книги / Электрооборудование одноковшовых экскаваторов

тирующая м. д. с. возбуждения ЭМУ на рис. 3-25,6. Та­ ким образом достигается реверсирование тока и магнит­ ного потока (м. д. с.) на выходе двухтактного усили­ теля.

Указанная система подмагничивани'я одного усилите­ ля и одновременного размагничивания другого дости­ гается встречно-последовательным включением обмоток, управления доУ)1 и о>у,2 однотактных усилителей 1МУ и 2МУ (рис. 3-25,6). Тогда соединенные таким образом управляющие обмотки оказываются в 1МУ, встречной по отношению к обмотке смещения о»Смь и в 2МУ, со­ гласной с обмоткой Доем,2 (обмотки же смещения вклю­ чены согласно и последовательно). Это означает, что с подачей на вход двухтактного усилителя тока управ­ ления одной определенной полярности созданное им магнитное поле в одном (например, в усилителе 2МУ) совпадает, а в 1МУ направлено против поля обмотки смещения (на рис. 3-25,6 направления потоков Фу и Фсм для этой полярности сигнала обозначены сплошны­ ми стрелками). В этом случае ток нагрузки первого уси­ лителя Л увеличивается (на рис. 3-25,а по правой ветви характеристики 1 однотактного усилителя 1МУ), так как ток /у для 1МУ является подмагничивающим (поло­ жительным сигналом). Ток нагрузки А усилителя 2МУ уменьшается (по. правой ветви характеристики 2), так как тот же ток /у для 2МУ — размагничивающий (отри­ цательный сигнал).

Ввиду того, что управляющий ток имеет по отноше­ нию к току смещения разные направления, характери-. стики / и 2 усилителей 1МУ и 2МУ развернуты относи­ тельно вертикальной оси в разные стороны, как показа­ но на рис. 3-25,а (кривая 1 изображена сплошной ли­ нией, а кривая 2' — штриховой линией). В свою очередь в связи с тем, что токи нагрузки, проходящие по обмот­ кам "управления ЭМУ, всегда направлены встречно (из-за чего результирующая м. д. с. их в конечном итоге

ются по разные стороны от горизонтальной оси. Чтобы характеристика 3 двухтактного усилителя точно прохо­ дила через начало координат, применяют регулировоч­ ные резисторы СУ в цепях обмоток смещения (рис. 3-25,6), позволяющие регулировать токи смещения в каждом однотактном МУ. Описанная работа блока

121

МУ характерна тем, что оба магнитных усилителя при нормальной работе находятся в режиме ненасыщения, соответствующем наклонной части характеристики «вход — выход». Кроме того, токи намагничивания (раз­ магничивания) каждого из МУ в данном режиме работы равны, но противоположны по знаку. Такой двухтактный блок МУ называется блоком, с с и м м е т р и ч н о й с и- с т е мо й у п р а в л е н и я . .

Применяются двухтактные схемы, в которых одиотактные МУ работают в режиме глубого насыщения, и, кроме того, не во всех режимах токи .управления каж- дого-из МУ равны между собой, например, для управ­ ления главными механизмами экскаватора ЭКГ-8И (см. § 7-1). Такие двухтактные блоки МУ называются

в современных экскаваторах находит ограниченное при­ менение вследствие ее низкого к. п. д. (до 17%). В на­ стоящее время имеется большое число различных ревер­ сивных схем МУ с повышенным к. п. д. Однако по принципу действия они делятся только на две разно­ видности: дифференциально-мостовые и мостовые.

3-10. ОДНОФАЗНЫЙ ДВУХТАКТНЫЙ БЛОК МАГНИТНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ СЕРИИ БД

Однофазные с симметричным управлением двухтакт­ ные блоки МУ типов ПМУ-3, УМБ-71/10 и БД, приме­ няемые для усиления и суммирования сигналов управ­ ления, а также формирования оптимальных экскаватор­ ных характеристик, не имеют большого принципиального различия, отличаясь лишь коэффициентами усиления обмоток управления, конструктивным исполнением МУ и блока фильтров, а также наличием добавочных рези­ сторов в цепях управления или без них.

На рис. 3-26,а приведена дифференциально-мостовая схема двухтактного магнитного усилителя с повышен­ ным к. п. д. Блок МУ собран из четырех усилителей по

никами), он выполнен из двух сдвоенных МУ с четырь­ мя. сердечниками (рис. 3-26,а и 6 ). При этом один сдво­ енный МУ (рис. 3-26,6) создается из усилителя по схеме

т

на рис. 3-24,6 за счет того, что каждая рабочая обмотка сердечников I п II делится на две равные части а и б, в результате чего на двух сердечниках получается четы­ ре обмотки (две пары: а\—а2 и б\—62). Каждая обмот­ ка каждой пары размещается на разных сердечниках. Комплект обмоток а\—а2 и сердечники / —II составляют один магнитный усилитель (1МУ на рис. 3-26,а и б); комплект обмоток б\—62 и те же сердечники — другой усилитель (2МУ). В целом 1МУ и 2МУ образуют сдво­ енный магнитный усилитель Др1. Таким же образом получается на сердечниках III и IV вторая пара магнит­ ных усилителей ЗМУ—4МУ (Др2).

Итак, двухтактный усилитель типа БД-2 Т (БД — блок двухтактный, 2 — на двух МУ, Т — тороидальные сердечники) состоит из двух сдвоенных дросселей Др1, Др2. Каждый дроссель имеет шесть обмоток управления ОУ (на рис. 3-26,а и б с целью упрощения изображена только одна. ОУ) и обмотку смещения, охватывающих оба сердечника, а также два комплекта (две пары) ра­ бочих обмоток адр,1—Дор,4, имеющих обособленный источ­ ник питания от шестиобмоточного трансформатора 127/55/12 В. Первичная обмотка трансформатора выве­ дена на сборку зажимов Л1—Л2 (рис. 3-26,6).

Рабочие обмотки дросселей Др1 и Др2 включаются в противоположные плечи моста, а обмотки управле­ ния —- встречно-последовательно выводятся на панель с зажимами, маркированными от У11—У12 до У61—У62 (буква У означает цепь управления, первая цифра за ней — порядковый номер обмотки, а последняя цифра: 1 — начало, 2 — конец обмотки управления). В цепи об­ моток управления включаются регулируемые резисторы 1СД->~6СД. В одну из диагоналей моста включается нагрузка Ru, в другую — балластный резистор R6 между точками, соответствующими положительному и отрица­ тельному напряжениям на выходе выпрямителей МУ.

Для пояснения принципа действия блока БД схему на рис. 3-26,а можно упростить, представив усилители 1МУ—4МУ в виде четырех независимых источников по-. С.ТОЯННОГО тока Е\—Е4 (рис. 3-26,в). При этом величины э. д. с. одновременно могут изменяться лишь у источни­ ков, расположенных в противоположных плечах моста

Ei и Е2 или Ez и Е4. При равенстве Ei=E2—Ez==E4t т. е. при режиме, когда ток управления отсутствует и имеет­ ся одинаковое подмагничивание током смещения всех

123

Четырех усилит1елей, ток через нагрузку не проходит, так как потенциалы точек К и Л одинаковы, а в RG токи усилителей складываются (/б = /ю + /2о= 2/о^=/ном).

Если обеспечить значительный ток управления одно­ го направления, то полностью намагнитятся, например, усилители 1МУ. и 2МУ (El=E 2=E'MSiKC) и полностью размагнитятся ЗМУ и 4МУ (£з=Е4^ 0 ). В этом случае через Rn проходит максимальный ток одного направле­ ния (сплошные стрелки на рис. 3-26,а и в), примерно равный току в Яб. С изменением направления тока управления Е\=Е2^х.О, а Е^=Е^—Ем&КСу и ток выхода изменит направление (штриховые стрелки).

В случае подачи на вход небольшого тока управле­ ния дроссель Др1 подмагничивается, а Др2 размагничи­ вается. Тогда ток h<I\, и через нагрузку проходит ток /н= / i—h- С изменением направления тока управления ток нагрузки изменит также направление.

Рис. 3-26. Двухтактный магнитный усилитель

а, б — включение однотактных МУ по мостовой схеме;

124

Таким образом, мостовой усилитель БД является двухтактным и имеет статическую характеристику, по­ добную кривой 3 на рис. 3-25,а. -

Следует отметить, что в блоке БД при наличии управ­ ляющего сигнала токи выходов каждой пары усилите­ лей не проходят в другую пару, а замыкаются через ре­ зисторы Ro и Ru (в Re токи складываются, а в Rn вычи­ таются)..Для пояснения указанного на рис. 3-26,а пока­ зана цепь тока выхода пары усилителей 1МУ—2МУ при

с повышенным к. п. д. серии БД.

в — упрощенная схема замещения двухтактного МУ.

125

их полном намагничивании (сплошные стрелки на рис. 3-26,а, в и рис. 3-27,а). Вентили В$ и В6 блокирова­ ны отрицательными напряжениями, и через них ток не проходит. Вентили B^ и Вв (4МУ) и ^ и BiQ (ЗМУ) не будут пропускать ток при условии равенства э. д. с. E I = E 2 и сопротивления R6=Rn, т. е. при равенстве по­ тенциалов ф точек М и Л, а также Я и К (см. потенци­ альную диаграмму на рис. 3-27,6). Для повышения на­ дежности запирания вентилей B^—Вю следует создать несколько большее напряжение на RQ по сравнению

\ \ Г

м л

Рис. 3-27. Пояснение принципа действия блока БД.

а — схема; 6 и в — потенциальная диаграмма соответственно для RQ^R U

иR 6>RB.

снапряжением на RH- Поэтому при наладке обычно вы­

бирают /?б /# н = 1 ,1 -* -1 ,0 5 , и тогда потенциалы точек Фм>Фли фк>фн (рис. 3-27,в). Если пренебрегать сопро­

тивлениями вентилей и обмоток, к. п. д. усилителя равен 50% при R6=Ru и 45—48% при Re>Rn-

Нагрузка подключается к зажимам 1—2 блока БД. Причем, чтобы исключить влияние индуктивности на­ грузки на характеристики блоков, параллельно к зажи­ мам 1—2 подключается цепь, состоящая из резистора и конденсатора (на рис. 3-26,6 не показана).

126

Техническая характеристика двухтактных блоков магнитных усилителен:

3-11. ТРЕХФАЗНОЕ КОМПЛЕКТНОЕ УСТРОЙСТВО МУ СЕРИИ ПДД

усилителей типа УМ.ЗП и предназначены в качестве си­ ловых МУ.

Тип устройства условно, обозначается комбинацией букв и цифр. Устройство, например, типа ПДД-1,5В означает: П — преобразователь; Д — дроссельный; Д — двухтактный; цифры соответствуют выходной мощности усилителя в киловаттах; буква В — переменный ток вы­ прямляется.

Тр,ехфазные схемы включения магнитных усилителей обеспечивают малую величину пульсации, а следова­ тельно, и большую постоянную составляющую пульси­ рующего тока, обладают большим коэффициентом усиле­ ния, большей мощностью и меньшими габаритами по сравнению с однофазными. Применяется мостовая двух­

ПДД-1,5В, состоит из трех однофазных усилителей (фазы А, В, С) подобных МУ на рис. 3-24,в. Однофаз­ ный (например, фаза А) усилитель УМС-1 (1МУ) имеет два магнитопровода I и II из П-образных пластин. На каждом из стержней магнитопровода размещены нагру­ зочные обмотки аУр,1 и а>р,2 что обеспечивает магнитную

127

-ry,rMi>M-£>f^v,~

Рис. 3-28.’ Комплектное устройство типа ПДД-1.5В.

а — принципиальная схема; б — трехфаэные двухтактные МУ,

129

симметрию, причем рабочие обмотки каждого магнитопровода соединены последовательно. Обмотки управления охватывают два стержня (по одному стержню каж­ дого магнитопровода) и размещаются у ярма в нижней и верхней части магнитопровода. Всего имеется пять обмоток управления (на рис. 3-28,6 с целью упрощения изображена только одна обмотка управления) и обмот­ ка смещения, охватывающие оба сердечника однофазно­ го усилителя. В целом эти обмотки охватывают все шесть сердечников трехфазного усилителя, и концы их, маркированные буквами Н. и К, выведены на сборку за­ жимов.

Для выпрямления тока нагрузки в усилителях при­ меняют селеновые выпрямители 1ВС и 2ВС (рис. 3-28,а) типа 100ГМ24А2, соединенные по трехфазной мостовой схеме. Каждый выпрямитель включен последовательно с соответствующей обмоткой МУ (получается внутрен­ няя обратная связь). Однофазные усилители блока име­ ют обособленный источник питания от самостоятельных обмоток трансформаторов IT—ЗТ напряжением 71,5 В через свой выпрямительный блок.

Для-питания обмоток смещения любого усилителя 1МУ и 2МУ применяются селеновые выпрямители ЗВС и 4ВС типа 30ГД100А. Мостовая схема этих выпрями­ телей включена на те же обмотки трансформаторов, от которых питаются и рабочие обмотки усилителей. В ка­ честве обмотки смещения используется одна из обмоток управления, а именно третья — УМСЗ (ЗН—ЗК). Выбор рабочей точки на середине статической характеристики усилителей 1МУ и 2МУ достигается изменением силы тока в обмотках смещения с помощью регулировочных резисторов 12СУ и 13СУ типа ПЭВ.

К выходам одиотактных усилителей 1МУ и 2МУ подключена нагрузка в виде уравновешенного моста. Мост состоит из двух одинаковых самостоятельных полуобмоток ОНГ-I и ОНГ-11 независимой обмотки воз­ буждения генератора и двух балластных резисторов 1СБ и 2СБ, сопротивление которых Гб приблизительно равно активному сопротивлению гп полуобмоток воз­ буждения. Такой подбор сопротивлений всех плеч моста исключает влияние одного МУ, подключенного к одной из диагоналей моста, на работу второго МУ, подключен­ ного к другой диагонали не только в статических, но и в переходных режимах.

Полуобмотки ОНГ-I и ОНГ-11 включены в противо­ положные плечи моста, но так, что магнитные потоки, создаваемые ими, складываются. Как видно из рис. 3-28,а, в каждой из них токи выходов усилителей всегда направлены встречно. Поэтому ток возбуждения

не показаны), причем к маркировкам начал и концов обмоток'добавляется соответствующая цифра: 1— для уси­ лителя 1МУ (например, ЗН1, ЗК1) и 2 — для усилителя 2МУ (например, ЗН2, ЗК2). Обмотки управления усили­ телей одного назначения при выполнении внешнего мон­ тажа должны обязательно включаться последовательно и встречно. Конструктивное оформление дроссельной ча: сти одного магнитного усилителя блока приведено на рис. 3-28,6.

130