Файл: Электробезопасность на горнорудных предприятиях сборник материалов Республиканской научно-технической конференции..pdf

микроампер. Схема ограничения ■— должна постепенно при­

нять на себя значительную энергию, накопленную как индуктив­ ностями, так и емкостями.

Расчеты и эксперимент показывают, что напряжение на ти­ ристоре возрастает не бесконечно быстро, а с некоторой задерж­ кой, что является следствием существования емкости питающей линии, шин и т. д. Однако эти емкости не в состоянии достаточно

При шунтировании тиристора емкостью, сдвигающей основ­ ную часть процесса нарастания напряжения, может быть обес-

100 В!мкс обеспечиваются емкостями порядка 0,1—0,25 мкф. Чисто емкостные шунтирующие цепи могут вызвать прожог

структуры от разрядного тока. Для исключения этого явления последовательно с емкостью включается диод и параллельное сопротивление. Подобные цепи весьма громоздки. Кроме того, коммутационный процесс в диоде, включенном последовательно с емкостью, искажает кривую восстанавливающего напряжения. Более простым и достаточно эффективным является включение последовательно с емкостью активного сопротивления.

Считая тиристор на участие объемного восстановления источ­ ником тока, можно получить выражение для восстанавливающе­ гося напряжения. При этом спадающая ветвь графика обратного

где

d loop

7 ~ ~ Л "

Допустимость такого представления вытекает из физических представлений о процессах в тиристоре, согласно которым вос­ становление напряжения на вентиле происходит на участке наи­ более быстрого спада обратного тока хорошо аппроксимируется

прямой линией с наклоном —^°6р .

Напряжение па тиристоре в схеме замещения должно появи­ ться в момент излома кривой обратного тока.

Выражение восстанавливающегося напряжения при наличии шунтирующей емкости имеет вид

25 Ом позволяет получить скорость нарастания переднего фрон­

Уменьшение крутизны фронта восстанавливающегося напря­ жения позволяет существенно уменьшить уровень наводок да схему управления и ограничить уровень радиопомех, так как именно фронт восстанавливающегося напряжения является од­ ним из основных источников этих помех и наводок.

ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ РАБОТЫ МАШИНИСТОВ РУДНИЧНЫХ ЭЛЕКТРОВОЗОВ

С. А. ВОЛОТКОВСКИИ. Л. Б. ЛИТВИНСКИЙ, Б. М. БАЛАШОВ

(Днепропетровский горный институт)

За последние годы на шахтах Советского Союза достигнуты значительные успехи в деле повышения безопасности труда горняков. Применение спаренных электровозов позволяет сни­

194

зить производственный травматизм па шахтном рельсовом транс­ порте за счет сокращения численности работников самой опас­ ной профессии — машинистов электровозов.

Использование электровозов повышенной мощности типаж­ ного ряда, имеющих больший вес, жесткую базу и габаритные размеры, на действующих шахтах в большинстве случаев сдер­ живается тем обстоятельством, что сечение и радиусы закругле­ ния существующих откаточных выработок недостаточны для пропуска таких электровозов. Вместе с тем имее+ся техническая возможность увеличения мощности электровозов за счет соеди­ нения менее мощных электровозов в единый тяговый агрегат, управление которым осуществляется одним машинистом.

Эксплуатация спаренных электровозов особенно эффективна для шахт с предельными уклонами рельсового пути. В этих условиях экономическая эффективность от внедрения спаренных электровозов оказывается положительной даже тогда, если сопоставимые затраты да перевод но системе многих единиц, включая дополнительные расходы но увеличению вагонеточного парка, обусловленные увеличением простоев под грузовыми опе­ рациями при составах большей длины, а также удлинение погру­ зочно-разгрузочных операций разминовок, существенно не пре­ вышают экономии от сокращения численности машинистов.

В Днепропетровском горном институте разработана бескон­ тактная система управления спаренными электровозами. ГТрп подаче напряжения на схему коммутирующая емкость заряжа­ ется через сопротивление R до величины напряжения источника питания. При открывании главного тиристора Тi.-j к тяговым двигателям прикладывается импульс энергии, продолжитель­ ность которого определяется моментом открывания вспомога­ тельного тиристора Г,.. *

ф

Рис. 1. Схема бесконтактного управлении спаренными электровозами.

Разработанная схема позволяет получить следующие режимы работы:

1)маневровый, при котором работает только вспомогатель­ ный тиристор;

2)рабочий, при котором работают главные тиристоры Т\,ч,

агашение последних осуществляется общим узлом коммутации;

3)реверсирование движения электровоза, при этом подклю­ чение тяговых двигателей к источнику питания производится при помощи тиристоров Тз.4 . В маневровом режиме тиристорно-им­ пульсный преобразователь работает при помощи частотного ре­ гулирования, регулирование напряжения на двигателях в рабо­ чем режиме осуществляется частотно-широтным методом. От­

крывание вспомогательного тиристора Тв приводит к появлению тока тяговых двигателей, величина которого зависит от частоты управляющих импульсов, а также величины коммутирующей ем­ кости. Путем изменения частоты включения вспомогательного тиристора возможно плавно изменять величину мощности, под­ водимую к тяговым двигателям. Запирание вспомогательного тиристора происходит благодаря колебательному процессу, воз­ никающему в контуре, образованному из емкости Ск и индук­ тивности LK. Вентиль Д служит для замыкания тока двигателя в те моменты, когда тиристор Тв закрыт. Открывание главного тиристора Т1,2 также приводит к появлению импульса энергии, прикладываемого к тяговым двигателям, величина которого оп­ ределяется временем открытого состояния главного тиристора, а также временем перезаряда коммутирующей емкости через вспомогательный тиристор Тв .

Напряжение на нагрузке и ток, потребляемый из питающей сети, определяются как средние за период.

Прямое и обратное напряжение на тиристоре Тв не превыша­ ет величины питающего напряжения Uv. Максимальное значение

196

тока вентиля В0 равно /д , а максимальное значение напряжё-- ния на вентиле равно 2 Ul. Ток Л одновременно является сред­ ним значением тока тиристора Тв - Среднее значение тока венти­ ля Во

Указанные значения токов и напряжений могут быть исполь­ зованы при выборе вентилей и тиристоров преобразователя.

К ВОПРОСУ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КОНТАКТНЫХ СЕТЕЙ ЖЕЛЕЗОРУДНЫХ ШАХТ

В. БЕЛОПУХОВ

(Днепропетровской горный институт)

Рост производительности горнодобывающих машин, примене­

станций внутришахтпого электровозного транспорта.

В этих условиях важное значение приобретает надежность и бесперебойность электроснабжения электровозной откатки, кото­ рая во многом определяет ритмичность работы всего горнодобы­ вающего предприятия.

Характерной особенностью современных схем электроснаб­ жения контактной электровозной откатки железорудных шахт Кривбасса является наличие мощных многоагрегатных тяговых подстанций, оборудованных полупроводниковыми преобразова­ тельными агрегатами АТП-500/275 Запорожского завода «Пре­ образователь».

Резко переменный характер шахтной тяговой нагрузки, час­ тые перегрузки и короткие замыкания в контактной сети в зна­ чительной мере усложняют работу шахтных тяговых преобразо­ вателей, вызывая до 15—20 отключений за смену [1].

Анализ условий эксплуатации многоагрегатных полупровод­ никовых подстанций показал, что одним из путей сокращения числа отключений подстанции является достижение равномерно­ го распределения нагрузки между параллельно работающими агрегатами.

Выполненные теоретические исследования позволили устано­ вить причины неудовлетворительной параллельной работы полу­

к 8 ^f,6'AUlifl(Pl + P,)i - )(P1~ P2)J

197

г д е

кI, к2 — коэффициенты, определяющие относительные мощ­ ности групповых агрегатов;

^ /„б — ток нагрузки тяговой подстанции в базисных еди­ ницах;

Р |, Р2 — коэффициенты, характеризующие отличие базисного значения выпрямленного тока агрегата от приведенного к номи­ нальному;

А — коэффициент, характеризующий схему выпрямления;

£Л/„рб — базисное значение расчетной величины выпрямленного напряжения холостого хода преобразователей;

и кр--- относительное значение расчетной величины напряже­ ния короткого замыкания питающих трансформаторов;

/.. з — относительные значения допусков по напряжению ко­ роткого замыкания и коэффициенту трансформации питающих трансформаторов.

Анализ этой зависимости позволил определить границы до­ пусков но ек и kT питающих трансформаторов, разработать рекомендации и средства, позволяющие обеспечить параллельную работу преобразовательных агрегатов в соответствии рекомен­ дациям МЭК-

Приемлемое техническое решение для неуправляемых полу­ проводниковых тяговых подстанций может быть осуществлено следующими мероприятиями:

1. Коммутацией вторичных обмоток силовых трансформато­ ров специальным аппаратом. Это позволит равномернее загру­ жать вентильные блоки преобразовательных агрегатов, т. к. уравнительные токи между питающими трансформаторами обес­ печат равенство вторичных напряжений, подводимых к вентиль­ ным блокам. Однако., как видно из уравнения (1), положитель­ ный эффект такого технического решения имеет место лишь при

к|= К2.

2.Введением в конструкцию полупроводниковых агрегатов специального устройства формирования внешней характеристики, позволяющей автоматически совмещать рабочие точки агрегатов на всем диапазоне нагрузок. Реализация регулятора возможна на базе серийного магнитного усилителя, имеющего достаточно высокие показатели надежности. Блок-Схема реализации пред­ ложенного способа показана на рис. 1. Сигналы от датчиков нагрузки 1, 2 каждого агрегата поступают в орган сравнения 3, выполняющего функции детектора, формирующего сигнал управ­ ления, который подается на управляющие обмотки регулятора выпрямленного напряжения 4 или 5 одного из выпрямителей, что позволяет осуществить равномерное распределение нагрузки

соответствующих плеч параллельно работающих выпрямите­ лей 6, 7.

198