лярности напряжения генератора (для положения КК
Вперед) контакт РРВВ замкнут, а контакт РРНВ ра-
зомкнут. Вследствие того, что выпрямитель ВГВ5 при
этом включен в непроводящем направлении (заперт),то
через обмотку ПМУВ2 магнитного усилителя и резистор
РДВ7 проходит ток, создающий м.д.с. Гщ в направле-
нии, указанном сплошной стрелкой. Величина этого то-
ка определяется величиной напряжения, снимаемого с
участка 229—250 делителя напряжения RMB3. Обмотка
усилителя ПМУВ2 включена таким образом, что м.д.с.
Fih оказывает на генератор размагничивающее действие
(м.д.с. Pm направлена встречно м.д.с. Г3).
79
В момент реверсирования контакт РРВВ размыкает-
ся, а контакт РРНВ замыкается, но так как в начале ре-
версирования полярность генератора еще остается преж-
ней за счет работы токового узла, то через открытый вы-
прямитель ВГВ6 и обмотку магнитного усилителя будет
проходить ток в направлении, указанном штриховой
Рис. 18. Схема управления приводом поворота и хода экскаватора
80
ЭКГ-8 с электромашинным возбуждением.
6—522
81
стрелкой. В результате в обмотке ПМУВ2 создается как
бы другая м.д.с. Fzh, действующая против м.д.с. f’iH.
Параметры схемы при ее наладке подбираются так, что-
бы ток, создающий м.д.с. реверсирования F2a, оказал-
ся равным или больше тока, создающего 1 1П. Если
Е2ц>Е1и, то их результирующее действие вызывает под-
магничивание генератора. После того, как напряжение на
генераторе под действием задающей м.д.с. F3, постепен-
но уменьшаясь, достигнет нуля и, изменив полярность,
начнет возрастать, выпрямитель ВГВ6 окажется закры-
тым и ток, создающий м.д.с. Е2н, станет равным нулю,
т. е. действие узла реверсирования автоматически прек-
ратится. Последующее нарастание напряжения генера-
тора будет проходить обычным порядком.
Неправильный подбор соотношений м.д.с. и быстрый
перевод рукоятки командоконтроллера с какого-либо из
рабочих положений, особенно с положения ///, на про-
тивоположное предыдущему направлению вращения по-
ложение /, может вызвать самовозбуждение генератора.
Узел защиты (узел 9, рис. 18). Реле напряжения
РННВ не позволяет осуществлять подключение двигате-
лей при наличии напряжения на генераторе.
Узел переключения с поворота на ход (узел 14, рис.
18). Переключение генератора ГВХ (узел 9) с двигате-
лей поворота на двигатель хода и наоборот осуществля-
ется в результате соответствующих переключений в глав-
ных цепях машин с помощью силовых контакторов — по-
ворота ЛВ и хода ЛХ. В это время питание обмотки
возбуждения двигателя хода подается контактором
КПХ. Режим работы Поворот — Ход выбирается пере-
ключателем УП1, подающим питание на катушки кон-
тактора поворота ЛВ, либо контактора хода ЛХ. Пере-
ключения возможны только при небольшом напряжении
генератора, контролируемое реле — РННВ.
Узел управления гусеницами (узел 15, рис. 18). Бла-
годаря механическому торможению левой и правой гусе-
ниц с помощью пневматического тормоза (электромагни-
тов ЭПГХ и ЭЛГХ) выбирается направление движения
экскаватора. Эта операция производится ключом ВТ1.
6. СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ГЛАВНЫМИ ЭЛЕКТРОПРИВО-
ДАМИ ЭКСКАВАТОРА ТИПА ЭКГ-8И (СИСТЕМА
Г-Д С СМУ)
Обозначения на схемах. На рис. 19—21 приведены
схемы управления главными рабочими механизмами экс-
каватора ЭК.Г-8И с разбивкой их на основные функцио-
нальные узлы (см. § 5).
Обмотки силового магнитного усилителя (СМУ), от-
носящиеся к одному из усилителей, входящему в двух-
тактный магнитный блок, обозначены МУ1, а относящие-
ся к другому усилителю — МУ2. В скобках приведен по-
рядковый номер обмотки управления. В отличие от схем
управления экскаватором ЭКГ-8 одной из важных осо-
бенностей рассматриваемых схем является (рис. 22) раз-
дельное несимметричное управление с помощью кулачко-
вого командоконтроллера каждым из двух однотактных
магнитных усилителей, образующих двухтактную схему.
Все приводы в принципе управляются одинаково.
ПРИВОД МЕХАНИЗМА ПОДЪЕМНОЙ ЛЕБЕДКИ
Экскаваторная характеристика привода в основном
и в промежуточных положениях командоконтроллера
обеспечивается совместным действием трех главных уз-
лов схемы (см. рис. 19): узла 1 задающих обмоток
МУП1(1), МУП2(1); узла 2 обратной связи по напряже-
нию генератора с обмотками МУП 1(4), МУП2(4) и уз-
ла 3 отрицательной обратной связи по току якоря с об-
мотками МУП1(3) и МУП2(3).
Узел смещения магнитных усилителей (узел 4 рис. 19
и 22) включает две пары обмоток смещения: МУП 1(2),
МУП2(2) и МУП1(5), МУП2(5), показанных на рис. 19,
и они же МУ(2) и МУ(5) на рис. 22, причем обмотки
включаются последовательно и согласно. Как отмечалось
в § 4, обмотка МУ(5) создает постоянное отрицательное
смещение, а обмотка МУ(2) создает в зависимости от
положения командоконтроллера КК отрицательное сме-
щение (при нулевом положении КК) или положительное
(при рабочих положениях КК). О роли смещений будет
сказано ниже.
Каждый магнитный усилитель налаживается таким
образом, что при работе привода он имеет слабое отри-
цательное смещение (0,08—0,13 А), представляющее со-
6*
83
102
Номер узла.
К В 2
К В2
Рис, 19. Схема управления электроприводом механизма подъема
202
Р1Н
(Я1Н)
rtf (OB)
P9H
MP2
202
P2H
ДПДН
209
-о А А А
МУН1 МУН2

<4
К трансформа-
тор Q.M
RflH2
(Я2Н) (Д2Н) муН2(г) 207
211 I 291 ~~1
ДН
J" ^нгГ^
' ' ? ! I %ВНТ1 RVHZ
RAH2 Z1S
217
РУНЗ
202
" 201 МУОИУ ’ ,~rah9 :Я1
L______£UI ^vfy> _____p--1 ^Ol I----
----------14H--ЦК— ЧК---puup-------------
l\7no
B1 K1 rms—------------------->=b
| 211M^1^ 227 RyH1°
222 2H 2H 2K
R^HH
Номер
узла
8
ВО
ШЛ.ЮППП
МР2
Т[8Д-
~2^
9
13
экскаватора ЭКГ-8И.
101
Ryne
кч
КДП9
МУП1(4)
ш
" чк чн
RVR7
Рис. 20. Схема управления электроприводом механизма напора эк-
скаватора ЭКГ-8И.
бой результирующее смещение двух обмоток смещения:
обмотки МУП (5) [МУ(5) на рис. 22], создающей слабое
отрицательное постоянное не зависимое от положения
командоконтроллера смещение (0,2—0,25 А), и обмотки
МУП(2) [МУ 1-2 и МУ2-2 на рис. 13 и МУ(2) на рис. 22],
создающей при переводе рукоятки командоконтроллера
из нулевого в любое рабочее положение слабое положи-
тельное смещение (0,12 А).
Действительно, когда командоконтроллер (КПП на
рис. 19 и КК на рис. 22) установлен в положение 0, об-
мотки смещения МУП 1(2) и МУП2(2), создают сильное
отрицательное смещение FCKi (0,8 А), так как положи-
тельный ток проходит от конца к началу обмоток через
замкнутый контакт К1 командоконтроллера ККП
(узел 4). Одновременно включается контактор П1, кото-
рый шунтирует контакт К1 своим замыкающим контак-
86
том. При переводе рукоятки командоконтроллера ККП в
любое рабочее положение, в том числе в основное поло-
жение III, контакт К1 размыкается, а контактор П1 ос-
тается включенным. Поэтому ток в обмотках смещения
изменяет свое направление, так как теперь он проходит
от начала к концу обмоток МУП 1(2) и МУП2(2) по цепи:
плюсовой зажим 60, резисторы КУП8 и КУП9, указанные
обмотки, зажим 137, резистор КУПИ, замкнутый замы-
кающий контакт П1, минусовый зажим 61. В результате
при установке командоконтроллера в рабочие положения
этой обмоткой создается слабое положительное смеще-
ние, которое может регулироваться с помощью резистора
ИУП8.
Слабое отрицательное смещение необходимо, чтобы
результирующая характеристика вход—выход магнитно-
го блока в области, близкой номинальному току выхода
блока (см. рис. 14,б), имела не резкий (линейный) спад,
а некоторый перегиб, что улучшает устойчивость системы
при действии размагничивающей токовой обмотки, не
вызывая перемагничивания блока. Такое смещение не-
обходимо также для того, чтобы можно было равномер-
но разбить по ступеням напряжение генератора, а следо-
вательно, и частоту вращения двигателя.
Узел задающих обмоток управления МУП 1(1) и
МУП2(1) узел 1, (рис. 19), как в схеме рис. 16, служит
для управления приводом подъемной лебедки экскава-
тора: подъема и опускания ковша.
Положения I, II и III командоконтроллера ККП слу-
жат для регулирования частоты вращения двигателя и
реверсирования, а также для создания экскаваторных ха-
рактеристик. С помощью контактов КЗ и К4 (см. рис. 19
и 22) реверсируется ток в задающих обмотках [МУП 1(1)
и МУП2(1) на рис. 19 и ОЗ на рис. 22], включенных па-
раллельно и встречно. Контакт КЗ подключает эти об-
мотки к минусовому зажиму, а контакт К4 — к плюсово-
му зажиму цепи питания потенциометра КУПЗ.
При положении I, допустим Вперед, замыкаются кон-
такты КЗ и К2 (рис. 22). Тогда задающий ток 13
(см. рис. 22) от плюсового зажима а проходит по задаю-
щему потенциометру КУЗ к резистору RH7. Здесь ток
разветвляется. Часть его, Ц, проходит по резистору КУ4
непосредственно в обмотку 1К—1Н магнитного усилите-
ля МУ2 и через контакт КЗ — к минусовому зажиму Ь,
другая часть задающего тока, 12, в свою очередь развет-
87
О 50
в
1Z
320
324 302
322
ЧН чк чк чн
Ry В 7
КХ2
3
6
1
I
32g--------
Рис. 21. Схема управления электроприводом механизмов поворота и
88
вляется, поскольку выпрямитель ВВ2 подключен в про-
водящем направлении. Значительная доля этого тока,
будет проходить по цепи: выпрямитель ВВ2, контакты К2
и КЗ, зажим Ь. Лишь небольшая доля этого тока,
пройдет по цепи задающей обмотки 03 1Н—1К магнит-
ного
ШИМ
усилителя МУ1, так как эта цепь обладает боль-
сопротивлением (7?У5+/?оз). чем шунтирующая ее
В
ВВ2
результате такого включения выпрямителей ВВ1,
и командоконтроллера в задающих обмотках уси-
хода экскаватора ЭКГ-8И.
89
Главная цепь
Цепь управления
Постоянное отрицательное
смещение
Рис. 22. Схема управления (упрощенная) главными электроприво-
дами экскаватора типа ЭКГ-8И, выполненными по системе Г—Д с
СМУ.
лителей получаются токи разного значения, а следова-
тельно, и м. д. с. F3.
На рис. 22 м. д. с. задающей обмотки обозначены в
зависимости от положения командоконтроллера: F3i,
F3n и F3lu. Размеры стрелок при этих обозначениях при-
мерно пропорциональны соответствующей м. д. с. На
рис. 14, б отрезками ОГ, ОЕ и ОН для усилителя МУ1 и
ОС, ОЙ и ОН для усилителя МУ2 обозначены управля-
ющие токи /упр, соответствующие различным ступеням
частоты вращения, т. е. различным значениям F3. Хотя
м. д. с. F3i обмотки 1Н—1К. усилителя МУ1 незначитель-
на по сравнению с м. д. с. F3i усилителя МУ2, она намаг-
ничивает усилитель МУ1, так как действует против
м. д. с. FCM обмотки смещения 5Н—5 К, создающей отри-
цательное смещение,- Ток нагрузки (см. рис. 14, б) на
выходе усилителя МУ1 увеличивается, в то время как
ток выхода усилителя МУ2 почти не изменяется, так как
м. д. с. Fcm обмотки смещения действует согласно с
м. д. с. Fai усилителя МУ2. В этом случае ток нагрузки
двухтактного усилителя (точка а на рис. 14, б) опреде-
лится вычитанием из отрезка ГВ (ток выхода усилителя
МУ1) отрезка СД (ток выхода усилителя МУ2).
При переключении командоконтроллера в положение
II размыкается контакт К2 (узел 1 рис. 19), но остаются
включенными контакт К.5 и реле 773 (см. узел 5 рис. 19),
в результате чего в цепь, шунтирующую задающую об-
мотку усилителя МУ1, вводится дополнительное сопро-
тивление резистора КДН8. Поскольку сопротивление в
——\-RH8, рис. 22),
произойдет новое распределение тока, после чего по за-
дающей обмотке 1Н—1К усилителя МУ1 станет прохо-
дить ток большего значения, чем при положении I. Со-
ответственно увеличивается и ток выхода усилителя МУ1
(см. отрезок ЕМ на рис. 14,6). В этом случае ток на-
грузки блока (точка b на кривой 3) определится разно-
стью токов выходов усилителя МУ1 (отрезок ЕМ) и уси-
лителя МУ2 (отрезок КЛ).
В основном положении III командоконтроллера шун-
тирующая цепь отключается, так как размыкается кон-
такт К5 (узел 5, рис. 19). Задающие обмотки МУП1(1)
и МУП2(1) (узел 1, рис. 19) включаются параллельно
через одинаковые резисторы Р.УП4 и КУП 5 и образуют
обычную обмотку двухтактного усилителя, как при сим-
91
метричном управлении МУ, так как по обеим задающим
обмоткам усилителей проходят задающие токи одина-
кового значения (см. рис. 14,6 отрезок ОН). Магнито-
движущая сила ^зш обмотки 03 усилителя МУ1 обес-
печивает такое насыщение магнитного усилителя, что
рабочая точка d (см. рис. 14,6) на статической харак-
теристике блока оказывается в зоне глубокого насыще-
ния усилителя. Это обстоятельство используется для по-
лучения экскаваторной формы основной характеристики
привода. Даже при наличии непрерывно действующей об-
ратной связи по току якоря благодаря такому глубокому
насыщению МУ осуществляется так называемая магнит-
ная отсечка по току в отличие от потенциометрической
отсечки в схеме на рис. 16 (узел 3).
Непрерывная обратная связь по напряжению генера-
тора (узел 2, рис. 19). Обмотки обратной связи по на-
пряжению МУП 1(4) и МУП2(4), соединенные между со-
бой встречно и последовательно, включаются в диаго-
наль моста, образованного резисторами РУП6, РДП9 и
РУП7 и замыкающим контактом реле РН1. Такая схема
включения обмоток позволяет в зависимости от того
включено или выключено реле контроля напряжения ге-
нератора РН1 осуществлять отрицательную обратную
связь (при отключении реле РН1) либо положительную
обратную связь (когда реле РН1 включено и подобра-
но при наладке определенное соотношение плеч с резис-
торами РДП9 и РУП7).
Во всех рабочих положениях ККП Вперед (так как
вентиль ВЗ в цепи реле РН1 при работе на подъем за-
пирает эту цепь, и поэтому контакт РН1 в узле 2 разомк-
нут) и рабочих положениях ККП Назад (в последнем
случае до увеличения напряжения на генераторе до
500 В) обмотки МУП1(4) и МУП2(4) выполняют роль
непрерывной отрицательной обратной
связи с функциями, аналогичными функциям узла 2
на рис. 16. При этом действие обмотки с током, проходя-
щим по цепи: резистор РДП9, обмотки МУП(4), учас-
ток 120—102 потенциометра РУП6, является размагни-
чивающим. Результирующая м. д. с. каждого однотакт-
ного усилителя определяется при холостом ходе генера-
тора соотношениями (см. рис. 14, 6):
р __ р _ р __р . р р । р
Упр у! З.МУ1 1 н1 у2 1 з,МУ2 ' ги-
Так как задающая м. д. с. Д3,му2 (см. рис. 14, 6) ве-
92
лика, то FB не оказывает на усилитель МУ2 заметного
влияния и он остается полностью размагниченным. Ре-
зультирующая м. д. с. Fynp получается различной в зави-
симости от положения ККП, и усилитель МУ1 дает на
выходе ток нагрузки (возбуждения), соответствующий
выбранной частоте вращения (см. кривые I, II, III, I' II'
IIГ на рис. 23).
Рис. 23. Внешние характеристики генератора привода подъема ра-
бочего механизма экскаватора ЭКГ-8И в координатной плоскости.
О, I, II и III — положения рукоятки командоконтроллера; 1 — кривая дина-
мического торможения; 2— кривая торможения при наличии в схеме узла
реверсирования.
Когда командоконтроллер будет установлен в поло-
жение III Назад (Спуск), задающие обмотки магнитных
усилителей подключатся к участку 105—138 (см. рис. 19)
задающего потенциометра РУПЗ через контакты коман-
доконтроллера К4 (узел 1). При напряжении на генера-
торе ГП порядка 500 В (между второй и третьей часто-
тами вращения) в узле 2 жесткой обратной связи по
напряжению срабатывает реле РН1. Включение замыкаю-
щего контакта реле РН1 в узле 2 приводит к ревер-
сированию тока в обмотках обратной связи по на-
пряжению МУП 1(4) и МУП2(4). Теперь ток будет про-
ходить по цепи: участок 101—120 резистора КУП6, об-
мотки МУП(4), резистор РУП7 и замкнутый контакт
реле РН1. При этом вместо отрицательной создается и о-
ложительная обратная связь по напряже-
нию генератора. Одновременно размыкающий контакт
реле РН1 вводит в цепь задающего потенциометра до-
полнительно сопротивление участка 127—170 резистора
РУПЗ (см. узел /). Тем самым ограничивается выброс
93
тока в главной цепи при переводе командоконтроллера
из положения III при спуске в положение I при подъ-
еме.
На рис. 23 показано приблизительное значение тока
главной цепи /р, когда нет реверсирования обмотки на-
пряжения усилителя, и тока Г, когда оно есть. Дейст-
вительно, при изменении направления тока в задающей
обмотке усилителя поле возбуждения, а значит и на-
пряжение генератора, быстро уменьшаются. Это происхо-
дит вследствие совпадения действий м. д. с. задающей
обмотки и обмотки напряжения в начале реверсирова-
ния, когда полярность генератора еще остается прежней.
Быстрое уменьшение напряжения вызывает появле-
ние в главной цепи больших тормозных токов /р и резкое
торможение. Чтобы торможение было более плавным,
обмотки напряжения в первый период реверсирования
переключаются на положительную обратную связь, в ре-
зультате чего поле возбуждения уменьшается медлен-
нее. Поэтому уменьшаются и броски тормозного тока.
После того как напряжение генератора, постепенно
уменьшаясь, достигнет нуля и, изменив полярность, нач-
нет возрастать, выпрямитель ВЗ (см. узел 2, рис. 19)
окажется закрытым, реле РН1 отключится и обмотки
напряжения вновь станут выполнять функции отрица-
тельной обратной связи по напряжению генератора.
При переводе рукоятки ККП в положение III Назад
(Спуск) основная характеристика имеет меньший сто-
порный ток (за счет уменьшения задающей м. д. с.), бо-
лее высокое заполнение (вследствие действия положи-
тельной обратной связи по напряжению) и более высо-
кую частоту вращения идеального холостого хода
двигателя (из-за ослабления поля). Соответствующие
характеристики III (Подъем) и IIГ (Спуск) показаны
на рис. 23.
Непрерывная отрицательная связь магнитных усили-
телей по току в главной цепи (узел 3, рис. 19) достигает-
ся включением токовых обмоток МУПЦЗ) и МУП2(3)
на участок главной цепи 101—103, в который входят об-
мотки дополнительных полюсов: генератора ДПГП и
одного из двигателей ДПДП2, а также компенсационная
обмотка генератора КО. При этом экскаваторная фор-
ма основной механической характеристики двигателя или
же основной внешней характеристики генератора
(рис. 23, кривая III) получается за счет глубокого насы-
94
щения магнитного усилителя — магнитной отсечки
(см. рис. 14, б).
В третьем положении ККП в узле обратной связи по
току разомкнут контакт ПЗ, и обмотки МУП1-3 и
МУП2-3 включены симметрично, образуя обычную токо-
вую обмотку двухтактного магнитного усилителя. Эта
обмотка осуществляет непрерывную отрицательную об-
ратную связь по току якоря.
При возрастании тока якоря вступает в действие узел
отрицательной обратной связи по току, м. д. с. которой
FT действует встречно м. д. с. задающей обмотки F3
(см. рис. 14,6). Поскольку усилитель при холостом хо-
де работает в режиме глубокого насыщения, то с увели-
чением тока якоря до номинального и несколько больше-
го значения размагничивающий эффект обмоток МУП(З)
незначительно сказывается на значениях тока возбуж-
дения независимой обмотки и э. д. с. генератора Ет, а сле-
довательно и частоте вращения двигателя (см. участок
ab кривой III на рис. 23), так как м. д. с. FT не выходит
из области насыщения усилителя (участок МР кривой 1
на рис. 14, б).
Когда командоконтроллер находится в промежуточ-
ных положениях, ток в главной цепи при стопорении дви-
гателей зависит от тока в задающих обмотках и от сопро-
тивления в цепи токовых обмоток усилителей, например,
когда командоконтроллер находится в положении
II (Вперед), включается контактор ПЗ, который замыка-
ет свои контакты в задающем и токовом узле. Это при-
водит к перераспределению тока в задающих и токовых
обмотках усилителей. Рабочая точка на характеристике
«вход—выход» (см. рис. 14, б) размагниченного усилите-
ля МУП2 (рис. 19) перемещается незначительно (из точ-
ки ИГ в точку 1Г), а рабочая точка намагниченного уси-
лителя МУП1 перемещается значительно (из точки III
в точку II), так как задающая обмотка этого усилителя
шунтируется вентилем ВВП2 и включением последова-
тельно резистором РДП8. Чтобы токовый узел не дейст-
вовал при значениях токов главной цепи, меньших сто-
порного для полярности генератора, указанной на
рис. 19, токовая обмотка МУП1(3) намагниченного уси-
лителя также шунтируется вентилем ВПТ1. Поэтому
большая часть тока в токовом узле, определяемого па-
дением напряжения на участке главной цепи 101—103,
будет проходить по этой шунтирующей цепи и по обмот-
ке МУП2(3) размагниченного усилителя.
95
Действие токовой связи на усилителе МУП 1(3)
ослаблено настолько, что при возрастании тока якоря
результирующая м. д. с. и, следовательно, напряжение
на обмотке возбуждения генератора уменьшаются незна-
чительно. Только тогда, когда ток в главной цепи будет
близок к стопорному значению, размагничивающее дей-
ствие токовой обмотки МУП 1(3) намагниченного усили-
теля возрастет и наклон внешней характеристики (кри-
вая II на рис. 23) станет крутым.
Из рис. 23 видно, что промежуточные характеристики
1 и II вблизи точки холостого хода имеют нелинейный
участок с меньшей жесткостью, чем в области средних
нагрузок. Эта нелинейность обусловлена нелинейностью
сопротивления вентиля ВПТ. При малых токах сопро-
тивление вентиля велико и токовая связь ослабляется в
меньшей степени, чем в случае более значительных на-
грузок.
Схема обеспечивает поддержание постоянства стопор-
ного тока привода при различных температурах окру-
жающей среды. Поддержание постоянства стопорного
тока системы Г—Д достигается регулированием напря-
жения питания узла задающих обмоток усилителей за
счет температурного изменения сопротивлений обмоток
возбуждения двигателей и включения в цепь токовых об-
моток магнитных усилителей резисторов температурной
компенсации типа СТК-1.
Узел задающих обмоток включен в диагональ моста,
образованного обмотками возбуждения двигателей
(0ВДП1, 0ВДП2) и резисторами ДДП5 и РДП6. При
нагревании двигателей сопротивление обмоток возбуж-
дения увеличивается, тогда если неизменно напряжение
возбудителя В2 (ПО В), напряжение на потенциометре
ДУПЗ будет возрастать, частично компенсируя увеличе-
ние падения напряжения на дополнительных полюсах
ДПГ генератора и ДПД двигателя в узле 3.
Резисторы температурной компенсации ДДП1 и
ДДП2 омываются потоком воздуха, выходящего из гене-
ратора подъема. С увеличением сопротивлений обмоток
ДПГ, РО и ДПД из-за повышения температуры сопро-
тивления резисторов РДП1 и РДП2 также возрастут.
Благодаря этому с повышением температуры увели-
чение падения напряжения на входе токового узла со-
провождается соответствующим увеличением сопротив-
ления цепи токовых обмоток, что уменьшает температур-
96
ные изменения коэффициента обратной связи по току в
тем большей степени, чем больше доля сопротивления
резисторов РДП1 и РДП2 в суммарном сопротивлении
токовой цепи.
Общее действие устройства температурной компенса-
ции может быть направлено так, чтобы при уменьшении
температуры имело место уменьшение и стопорного тока.
Так как уменьшение температуры сопровождается уве-
личением тока возбуждения двигателей и их потока, та-
кой закон изменения стопорного тока обеспечит в усло-
виях эксплуатации примерное постоянство стопорного
момента привода:
ЛТ Ф I с Ф I
стоп ОВД,хол стоп,хол М ОВД,гор стоп,гор ’
ГДе ^ОБД.хол > ®ОВД,гор’ Лтоп.хол < стоп,гор’
Узел возбуждения и ослабления поля двигателя (уз-
лы 6 и 7, рис. 19). Обмотки возбуждения двигателей
включаются между собой параллельно. Последовательно
с каждой обмоткой включен нерегулируемый резистор.
Обмотки питаются от возбудителя В2 напряжением
ПО В. Резисторы РДПЗ и РДП4 шунтируются контак-
тами контактора ослабления поля П2. При подъеме ков-
ша контактор П2 включается, шунтируя резисторы
РДПЗ и ПДП4, и магнитный поток двигателей устанав-
ливается равным номинальному.
При переводе рукоятки K.KJJ (узел 1, рис. 19) в по-
ложение III, Назад (спуск ковша) и достижении генера-
тором ГП напряжения порядка 500 В в узле 2 срабаты-
вает реле РН1 и происходит ослабление поля двигателей,
так как в узле 7 размыкающий контакт реле РН1 отклю-
чает катушку контактора ослабления поля П2. После
этого в цепи обмоток возбуждения двигателей ОВДП1 и
ОВДП2 вводятся резисторы РДПЗ и РДП4. Ослабление
магнитного потока двигателей допускается при наладке
устанавливать до 50% номинального.
Узел защиты и автоматики (узел 8, рис. 19). Реле
максимального тока МР1 (узел 8) срабатывает, если
ток в главной цепи превысит стопорное значение на 20%•
При этом отключаются контактор П1 и катушка элек-
тромагнита тормоза ЭПВП (узел 9) и рабочий механизм
подъема затормаживается.
В случае аварийного отключения напряжения линии,
питающей экскаватор, или аварийного отключения кон-
7—522
97
тактора подачи питания П1 в цепи управления катушка
электромагнита также отключается и рабочий механизм
затормаживается (нулевая защита).
Конечный выключатель К.ВП обеспечивает защиту
механизма от переподъема ковша. Путевой командоап-
парат при приближении ковша к головке стрелы своим
размыкающим контактом КВП1 (узел 1) отключает цепь
задающих обмоток магнитных усилителей, а замыкаю-
щим контактом КВП2 (узел 4) реверсирует ток в обмот-
ках смещения, в результате чего создается сильное от-
рицательное смещение характеристик «вход—выход»
магнитных усилителей, обеспечивающее быстрое гашение
поля генератора (см. рис. 14, а). Срабатывание конеч-
ного выключателя КВП1 при недопустимом подъеме
ковша равноценно установке рукоятки командоконтрол-
лера в нулевое положение.
Узел управления тормозом (узел 9, рис. 19). Меха-
низм снабжен пневматическим тормозом. Тормоз накла-
дывается пружиной и снимается сжатым воздухом.
Управление тормозом осуществляется электрическим
клапаном ЭПВП с помощью автоматического выключа-
теля ВП. При подаче напряжения на катушку ЭПВП
тормоз снимается (растормаживается механизм), при
выключении напряжения тормоз накладывается (меха-
низм затормаживается).
Механическим тормозом обычно пользуются при дли-
тельных перерывах в работе. Во время же экскава-
ции торможение привода осуществляется электриче-
ски: переводом рукоятки командоконтроллера в нуле-
вое или противоположное положение (реверсирова-
ние).
При установке рукоятки командоконтроллера в нуле-
вое положение обмотки смещения, как упоминалось вы-
ше, создают сильное отрицательное смещение характе-
ристик «вход—выход» магнитных усилителей, что равно-
ценно разрыву выходных цепей силовых магнитных
усилителей. В результате этого быстрее уменьшается по-
ле генератора, исключается действие токовых обмоток и
обмоток напряжения. Тем самым, достигается жесткая
внешняя характеристика генератора, что необходимо для
удержания ковша без наложения механического тормоза
(кривая 0 на рис. 23). При этом двигатели подъема ра-
ботают в режиме динамического торможения на сопро-
тивление якорной цепи и характеристика имеет высокую
98
жесткость, соответствующую жесткости естественной ха-
рактеристики в системе Г—Д (прямая 1 на рис. 5).
ПРИВОД МЕХАНИЗМА НАПОРА
Схема привода механизма напора, приведенная на
рис. 20 принципиально не отличается от рассмотренной
выше схемы привода подъема. В схеме предусмотрены
конечные выключатели КВН1 и КВН2, контакты кото-
рых отключают задающие обмотки магнитных усилите-
лей, когда рукоять напорного механизма подходит в
крайние положения. Кроме того, имеется кнопка КОД
для открывания днища ковша (узел 13).
ПРИВОД МЕХАНИЗМОВ ПОВОРОТА И ХОДА
Действие схемы управления электроприводом меха-
низмов поворота и хода (см. рис. 21) принципиально та-
кое же, как и рассмотренной схемы подъема. Она содер-
жит те же основные узлы, поэтому можно ограничиться
описанием некоторых изменений в исполнении ряда уз-
лов, обусловленных спецификой работы привода пово-
рота, а также особенностей схемы, связанных с питани-
ем двигателя хода от генератора поворота. Переключе-
ние генератора ГВХ (узел 12) с двигателей поворота на
двигатель хода и наоборот, осуществляется в результате
соответствующих переключений в главных цепях машин
с помощью контакторов хода 1Л1 и поворота 2Л1. В это
время питание на обмотку возбуждения двигателя хода
(узел 6) подается через замыкающие контакты контак-
торов ШХ1 и ШХ2. Режим работы выбирается с помо-
щью универсального переключателя УП1 (узел 11). Пе-
реключение возможно только при напряжении генерато-
ра, близком нулю, когда размыкающие контакты реле
РН2 (узел 12) подключат цепь контакторов поворота и
хода (узел 11).
Токовый узел и узел задающих обмоток выполнен так
же, как в схеме подъема. Несколько иначе выполнены
узел обратной связи по напряжению генератора и узел
смещения (рис. 19 и 21), так как условия работы пово-
ротного механизма отличаются от условий работы меха-
низмов подъема и напора. Основной задачей является
получение оптимального характера переходных процес-
сов при постоянном ускорении. В связи с этим необхо-
7*
99
димо, чтобы двигатели поворота разгонялись с почти по-
стоянным моментом на всем протяжении переходного
процесса. Поэтому в узле 2 схемы предусмотрено ис-
пользование положительной обратной связи по напряже-
нию генератора при основном (III) положении рукоятки
командоконтроллера, когда контактор КХ2 (узел 5) от-
ключается и замыкает
ханическая характеристика
электропривода поворота эк-
скаватора ЭКГ-8И.
своим контактом цепь резисто-
ра РУВ7 (узел 2). При на-
ладке, изменяя коэффициент
положительной обратной
связи по напряжению гене-
ратора, можно достичь до-
вольно полного заполнения
основной внешней характе-
ристики привода поворота
(кривая III на рис. 24).
Таким образом, слабая
отрицательная связь по на-
пряжению генератора ис-
пользуется только на про-
межуточных положениях ко-
мандоконтроллера, когда
промежуточный контактор
КХ2 (рис. 21) включен и его
размыкающий контакт в уз-
ле обратной связи по напря-
жению разомкнут. При этом
схемы подъема и промежуточ-
схема не имеет отличий от
ные характеристики имеют ту же форму, что и на подъе-
ме (см. кривые I и II на рис. 23 и 24).
При установке рукоятки командоконтроллера в по-
ложение 0 происходит процесс торможения, который осу-
ществляется в два этапа: при включенном реле PH 2 (по-
ка напряжение генератора достаточно для удержания
якоря реле РН2) и при выключенном реле РН2.
На первом этапе цепь резистора РУВ9 в узле 4 оста-
ется разомкнутой контактом РН2, и при замкнутом кон-
такте 1<1 командоконтроллера обмотки МУВ1(2) и
МУВ2(2) создают сильное отрицательное смещение,
обеспечивающее интенсивное торможение привода (ха-
рактеристика 0 на рис. 24, аналогичная характеристике
на рис. 23).
На втором этапе, когда отпадает реле РН2, его кон-
такт в узле 4 замыкается и резистор РУВ9 шунтирует об-
100
мотки смещения, уменьшая ток и м. д. с. отрицательного
смещения, т. е. зону нечувствительности усилителя. Это
необходимо для смягчения характеристики привода по-
ворота в положении 0 командоконтроллера (кривая О'
на рис. 24), так как при жесткой характеристике в про-
цессе экскавации электропривод поворота бесполезно
нагружался бы значительным током, вызывая дополни-
тельный нагрев электрических машин. Смягчение харак-
теристики достигается за счет действия узла токоогра-
ничения (см. описание узла в § 5).
Напряжение генератора до номинального напряжения
двигателя хода снижается при увеличении сопротивле-
ния балластных резисторов в цепи выхода магнитных
усилителей контактами контакторов ШХ1 и ШХ2 (раз-
мыкаются их размыкающие контакты).
7. НАЛАДКА СХЕМ УПРАВЛЕНИЯ ГЛАВНЫХ ЭЛЕКТРО-
ПРИВОДОВ
Наладка отдельных элементов и схем управления
главных электроприводов в целом экскаваторов ЭКГ-8 и
ЭКГ-8И производится в той же последовательности и по
методике, которые описаны в [4—6]. Ниже приводится
краткая программа выполнения наладки схем управле-
ния экскаватором ЭКГ-8И:
1. Проверяют правильность монтажа схемы и вклю-
чения силовых обмоток, а также обмоток управления
магнитных усилителей.
2. Размыкают главные цепи электроприводов и от-
ключают узлы токовых обмоток магнитных усилителей.
3. Проверяют регулировку реле защиты.
4. Включают возбудительный агрегат, проверяют
правильность подключения его полярности схеме и уста-
навливают напряжение 115—ПО В.
5. Проверяют напряжения на обмотках возбуждения
двигателей (подъема и хода 85 В, а напора и поворота —
80 В).
6. Проверяют направления и значения токов в обмот-
ках смещения МУ при нулевом положении командоконт-
роллера (токи проходят от конца к началу обмоток: в об-
мотках подъема 0,73—0,94 А, напора 0,87—0,9 А и по-
ворота 0,43—0,5 А), а также в задающих обмотках
усилителей.
101
7. Измеряют сопротивления резисторов на входе об-
ратной связи по току главной цепи МУ.
8. Проверяют полярность и значение напряжений и
токов на выходе селеновых выпрямителей МУ (напряже-
ние должно быть порядка 180 В, токи для приводов:
подъема •— 40 А, напора 10 А и поворота — 32 А).
9. Запускают синхронный двигатель и проверяют по-
лярность и значение напряжений генераторов в различ-
ных положениях командоконтроллера.
10. Проверяют напряжения и значения токов в об-
мотках обратной связи по напряжению генератора МУ.
11. Проверяют правильность включения токовых об-
моток МУ на холостом ходу генератора и устанавливают
расчетные сопротивления резисторов в их цепи.
12. Отключают синхронный двигатель и собирают
схему главной цепи и токового узла, в узлы задающих
обмоток и смещения МУ включают добавочные регули-
руемые резисторы 10—20 Ом на ток 8—10 А и с их по-
мощью устанавливают в задающих обмотках расчетные
токи.
13. Отключают обмотки возбуждения двигателей и
накладывают тормоза. Запускают вновь синхронный
двигатель и проверяют значение стопорных токов на
всех ступенях командоконтроллера.
14. Включают обмотки возбуждения двигателей та-
ким образом, чтобы направление движения механизма
соответствовало положению рукоятки или педали коман-
доконтроллера.
15. Проверяют нулевую защиту электроприводов.
Параметры, устанавливаемые при наладке схем
главных электроприводов экскаватора ЭКГ-8, приведе-
ны в приложении 6, а экскаватора ЭКГ-8И — в прило-
жении 7.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Технические характеристики электрических машин главного преобразовательного агрегата экскаваторов
типов ЭКГ-8 и ЭКГ-8И
Показатель Синхронный двигатель типа СДЭ-520-1000 подъема типа МПЭ-12-32/5 Генератор
поворота и хода типа МПЭ-14-12/4 МПЭ-14-12/4 напора типа ПЭ-2000
СДЭУ-14-29-6 ГПЭ-450-1000 ПЭМ-2000
Номинальная мощность, кВт 525/525 450/450 225/225 115/115
Номинальное напряжение, В 6000/6000 60/120 60/120 1000/1000 660/560 660/660 330/330
Номинальный ток якоря (для синхронного дви- гателя ток статора), А Частота вращения, об/мин 682/805 1000/1000 341/341 1000/1000 348/348 1000/1000
Номинальное напряжение независимого возбуж- — 75/34,4 75/75 85/31
дения, В 280/280
Номинальный ток независимой обмотки возбуж- 24,9/29,0 20,8/21,3 12,6/19,3
дения, А
Число главных полюсов — 6/6 4/4 4/4
Сопротивление обмоток (при 15°C), Ом: якоря — 0,011/0,008 0,0263/0,0263 0,108/0,011
независимого возбуждения (для синхронного 0,0746 0,0746 2,42/0,956* 2,9/2,95* 5,5/1,3*
двигателя сопротивление обмотки ротора) дополнительных полюсов 0,00142 0,0038 0,0058
0,00195 0,00622 0,0027
компенсационной — 0,00423 0,0258 0,0258 0,00412
5 — Продолжение прил. 1
Показатель Синхронный двигатель типа СДЭ-520-1000 Генератор
подъема типа МПЭ-12-32/5 поворота и хода типа МПЭ-14-12/4 МПЭ-14-12/4 напора типа ПЭ-2000
СДЭУ-14-29-6 ГПЭ-450-1000 ПЭМ-2000
противокомпаундной (размагничивающей) — 0,205/0,212 0,654/0,637 —
Число витков обмотки па полюс:
независимого возбуждения — 300/216 324/324 440/280
дополнительных полюсов — 5/6 13/13 14/14
противокомпаундной — 18/14 45/45 —
компенсационной — 8/8 15/15 —
Полное число проводников:
якоря — 1390/1390 342/242 744/744
компенсационной обмотки — 14/14 30/30 —•
Число пазов якоря — 87/69 57/57 62/62
Допустимая перегрузка по току якоря (для син- 5,8/5,8 Двухкратная Двухкратная Двухкратная
хронного двигателя кратность пускового тока) В течение 3 с
Марка и размеры щеток, мм ЭГ-4,20X30 ЭГ-4,20X30 ЭГ-4,25X30
ЭГ-14,2(12,5X32) ЭГ-4,20X32 ЭГ-4,25X30
Количество щеток на бракет 10/6X5 4/4X4 5/4X5
• Данные значения приведены для полуобмотки независимого возбуждения.
Примечания: 1. В числителе приведены данные электрических машин экскаватора типа ЭКГ-8, а в знаменателе — ЭКГ-8И.
2. Соединения обмоток — главных и дополнительных полюсов, противокомпаундной, компенсационной выполняются последо-
вательно.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Технические данные приводных электродвигателей главных рабочих механизмов экскаваторов ЭКГ-8 и ЭКГ-8И
Показатель Двигатели
подъема типа ДПЭ-82а ДПЭ-82а хода типа ДПЭ-82 ДПВ-52 поворота типа ДПВ-72, напора типа ДПЭ-72 открывание днища ковша типа ДПМ-21 ДПМ-21
поворота типа ДПВ-72 напора типа ДПВ-72
Номинальная мощность, кВт 190/190 175/54 100/100 5,5/5,5
Номинальное напряжение, В 270/270 460/395 305/305 110/110
Номинальный ток якоря, А 760/760 410/150 360/360 64/63
Продолжительность включения ПВ, % 75/75 75/45 80/80 25/25
Номинальная частота вращения, об/мин 740/740 740/1200 750/750 1450/1450
Номинальное напряжение возбуждения, В 85/85 85/85 80/80 110/110
Ток независимого возбуждения, А 19,5/19,5 19,5/11,5 12,7/12,7 1,06/1,42
Число полюсов Сопротивление обмоток при /=20°С, Ом: 4/4 4/4 4/4 4/4
0,0036 0,0122 0,011 0,086
якоря 0,0036 0,033 0,011 0,096
независимого возбуждения 3,5/3,5 3,5/6,3 5,1/5,1 77/77
дополнительных полюсов 0,0032 0,0088 0,0086 0,05
0,0032 0,0216 0,0086 0,05
Число секций обмотки якоря 36/36 46/35 31/31 —
Соединение обмотки якоря лягушечья лягушечья волновая волновая
Число витков на один полюс: лягушечья волновая волновая волновая
обмотки независимого возбуждения 380/380 380/380 470/470 —
Продолжение прил. 2
Двигатели
Показатель подъема типа ДПЭ-82а ДПЭ-82а хода типа ДПЭ-82 поворота типа ДПВ-72, напора типа ДПЭ-72 открывание дннгца- ковша типа ДПМ-21 ДПМ-21
ДПВ-52 поворота типа ДПВ-72 напора _типа ДПВ-72
обмотки дополнительных полюсов 8/8 14/14 14/14 —
Марка и размеры щеток, мм ЭГ-14 25X50
Момент инерции, даН-м2 17 к 14 8 —
Примечание. В числителе приведены данные электрических машин экскаватора типа ЭКГ-8, а в знаменателе — ЭКГ-8И.
Обмотки машин (независимого возбуждения, дополнительных полюсов) соединены последовательно.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Технические данные генераторов постоянного тока вспомогательного возбудительного агрегата экскаваторов
типов ЭКГ-8 и ЭКГ-8И
Показатель Возбудитель синхронного дви- гателя МП542-1/4 ПВ-81 1 Генератор собственных нужд (возбудитель В2) МД542-2/2 П-81
Номинальная мощность, кВт Номинальное напряжение, В 12,8/1,1 14/1,1 40/10 17/27 115/115
40/10 320/110 350/110
Номинальный ток якоря, А 148/234
Частота вращения, об/мин 1470/1450 1470/1450
Возбуждение
Номинальное напряжение на цепи возбуждения, В
Номинальный ток возбуждения, А
Сопротивление обмоток при t= 15 °C, Ом:
якоря
главных полюсов
дополнительных полюсов
компаундной
Соединение обмоток:
якоря
главных полюсов
дополнительных полюсов
компаундной
Число витков обмоток на полюс:
якоря
главных полюсов
дополнительных полюсов
компаундной
л Марка и размер щеток, мм
1 Примечание. Б числителе приведены данные э.
независимое компаундное
независимое компаундное
115/110 115/115
2,6/0,645 6,3
412/0,58 5,81
0,00695/0,0131 0,0237/0,024
28,55/12,85 10,8/12,85
0,0023/0,00501 0,00857/0,08
0,00275
0,00171
волновое волновое
волновое волновое
последовательное в 2 параллельные группы
в 2 параллельные группы в 2 параллельные группы
последовательное последовательное
в 2 параллельные группы в 2 параллельные группы
в 2 параллельные группы
в 2 параллельные группы
128/4 111/3
81 105/4
900/1034 840/1034
10/26 18/33
— 9/6
ЭГ-71 16X25
машин экскаватора типа ЭКГ-8, а в знаменателе — ЭКГ-8И.
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ОС
Назначение и технические данные цепей управления реверсивного промежуточного магнитного усилителя типа
БД-2ТА4-127-22 экскаватора ЭКГ-8
Назначение обмоток Обозначе- ние обмот- ки на схеме рис. 16 и 18 Маркировка выво- дов обмоток уси- лителя на доске зажимов Сопротивление цепи управ- ления, Ом Ток обмотки управления, А
номинальный длительно допустимый
Задающая обмотка ПМУ-1 УП—У12 1250 0,006 0,120
Непрерывная жесткая отрицательная обратная связь по напряжению генератора — дифференци- альная обмотка ПМУ-2 У21—У22 1250 0,006 0,120
Непрерывная жесткая отрицательная обратная связь по току главной цепи — токоограничиваю- щая обмотка ПМУ-3 У31-У32 400 0,019 0,220
Жесткая отрицательная обратная связь по на- пряжению магнитного усилителя ИМ У-4 У41—У42 400 0,019 0,220
Гибкая отрицательная обратная связь по напря- жению генератора — стабилизирующая обмотка по напряжению генератора ПМУ-5 У51—У52 2500 0,007 0,051
Гибкая отрицательная обратная связь по на- пряжению ЭМУ — стабилизирующая обмотка по напряжению ЭМУ ПМУ-6 У61—У62 630 0,007 0,051
Обмотка смещения — Выводов не имеет — — —
Рабочие обмотки Вывод трансфор- матора питания, зажимы Л1—Л2
ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Назначение и обмоточные данные трехфазного силового магнитного усилителя (блока) экскаватора ЭКГ-8И
Назначение обмоток Обозначе- ние обмот- ки на рис. 19—22 Заводская марки- ровка выводов обмоток каждого усилителя Обмоточные данные уси- лителя МУ1 или МУ2 Ток обмотки управления, А
число витков сопротивление обмотки при температуре 15°С, Ом длительно допустимый (среднее зна- чение) макси- мальный
Задающая обмотка МУ1(1); МУ2(1) ж—1к 200 7,15 1,2 1,2
Обмотка смещения МУ 1(2); МУ2(2) 2Н—2К; 2Н—2К 200 9,8 0,8 0,8
Непрерывная жесткая отрицательная об- ратная связь по току главной цепи — токо- огра вшивающая обмотка му1(3); МУ2(3) ЗН—ЗК; ЗН—зк 25 0,119 6,7 9,6
Непрерывная жесткая отрицательная об- ратная связь по напряжению генератора — дифференциальная обмотка МУ 1(4); МУ2(4) 4Н—4К; 4Н—4К 200 23,5 0,4 0,4
Отрицательное постоянно действующее смещение МУ 1(5); МУ2(5) 5Н—5К; 5Н— 5К 200 23,5 0,2 0,2
Рабочие обмотки переменного тока Ai—Хх; Bi Ух; Cj—Zj; А2—х2; В2 У2> С2—Z2;
ПРИЛОЖЕНИЕ 6
Параметры, устанавливаемые при иаладке главных электроприводов экскаватора ЭКГ-8 (система Г—Д с ЭМУ
и ПМУ). Расчетные данные
Положение командо- кои троллера Ток в обмотках, А Напряжение при холостом ходе, В Стопорный ток 'стоп- А
задающей ПМУ-1 дифференци- альной ПМУ-2 генератора независимого возбуждения Г {О В) двигателя независимого возбуждения Д(ОВ)
Полное возбуждение Ослабленное возбуждение эму генератора
Привод подъема
I 0,0023 0,00195 5,2
11 0,005 0,004 11,4 | 19,5 10,5
III 0,0075 0,006 19,4
Привод напора
I 0,0047 0,002 3,6
II 0,0091 0,004 7,2 | 12,7 —
III 0,0132 0,006 11,5
Привод поворота
I 0,0047 0,0023 4,3
II 0,0088 0,0044 9,2 ! 12,7 —
III 0,0133 0,006 20,7
Привод хода
III 0,008 0,006 9,3 19,5 —
20 200 1180
60 400 1370
100 600 1650
60 110 400
НО 220 550
170 335 670
65 230 700
115 430 780
175 660 860
105 460 900
ПРИЛОЖЕНИЕ 7
Параметры, устанавливаемые при наладке главных электроприводов карьерного экскаватора ЭКГ-8И
(система Г—Д с СМУ)_______________________________________________________________
Положение командо- контроллера Ток в обмотках усилителя Ток в обмотках, А Напряжение генератора Ur при холостом ходе, В Стопор- ный ток* т л 'стоп* л
задающий /3 нагрузки (дросселя) дифферен- циальной 'а генератора (в незави- симой по- луобмотке) ^воз двигателя (в незави- симой обмотке)
МУ1 МУ2 МУ1 МУ2 полное возбужде- ние ослаблен- ное воз- буждение
Привод подъема
Спуск I 0,74 0,21 10 2 —0,12 ! 4.6 209 400
11 0,79 0,36 16 2 —0,21 £,8,1 340 700
III 0.9 0.9 48 1 +0,03 23 8 . 24,0 12 690—729 1600
Подъем I 0,3 0,76 2.0 11 —0,13 4,8 210 480 •
11 0,4 0,8 2,0 17 —0,22 8,4 350 800
III 0,91 0,91 1,0 48 —0,42 24,0 690—7 20 1800
Привод напора
На себя I 0,1 0,8 12 0.3 0,12 »5.2 219 400
11 0,22 0,84 18 0,2 0,18 8,8 300 610
И! 1,16 1,16 28,5 0,2 0,215 14,2 12,0 360 940
От себя I 0,73 0,13 0.8 13,6 0,135 5,6 228 430
11 0,78 0,85 0,2 18,5 0,180 9,0 300 650
Ill 1.16 1,16 0.2 29 0,215 14,2 360 800—850
Привод поворота
Вправо I 0,9 0.1 0,4 8 —0,08 3 210 400
II 0,92 0,3 0,3 15 —0,17 6,8 470 550
III 1,06 1,08 0.3 37 +0,18 18,2 13,0 660—700 680—700
Влево I 0,12 0.9 8,5 0.3 —0,07 2,8 —— 196 420
11 0,32 0,94 16 0,2 —0,18 7,6 500 580
III 1,08 1,04 37,5 0,2 +0,19 18,2 660 720
Привод хода
111 1,08 1,04 0,3 21 +0,15 10,4 28 | - 1 500—550 f 680—750
Ток стопорный приведен для нен а гр евшейся машины.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Крайцберг М. И. Электроприводы строительных машин и
механизмов.— М.: Госэнергоиздат, 1958. — 327 с.
2. Современные карьерные экскаваторы/Б. И. Сатовскин.
Г. М. Ярцев, П. И. Полищук, В. Н. Цветков, Д. Л. Ясенцев. — М,-
Недра, 1971. — 477 с.
3. Буль Ю. Я., Ключев В. И., Седаков Л. В. Наладка электро-
приводов экскаваторов. — М.: Недра, 1975. — 312 с.
4. Бариев Н. В., Добровольский Л. А., Седаков Л. В. Электро-
машинный усилитель поперечного поля —М.: Госэнергоиздат,
1962. — 56 с.
5. Бариев Н. В. Схемы управления электроприводами мощных
экскаваторов и их наладка.—М .: Госэнергоиздат, 1962. — 79 с.
6. Бариев Н. В. Электропривод одноковшовых экскаваторов
ЭКГ-4 и ЭКГ-4,6. — М.: Энергия, 1975.— 160 с.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие................................................ 3
1. Общие сведения об электроприводе экскаваторов типов
ЭКГ-8 и ЭКГ-8И.............................................. 5
2. Электрооборудование главной силовой цепи экскаваторов
типов ЭКГ-8 и ЭКГ-8И........................................ 9
3. Электроснабжение экскаватора и электропривод перемен-
ного тока.................................................. 26
4. Цепь управления главными приводами и ее основные эле-
менты ......................................................30
5. Схемы управления главными электроприводами экскавато-
ра типа ЭКГ-8 (система Г—Д с ЭМУ и ПМУ) ... 63
6. Схемы управления главными электроприводами экскавато-
ра типа ЭКГ-8И (система Г—Д с СМУ).......................83
7. Наладка схем управления главных электроприводов . 101
Приложения....................... . . . . . 103
Список литературы ....................................... 112
Замеченная ошибка
На с гр. 85 и 86 неправильно размещены рисунки. Рис\
кок на стр. 86 является частью (продолжением) рис. 19 и
должен быть помещен на стр. 85. Рисунок на стр. 85 являет
ся рис. 20 «Схема управления электроприво юм механизма ня
нора экскаватора ЭКГ-81!» и голжен оыгь помещен на стр. 86.
Зак. 522
30 к.