автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.03, диссертация на тему:Обоснование параметров двухканальной системы управления предохранительного торможения шахтной подъёмной машины с асинхронным приводом



На правах рукописи

МАЗЛУМ АНВАР ТУФИК

УДК 621.313.33/62-83:621/316/719:622/673

ОБОСНОВАНИЕ Ш г, _____»НОЙ

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОГО ТОРМОЖЕНИЯ ШАХТНОЙ ПОДЪЁМНОЙ МАШИНЫ С АСИНХРОННЫМ ПРИВОДОМ

Специальность 05.09.03-«Электротехнические комплексы и системы»

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

1 О ИЮН 2010

Москва 2010

004604013

Работа выполнена в государственном образовательном учреждение высшего профессионального образование «Московский государственный горный университет» (МГГУ)

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Малиновский Анатолий Кузьмич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Миновский Юрий Петрович

кандидат технических наук, профессор Ярезов Анатолий Данилович

Ведущее предприятие ООО «Элегаропром»

Защита диссертации состоится 24 июня 2010г. в_час. на заседании диссертационного совета Д 212.128.09 в Московском государственном горном университете в ауд. Д-251 по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский проспект, 6

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного горного университета

Автореферат разослан « 24 » мая 2010г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук профессор

Шешко Евгения Евгеньевна

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Современная шахтная подъёмная установка (ШПУ) - это сложный электромеханический комплекс, играющий важную роль в обеспечении нормального функционирования шахты. Выход из строя подъёмной установки влечёт за собой нарушение рабочего процесса шахты, а также может быть причиной несчастных случаев.

Наблюдаются также неисправности, требующие остановки подъёмной машины. К ним относятся регулярная смена тормозных колодок механического тормоза, вызванная постоянным их износом. Наиболее интенсивный износ тормозных колодок происходит при аварийной остановке подъёмной машины (ПМ), когда они накладываются на обод подъёмного барабана при максимальной скорости движения подъёмных сосудов, а подъёмный двигатель работает на естественной механической характеристике. Аварийная остановка ПМ вызывается не только срабатыванием аппаратуры защиты подъёмного двигателя или исчезновением напряжения питающей сети, но и превышением скорости движения подъёмных сосудов. Наличие ограничителя скорости обеспечивает в этом случае отключение подъёмного двигателя и наложение тормозных колодок к ободу барабана при скорости, превышающей номинальную скорость на 15%. Это приводит к ещё большему износу тормозных колодок, что уменьшает их межремонтный срок. В результате этого снижается производительность шахты в целом.

Повысить надёжность работы ШПУ можно за счёт дублирования предохранительного тормоза. Учитывая невозможность применения второго механического тормоза, дублирование предохранительного тормоза можно производить электрическим тормозом путём перевода подъёмного двигателя в режим электродинамического торможения. Это стало возможным с разработкой новых схем электродинамического торможения асинхронного двигателя с фазным ротором, позволяющих создать тормозной момент без внешнего источника постоянного тока.

Кроме того, наличие режима холостого хода при аварийной остановке ШПМ приводит к тому, что в этот период подъёмная машина работает в режиме свободного выбега, т.е. является неуправляемой. Заполнение режима свободного выбега режимом электродинамического торможения позволяет организовать режим одновременного действия (РОД) двух видов тормозов-электродинамического и механического. РОД электродинамического и механического тормозов позволяет не только продублировать предохранительный тормоз при выходе последнего из строя, но и снизить время и путь торможения, что особенно важно, уменьшить время нахождения тормозных колодок или другого тормозного устройства в соприкосновении с ободом барабана, а следовательно, и угол поворота барабана, находящегося под воздействием тормозного устройства. Это позволяет снизить износ тормозных колодок предохранительного тормоза и повысить срок их службы.

Поэтому разработка двухканальной системы управления электроприводом и приводом механического тормоза в период аварийной остановки подъёмной

машины с целью повышения эффективности торможения является актуальной задачей.

Целью работы является обоснование параметров двухканальной системы управления предохранительного торможения шахтной подъёмной машины с асинхронным двигателем на основе математического моделирования и способов управления, направленных на повышение безопасности и эффективности торможения.

Идея работы заключается в дублировании предохранительного торможения системой динамического торможения асинхронного двигателя с фазным ротором путём разработки новых способов управления по критерию минимума воздействия колодок предохранительного тормоза на обод барабана, направленных на повышение безопасности аварийной остановки ШПМ.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Зависимости пути торможения, угла поворота барабана, находящегося под действием колодок механического тормоза, кинетической энергии, подлежащей «гашению» тормозным устройством, от максимальной скорости при подъёме и спуске груза малых и крупных подъёмных машин.

2. Математическая модель шахтной подъёмной машины с электроприводом переменного тока, реализующая режим одновременного действия динамического и механического тормозов и учитывающая влияние различных факторов и параметров подъёмной установки на характер протекания переходного процесса при подъёме и спуске груза.

3. Зависимости угла поворота барабана подъёмной машины, находящегося под воздействием предохранительного тормоза, от параметров электропривода, работающего в режиме одновременного действия динамического и механического тормозов при подъёме и спуске груза.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций диссертационной работы подтверждаются корректным использованием апробированных методов теории электропривода, методов математического моделирования, а также наличием выводов, полученных экспериментальным путем достаточных для инженерной практики совпадения результатов анализа (погрешность в пределах 10-15%), компьютерного моделирования и физического эксперимента.

Научная новизна полученных результатов исследования состоит:

- в разработке математической модели асинхронного электропривода и предохранительного тормоза, работающих в режиме одновременного действия, для анализа переходных процессов при аварийной остановке подъёмной машины;

- в установлении зависимостей, позволяющих оценить качество переходных процессов при аварийной остановке подъёмной машины.

Практическое значение работы заключается в разработке:

- рекомендаций по выбору рациональной схемы электропривода подъёмной машины по критерию минимального времени нахождения колодок механического тормоза в соприкосновении с ободом барабана;

- методики расчёта сопротивлений добавочных резисторов, включаемых в цепь постоянного или переменного тока ротора.

Реализация результатов работы. Разработанная методика расчёта сопротивлений добавочных резисторов, включаемых в цепь постоянного или переменного тока с целью регулирования момента и частоты вращения, а также для согласования тока статора и тока ротора и обеспечения оптимальною теплового режима асинхронной машины, работающей в режиме динамического торможения с самовозбуждением, принята ОАО «Специальное конструкторско-технологическое бюро башенного краностроения" к реализации.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на научных семинарах кафедры ЭЭГП МГГУ, на научных симпозиумах МГГУ в рамках «Недели горняка» (г. Москва, 2007-2009гг.) и на пятой международной конференции по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики (г. Тула, 2009 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы пять работ.

Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит 64 рисунка, 44 таблицы, список литературы из 63 наименований и двух приложении из 22 рисунка.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Неотъемлемой частью шахтной подъёмной установки (ШПУ) является тормоз. Его надёжная, безаварийная работа, с одной стороны, обеспечивает нормальное функционирование шахты (рудника), а с другой - безопасность транспортировки обслуживающего персонала. Постоянная, изо дня в день эксплуатация механического тормоза сопровождается постоянным износом тормозных колодок, особенно при аварийном торможении, влечёт за собой сокращение межремонтных сроков и вынужденные простои подъёма.

В решении проблемы повышения надёжности предохранительных тормозов

ШПУ внесли учёные России и СНГ Найденко И.С., Траубе Е.С., Степанов А.Г.,

Уманский В.Б., Флоринский В.В. и многие другие. Ими создавались,

исследовались и совершенствовались новые конструкции предохранительных

тормозов шахтных подъёмных машин и системы управления ими. Основным

направлением этих работ было снижение пути торможения за счёт снижения

времени холостого хода и увеличения замедления до максимально допустимой

величины а. =5 м/с за счёт роста тормозного усилия. Интенсивность don

замедления, в свою очередь, увеличивало износ тормозных колодок. Однако до настоящего времени нет оценки ни времени, в течение которого колодки механического тормоза находятся в соприкосновении с ободом барабана при аварийной остановке подъёмной машины, ни кинетической энергии, подлежащей «гашению» предохранительным тормозом.

Для ликвидации этого пробела проведены исследования переходных процессов при аварийной остановке подъёмной машины с целью определения этих параметров.

Анализ переходных процессов проводился по уравнению движения подъёмной машины, записанному в виде

Л ¡1

±1-Р (г) тм

селом

т

где ¡1 =--коэффициент массивности; т - суммарная масса движущихся

с

частей подъёмной установки, приведенная к ободу барабана; ¥ - усилие

статических сопротивлений; Р (г)

т.м

усилие, создаваемое тормозным

устройством,

Р

т.м т.м.тд.\

1-ехр

тм

т.м

т.м . Р '

Р = ?и.А(.тах _ % _ коэффициент статической надёжности; Т

тм. тах р см т.м

с

механическая постоянная времени предохранительного тормоза

Согласно стандартному ряду барабанных шахтных подъёмных машин предусмотрена, классификация всех типоразмеров машин: на малые подъёмные машины с диаметром барабана от О. = 1,2 м до = 3,5 м по ГОСТ 19114-72 и

крупные подъёмные машины с диаметром барабана О^. =4,0 м и более по ГОСТ

18115-72 . Поэтому исследование аварийной остановки подъёма проводилось

отдельно для малых и крупных

п

6мм

об

■-£>,= 1200 мм

-Д.С1600 мм ^ е п

им Д«"«ф6»р.6»а./).53,5л.

-Д,= 3000 их ^Ъ.Ъс21м

-Об = 3000 *»_ -4=3500 мм

таях^м]с.

8,0 10,0 12,0

Рвс.1 .Завнсшностъ,П* п. при мярвйш*

б. пин в.пгм тссс бстаяовке 1ШТМ аре подъеме грум

*

1- бсэыисрцвоаиыК нсшшюаЗ торное X ЛДПИХ'З,

2- восрааовоы! нспийксаЛ тормоз: / = 0,5^7* = 0.65с1

хх тм

4 '

^ тм]

Р «итах=3

подъемных машин.

На рис.1 приведены зависимости

числа оборотов барабана и.

отм

находящегося под действием колодок

предохранительного тормоза, от

максимальной скорости V , с

тах

которой начинается остановка ИМ (для

малых ПМ при подъёме). Зависимость

п_ =Р(У ) получена путём б.тм тах

обработки кривой V = /(?). Кривая 1

соответствует безынерционной

системе предохранительного тормоза

Т =0, для которой принималось тм

время холостого хода / =0 и

XX

К — 3. Кривая 2 соответствует сл

системе тормоза, для

инерционнои предохранительного

которой Г =0,5с и Т =0,65с. Анализ кривых 1 и 2 показывает на х.х тм

увеличение п^ ^ на 23-26% практически независимо от максимальной скорости

*

для всех типоразмеров малых ПМ. Это отражено в кривой п где

п* -гА /и" ; гА - число отм о лил бмм бтм «

оборотов барабана в безынерционной «ч

системе; л

и

тоже в инерционной

бмм системе.

На рис.2 приведены зависимости

п. ,п =Р<У ) бтм о.тм шах

для малых свидетельствуют увеличении п

Два метр бярдбяя* 33,5,к

* ж1/1 «0.8с2/.» сеном

при спуске

машин. Кривые о значительном в 2,6 раза при

бмм

скорости Угаах =3,5лг/си в 1,44 раза

при скорости V = 12,0 м/с. г шах

Аналогичные зависимости

получены и приведены на рис.3 при

подъёме, а на рис.4 при спуске для

крупных ПМ. Из анализа графиков

п, ,п* = )

отм отм шах

также увеличение п,

отм

следует в 1,73 раза при

2,0 4,0

Рис.2 . Зависимость, Л

б.тм' б.пи*

'^тсо) ирм аваРИЙН0Й

остилош ПШМ прж спуске груза с /С =3

1- безынерцмояныв механический гормш: / = 0; /ПЛСГОЗХ-З^

2-яисривонымИ механический тормоз: I

Р тм —Р тмлтх

V тм).

= 0 МТ = 0,65с; гпм

Дмметр б арабам О ^ 4 и (Ыы

Г*С~1М -0

-О, «. 4000 мм -IV «5000 мы -О^ с 5000 мм »¿ь " 6000 мм -О. * 6000 мм

3'/

/

/

/

12 14 16 18

Ч =/(У )прш имриЙнов

б. ли» шаг ЩПМ ири нотами ру»»

1,2,3 •впып«рш«1М»ы1 шпяткт! мрмм: =0', Л" /ПМТП Ц2*3» нтроямшы« неиятсасмй тор-мта:

^тм=/=■*«

I V т>

барябямя. Х^ а 4л н Ком*

-1, Н = 0,8с2 /л

«•£>. =■ 4000 »-О, ж 5000 - £>в - 5000 -6000 .-¿>- = 6000

8 10

Рпс-4. 1&»исяиосгь П ) «4>в амркйыоП

б.т.м тех

«-гныкг ШПМ ирк плске >руэя

1,2.3 -бвзмкрлям«ы1 мв*»пячсск«1й прнм: = О; И тмтпах=3; 1,2.3- мирдииишй ис:

Р тм-Р тмтах") " - Р /гилтах~3

н-а

скорости Vmax =18.и/с и диаметре барабана D^ = 6,0 м ив 1,33 раза при

скорости ^тах =12 м/с и диаметре барабана D^ =4,0 м при подъёме. При спуске

Пбтм Увеличивается на 52% при скорости ^тах = \2м/са диаметре барабана

D^. = 4,0 м и на 38% при скорости У^^ =18 м/с и диаметре барабана

Dr = 6,0 jw . 6

Согласно новых Правил безопасности время холостого хода должно быть не более t^ =0,3 с. Одновременно с этим допускается увеличение коэффициента

статической надёжности до К =4.

см

Проведенные исследования аварийной остановки ПМ с этими условиями

при подъёме и спуске для малых и тоже самое для крупных ПМ показали, что

л. увеличивается на 5-6% при подъёме и снижается на 10-16% при спуске отм

для малых ПМ. Что же касается пути торможения, то он снижается как при подъёме (от 7% до 11%), так и при спуске (от 8,2% до 15,9%) в зависимости от максимальной скорости и диаметра барабана. Аналогичные результаты и для крупных ПМ.

Проведенные исследования аварийной остановки ШПМ показали, что предохранительный тормоз остаётся несовершенным, так как отсутствует возможность его дублирования (резервирования) и не обеспечивается допустимая величина замедления как при подъёме, так и спуске для всех типоразмеров ПМ, что влечёт за собой увеличение высоты копра и глубины зумпфа.

В связи с вышеизложенным необходимо решение следующих задач:

- создание тормозного режима с дублированием (резервированием) предохранительного тормоза;

- повышение эффективности предохранительного торможения;

- увеличение срока службы колодок предохранительного тормоза Продублировать механический тормоз в случае его отказа можно лишь

электрическим способом, т.е. переводом асинхронного двигателя с фазным ротором подъёмной машины в режим динамического торможения.

Анализ возможных схем динамического торможения, над созданием которых работали учёные России и СНГ Василевский М.И., Голован А.Т., Капунцов Ю.Д., Корж Н.И., Костюк B.C., Малиновский А.К., Мамедов В.М., Танатар А.С., Саляк И.М., Фильц Р.В. и многие другие, показал, что наиболее полно всем предъявляемым требованиям удовлетворяет схема динамического торможения с электролитическим конденсатором в цепи выпрямленного тока ротора. При исправном механическом тормозе получаем режим одновременного действия двух тормозов. Переходный процесс асинхронного двигателя с электролитическим конденсатором в цепи ротора совместно с предохранительным тормозом подъёмной машины описывается следующей системой дифференциальных и алгебраических уравнений:

ш

- уравнение- описывающее разряд электролитического конденсатора;

Л Ь \ 2 А с

М

-уравнение электрического равновесия цепи статора асинхронной машины;

'¿^Ч^2-2-7/^^ (4)

- уравнение- связывающее токи статора, ротора и результирующим током намагничивания;

V

- выражение синуса угла отставания тока ротора от ЭДС ротора;

- аналитическая зависимость ЭДС ротора от тока намагничивания;

м

дт

71 1

2(1

2<1

(5)

(6)

(7)

зависимость электромагнитного момента асинхронной машины, от выпрямленного тока ротора;

М (ОТАГ ] (8)

ёх 1 1 »ии с

пр

- уравнение движения электропривода,

где ¿^ - ток разряда конденсатора; - начальное напряжение заряда

конденсатора; С - ёмкость конденсатора; Л, - полное активное сопротивление обмоток статора асинхронной машины, зависящее от схемы их соединений; Ь^ -индуктивность намагничивания; Е^ - выпрямленная ЭДС ротора; V -скольжение ротора в режиме динамического торможения; у = со/со^\ в), а^,-соответственно текущая и синхронная угловые скорости; ¿^ - выпрямленный ток ротора; I^ - ток намагничивания; ^ - ток ротора, приведенный к цепи статора; 1^ЭКв ~ ток статора, эквивалентный по МДС постоянному току возбуждения (в данном случае /^З; соответственно активное и индуктивное

сопротивления ротора, приведенные к цепи статора; к - коэффициент, зависящий

от режима коммутации вентилей неуправляемого выпрямителя; - активное

сопротивление статора, приведенное к цепи ротора; 1 суммарный момент

инерции электропривода, приведенный к валу двигателя; М - момент

сопротивления; ^тм - тормозной момент, создаваемый механическим тормозом.

Математическая модель электромеханической системы, составленная на основании уравнений(2)-(8), приведена на рис.5.

->

. ИпюпО

Рис.5. Модель электродинамической системы ШПМ

Исследование РОД динамического и механического (предохранительного) тормозов проводилось применительно к вертикальной двухконцевой скиповой подъёмной установке, техническая характеристика которой приведена ниже.

Высота подъёма - 320 м; тип подъёмной машины Ц 3000/1500; передаточное число редуктора - 30; полезный вес груза в скипе -4 т; вес порожнего скипа с прицепным устройством - 3870 кг; максимальная скорость подъёма - 3,7 м/с; приведенная масса подъёмной установки - 4550 кг. Подъёмный двигатель: тип АКЗ-12-48-6 мощностью 250 кВт.

Исследованию подвергались четыре схемы, приведенные на рис.6. Во всех

случаях принималось К =3, t =0,5с, Г =0,65 с и максимальная J г см хл тм

скорость v =l,15-v = 4,26 м!с. г max ном

Наиболее простым схемным решением является непосредственное подключение выхода неуправляемого выпрямителя, включённого в цепь ротора асинхронного двигателя, к обмоткам статора (рис.6,а). Осциллограммы переходного процесса v(f), a(t), h(t), FmM(0 аварийной остановки ШПМ при

подъёме груза с максимальной скорости V ч =4,26 м/с (7,а), а осциллограммы

аг

Рис.6. Схемы АД, реализующие режимы динамического торможения с непосредственным подключением

выпрямителя к обмоткам статора (а), через добавочный резистор (б),через добавочный резистор с

параллельным подключением резистора Й^С8)' с добавочным резисторам включенным параллельно

выпрямителю 1Л. (г).

токов и момента динамического торможения / , = fit) - на рис.7,б.

Анализ кривых переходного процесса v(f), a(t), h(t), F' (t) и F M)

///•Л» ffiaC/

показывает, что снижаются следующие показатели: время торможения г^па

12,9%; путь торможения на 22,2%; скорость, при которой начинает действовать предохранительный тормоз, на 11,4%; число оборотов барабана под действием тормозных колодок предохранительного тормоза на 41,2% и усилие воздействия тормозных колодок на ободе подъёмного барабана на 6,7%. Величина замедления увеличилась на 13,2%. Все эти показатели сравнивались с показателями торможения ПМ только предохранительным тормозом.

* * *

остановки ШПМ в РОД при полъемеСу =4 26 л/с) I • I, , / = /(f) аварийной остановки ШПМ

шах ' [ii2

в режиме РОД двух тормозов(у =4 26 м/с ) шах '

Одновременно с этим необходимо отметить, что незначительное снижение ^т' пбтм' ^тм и У®6-®14611116 ап объясняется малым тормозным

моментом, создаваемым асинхронным двигателем. Это вызвано тем, что ток

ротора, а следовательно, и выпрямленный ток ротора, поступающий в обмотки

статора и приведенный к переменному эквивалентному току статора, практически

одинаков. А величина его всецело определяется активным сопротивлением

обмоток статора, которое является значительным. Так, для рассматриваемого

асинхронного двигателя, имеющего активное сопротивление фазы статора

R, = 1,38 Ом, общее сопротивление обмоток статора R -2,16 Ом, так как в i с

режиме электродинамического торможения две обмотки статора соединены

последовательно. Это обстоятельство приводит к появлению значительного тока

статора, который в 6,55 раза превышает номинальный ток, и к незначительному

току ротора, составляющему всего 0,671 от номинального тока ротора. Отсюда и

незначительный тормозной момент двигателя, равный 0,713, от номинального

момента (как следует из осциллограммы 1 , , l^-, М^^ -f(t), приведенной на рис.7,б.

Из кривых, приведенных на рис.7,б, следует также, что в начале

* *

переходного процесса идёт медленное нарастание токов (статора , ротора ^ и *

намагничивающего / тока), что, возможно, объясняется малым напряжением №

заряда конденсатора 0^=10 В и значительным индуктивным сопротивлением

контура намагничивания. Процесс самовозбуждения начинается лишь с появления ЭДС ротора, когда выпрямленный ток ротора начинает поступать в обмотки статора. За интервал времени равный г = 0,04 с ток намагничивания достигает

лишь номинального значения, при котором ЭДС ротора на выходе выпрямителя становится равной: ид = 650 В (рис.8). С этого момента идёт

интенсивное нарастание тока намагничивания со скоростью 451 А/с, через I = 0,06 с происходит насыщение АМ и в дальнейшем ЭДС ротор а всецело зависит от частоты вращения ротора. Снизить эквивалентный ток статора можно за счёт введения добавочного резистора в цепь выпрямленного тока ротора (рис.б.б.), По результатам

»" исследования переходных процессов

Рис.8. Зависимости V= /(<)

аварийной остановки для этой схемы построены зависимости

* * * * * *

Ц,а ,й =/(Л ), где /, =/, //, ; к =й ,/Л ;

1 п т бтм ■' с' 11 1ном т рлЗ тм'

а -а ./а ; п -п Л1пй ; Д* = (Я +/?.,)//? ), где , А п рх>.д т.м т рл.д бтм' с с дГ с 1 Р-О-д

арод' прп.д ' ток статоРа' путь торможения, замедление, число оборотов

барабана под действием тормозного устройства в РОД двух видов тормозов;

I - номинальный ток статора АД, А . а , кд - соответственно путь шом т п отм

торможения, замедление и число оборотов барабана под действие только

предохранительного тормоза), представленные на рис.9.

Анализ этих зависимостей показывает, что введение в цепь выпрямленного тока ротора добавочных резисторов приводит к значительному снижению тока

статора с = 203 А до = 111 А, т.е. в 1,83 раза. При этом максимальное * *

значение составило = 3,48 по сравнению с = 6,39 без добавочного резистора.

о

Одновременно с этим снижается величина замедления с ап =2,83 м/с до

ап = 2,73 м/с2 (при Лу = 1,24 Ом) и до ап =3,239 м/с2(при = 2,24 Ом) и повышаются время торможения, а следовательно, и путь торможения с й = 2,94 м до Нт= 3,124 м и = 3,943 .и, а также число оборотов барабана,

от

т

находящегося под действием тормозного устройства с пцтм =0,139 об до

пс = 0,155об и пс =0,167 об. отм отм

Для увеличения эффективности РОД двух тормозов необходимо повышение тормозного момента двигателя. Этого можно достичь путём

статора с

ограничения тока ^

одновременным увеличением тока ротора Для этого параллельно

обмоткам статора и добавочному резистору включается добавочный

резистор Л(рис.6,в.). Обработка

осциллограмм (рис.10,а. и рис.10,б.) переходного процесса аварийной остановки ШПМ в РОД двух тормозов

Рис.9. Зависимости /* ,а л ,л* = /(Л*)

1' т т б.т.м ^ с'

При аварийной остановки ШПМ в РОД при подъёме груза

с добавочным резистором сопротивлением = 2,24 Ом и с добавочным

резистором сопротивлением =2,76 Ом показывает, что ток статора снижается

до величины =100 Л, т.е. составляет приблизительно 3-х кратное значение от

номинального тока Одновременно с этим снижается время торможения с

/ = 1,698 с до Г = 1,46 с, путь торможения с й = 4,521 м до /г ~ 3,468 м, тя т т т

число оборотов барабана, находящегося под действием тормозного устройства, с

о

п(утм~0,203 до п§тм =0,122, повышается замедление с ап =2,5м/с до

9 *

ап~2ЭЪм1с^, увеличивается ток ротора с= 203,2 А (/^ = 0,635) до = 299

A (J^ =1,16), т.е. в 1,83 раза, а следовательно, и тормозной момент двигателя с

U Л =0,713 до М ^ =0,96. т.д. max т.д. max

Дальнейшего увеличения тока ротора, а следовательно, и тормозного

момента двигателя возможно добиться путём снижения величины сопротивления

добавочного резистора Rоставляя постоянной величину добавочного резистора R.. = 2,24 Ом. В результате были построены зависимости

:.7]><С ■>Г > 1 N ' Y \ Y II'! i 1 i к, ■

i , } ; \

\ ! г- ^^-^С» ^^гГ"^ XI [f^

1 ! iS. МИ i 1 ! .«V 1

Рис. 10,3. Кривые переходного процесса при аварийной Гис.10,6. Осциллограмма переходного процесса

ШПМ в РОД при подъёме V =4,26 м/с, max

Л =2Д4зл< R =1,90Ьд(

01 <72

* * , * *

* * * , , = /(I) аварийной остановки ШПМ

в режиме РОД двух тормозов (V =4,26 .м/с, шах

Я = 2,2-taw, Я = 1,905ом ) ¿1 ' d2 7

= ) рис.11., из которых следует, что уменьшение

* *

сопротивления резистора Дч„ влечёт за собой сначала снижение А и

о2 w o./W_AÎ

ifs -f» »Jf «fc 4»

увеличение а . Однако зависимости я^, /г^, п^тм = f(R ) имеют точку

экстремума, в которой параметры /¡^, п^тм имеют минимальные значения, а а* - максимальное значение. Объясняется это тем, что с уменьшением сопротивления резистора R^ увеличивается ток ротора, а это влечет за собой, как следует из

осциллограмм токов /j\ /*, I* ~f(t), приведенных на рис.ЮД, к затягиванию

2é jX

электромагнитного переходного процесса. Намагничивающий ток нарастает медленнее, а с ним и малнитный поток. Намагничивающий ток при этом достигает номинального значения только через t = 0,13 с. К этому времени частота вращения ротора АД снижается, а вместе с ней начинает снижаться и тормозной момент

двигателя. Только зависимость I* = f(R*) является постоянно убывающей

функцией. Для ускорения электромагнитного переходного процесса в обмотки статора включаются непосредственно на выход неуправляемого выпрямителя, а параллельно к ним подключается добавочный резистор с разными величинами

сопротивлений рис.6,г.. Обработка осциллограммы v(t), a(t), h(t),

* * *

а также 1 =/(0 переходного процесса аварийной

z [л

остановки ШПМ при подъёме номинального груза с добавочными резисторами, сопротивление которых варьировалось: R^ =2,76 Ом, R^-^fi Ом,

Яд2=1£70м, Rd2 =l,OOM, Яд2=0,610м, R^ =0,34 Ом, 11^= 0,3Ом.

Результаты обработки этих осциллограмм позволила построить зависимости h^, jff jjf

пб.тм ' an1 h ). которые приведены нарис.12.

* * * *

* * * *

Рнс.12. Зависимости 1, ,о , А .п, - f(R ) lmm б.тм с

Рис.11. Зависимости / .а ,к ,п — /(К )

1 т т отм с

при аварийной остановке ШПМ в РОД при подъёме при аварийной остановке ШПМ в РОД яри подъеме груза. Для схемы рис.6,в. груза

Анализ этих зависимостей показывает, что уменьшение сопротивления

резистора R^ влечёт за собой снижение hm, >

'1

и увеличение а^.

Однако эти зависимости имеют точки экстремума, в которых величины А , * * _

и, имеют минимальные значения, а а - максимальное. Только зависимость отм п

= /(Л ) является постоянно убывающей функцией. Это объясняется тем, что

увеличение тока ротора приводит к снижению форсирования электромагнитного переходного процесса в обмотках статора.

Введение добавочного резистора параллельно обмоткам статора

сопровождается отбором мощности скольжения ротора, идущей на создание тока

в цепи резистора Так, при сопротивлении =2,76 Ом время нарастания

намагничивающего тока до номинальной величины снижается с ? = 0,075 с до / = 0,075 <?, но одновременно с этим возрастает тормозной момент двигателя с

М , =0,69 до М , =1,55, что приводит сначала к снижению А* ,

т.д. шах /яЛтах г ?я

* *

и и к увеличению а . И так до II Ап =2,0 Ом, при котором время возрастает отм " ол

до / = 0,087 с. Дальнейшее снижение сопротивления резистора 1,57 Ом,

^д2 приводит к дальнейшему затягиванию переходного

процесса, и время нарастания намагничивающего тока до номинального значения увеличивается соответственно до Г = 0,097 с при = ^>57 Ом, I = ОД 33 с при

,ООм и / = 0,186 с при Я^ - 0,6110м. Но продолжающееся увеличение * *

тормозного момента с М . =1,51 при Я = 2,0 Ом до М . =2,237

/яЛтах о2 т.д.тах

при Я^ = 1,0 Ом приводит к снижению А^, и увеличению а*.

Дальнейшее снижение =0,611 Ом приводит и к снижению тормозного

о2

момента двигателя до величины М . =2,457. Объясняется это тем, что

т.д. шах

затягивание электромагнитного переходного процесса приводит к снижению тормозного момента двигателя, так как к моменту достижения намагничивающим током значения, равного 2-х кратной величине номинального тока, проходит время г = 0,226 с. К этому моменту частота вращения ротора снижается на 30%, а

тормозной момент достигает величины М т ^ = 2,23. Увеличение

$

намагничивающего тока до величины / =6 не приводит к росту тормозного

№

момента из-за резкого снижения частоты вращения ротора.

Так как РОД динамического и механического тормозов предназначается, в первую очередь для снижения таких показателей, как время и путь торможения, число оборотов барабана, находящегося под воздействием тормозного устройства,

и увеличение торможения

замедления, то оптимальным будет режим динамического

Ом,

с добавочным резистором сопротивлением N ч„ =0,611

о 2

включённым параллельно обмоткам статора асинхронного двигателя.

При спуске груза механический тормоз вступает в работу при скоростях больших, чем при подъёме. В связи с этим колодки механического тормоза большее время находятся в соприкосновении с ободом барабана и подвержены более интенсивному их износу. Одновременно с этим возрастает и кинетическая энергия, подлежащая «гашению» предохранительным тормозом. Поэтому исследование режима аварийной остановки ШПМ в режиме одновременного действия двух тормозов имеет существенное значение. Исследованию подверглись все четыре схемы динамического торможения, представленные на рис.6.

Схема динамического

торможения с непосредственным подключением обмоток статора к выходу выпрямителя, включённого в цепь ротора, позволяет снизить время и путь торможения соответственно на 19,1% и 30,3%,

Ькв

л, на 39%, увеличить а на отм с

23%. Однако при этом

увеличивается ток статора в 7,35

раза. Введение добавочного

резистора К., последовательно с о!

обмотками статора АД позволяет снизить ток статора, но при этом ухудшаются другие показатели В результате исследования работы различных схем динамического торможения при спуске груза в РОД двух тормозов получены

зависимости

1,2

- 1Д

1,0

- 0,0

- 0,7

2 1- 0.«

Фбтм

/г* * тм.тах

\ *

\

\ —<

•—

!Ыв т

1,0 1,5 2.0

Рис.13. Зависимости К,лапах- "Р"

непосредственным подключением выпрямителя к обмоткам

стяторя АМ в рятыт сопротивлениях ретветоря Я

й

^.тах'/1эКв = ^(Я представленные на Рис.13. Из анализа вышеприведенных зависимостей следует, что

введение добавочного резистора приводит, как и следовало ожидать, к

снижению тока статора до величины 1±экв = 4,25 при Д^ = 2,24 Ом.

Дальнейшее снижение тока статора отрицательно сказывается на других

показателях. Так ,/г^,

* , ,, увеличиваются, а а

тм т.м. тах

уменьшается по

сравнению со схемой непосредственного включения обмоток статора на выход выпрямителя. Однако по отношению к аварийной остановке ШПМ только механическим тормозом снижаются путь торможения на 20%, угол поворота барабана- на 25,2%, максимальное тормозное усилие- на 5%, а замедление увеличивается на 19%. Кинетическая энергия, подлежащая гашению

механическим тормозом, снижается на 14,9% при = 2,24 Ом, что значительно

меньше, чем в схеме без добавочного сопротивления когда кинетическая

энергия снижалась на 27,7%.

Стремление к снижению тока статора привело одновременно и к снижению

тока ротора, а вместе с ним и

тормозного момента АД. Повысить тормозной момент АД можно за счёт увеличения тока ротора. Для этого необходимо включить добавочный

*бя»

1-0,8

-0,9

0 ,0 2,0 3,0

РИС.И.ЗнвяслмостиА* ,<£./" ,= /1Я ) при

аварийное оспшивке ШПМ в РОД вяух тсрмгкш с ¡подыми вслмишм;« сшрстялчвия Я

т

---при« «и40Л(

резистор параллельно обмоткам

статора. Этим самым, снижая величину эквивалентного сопротивления цепи ротора, добиваемся увеличения тока ротора, а следовательно, и тормозного момента двигателя. Обработка осциллограммы токов и момента

динамического торможения I* , , /!>,

*

М

' т д ~ И осциллограммы

переходного процесса при предохранительном торможении ШПМ с добавочным

резистором = 2,24 Ом, включены последовательно с обмотками статора и с добавочным резистором Я^ > величина сопротивления которого варьировалась в пределах от = 2,76Ом до Я^-ЬО Ом. Позволила построить зависимости

Анализ вьппеприведенных зависимостей показывает, что одновременное введение добавочных резисторов и Я^ позволяет определить точку

экстремума, в которой такие показатели, как путь торможения А и угол

поворота барабана м > имеют минимальные значения. Точка экстремума соответствует включению добавочного резистора с величиной сопротивления = 1>49 Ом параллельно резистору = 2,24 Ом и обмоткам статора. Это

позволяет снизить путь торможения на 37,1%, угол поворота барабана на 49%,

максимальное усилие предохранительного тормоза на 10%, увеличить ускорение *

на 35%. Ток статора при этом увеличивается только в 3,5 раза. Одновременно

с этим кинетическая энергия снижается на 12%, что имеет существенного значение.

Снижение величины сопротивления резистора Я^ приводит к увеличению * *

тормозного момента с М , =1,95 при =2,76 Ом до М , =4,49 »2.0. тах о1 т.д.тал

при Я^ = 0,54 Ом. Эффективность РОД сначала возрастает, а затем начинает

снижаться. Объясняется это тем, что с уменьшением увеличивается ток

ротора, а ток статора и вместе с ним намагничивающий ток снижаются. Это приводит к затягиванию переходного процесса, что подтверждается осциллограммами токов статора, ротора и намагничивающего тока, Так,

намагничивающий ток 1 ^ достигает своего номинального значения

через ? = 0,29 с при Я^ = 2,76 Ом, а при Я^ = 1.0 Ом только через г = 0,77 с. Это

кореллируется с кривыми тормозного момента АД, который своего

максимального значения М = 1,55 достигает через г = 0,325 с при

/и.о. тах г > г-

=2,76 Ом, а тах = 2,63 при ^2=1,0 Ом - через г = 0,85 с, и это

обстоятельство приводит к тому, что пока величина тормозного момента

достигает своего максимального значения, частота вращения ротора АД снижается до величины 0,89-л

ном

Повышения эффективности РОД при аварийной остановке ШПМ можно добиться путём форсирования электромагнитного переходного процесса в обмотках статора АД. С этой целью рассмотрим переходные процессы в схеме электропривода, когда на выход выпрямителя включаются параллельно

соединённые добавочный резистор R

I

и обмотки статора АД. По результатам обработки осциллограммы переходного.

процесса v{t), h(t), F* At), F* (t)

iTi.O (71. M

д2

были построены зависимости h *

т'

11жв=№ )(где

*

R = R_

н ^ = 2-^)

......—

Аварийной остааввкс ПШМ ж РОДдвух Тормозов с рюоымх величинами соироютленп J?,.

о2

Ьмгм' с' \Ъ>Кд2>

представленные на рис.15. Анализ этих зависимостей показывает, что кривые

аварийной остановки ШПМ с добавочным резистором И^. величина сопротивления которого принималась равной Кд2 = 2,76 Ом, Я^ = 2,0 Ом,

и Ом, имеют точку

экстремума, в которой величины А * *

и Фбтм имеют минимальные значения и а^- максимальное значение и

показывают на их снижение по сравнению с торможением только механическим тормозом на 49% по пути торможения и на 63,8% по углу поворота барабана под воздействием тормозного устройства.

Вышеприведенные показатели достигаются при токе статора Цэкв - 5,935

посредством включения добавочного резистора -1.0 Ом параллельно

обмоткам статора. Таким образом, наиболее эффективная область РОД динамического и тормозного моментов будет в диапазоне, при котором

величина сопротивления добавочного резистора Л

д2

изменяется от

*

= 1>25 Ом до Д^ =0,73 Ojw, что соответствует изменению R в диапазоне от 2,2 до 3,8.

Снизить ток статора до величины =5,25 возможно путём включения

резистора сопротивлением =0,54 Ом. При этом путь торможения увеличится

на 9,8%, а угол поворота барабана - на 16%.

Однако по сравнению с торможением только механическим тормозом путь торможения снизится на 44%, а угол поворота барабана - на 40,2%. Таким

образом, если необходимо иметь минимальный путь торможения, повышается ток *

статора до величины =5,8, а если необходимо ограничивать ток статора

величиной =5,0, то необходимо увеличение •

Несмотря на полученные положительные результаты, в работе предложены и другие способы повышения эффективности РОД двух тормозов. Это может быть достигнуто за счёт ступенчатого регулирования тормозного

момента асинхронного

двигателя, что стало возможным с разработкой бесконтактных схем управления, выполненных на полупроводниках

(тиристорах). На осциллограмме (рис.16) показан режим аварийной остановке ШПМ согласно схеме (рис.6,г.) с одноступенчатым управлением, в которой в цепь постоянного тока вводиться резистор

сопротивлением /¡^ =0,836

Ом. При этом число оборотов барабана, находящегося под действием тормозных колодок, минимально. Максимальное

РиС-1 б. Осцвллограэсма переходного процесса при аварийной 'Шс!ЧСНИС ТОКс! )ГрИ ЭТОМ остановке шиМ в РОД двяаннческого в механического ^

хормоэов ор» спуске (схема ДТ ва рнс. б^г.) / =5,8. ЕСЛИ ПрИМеНИТЬ

1.ЭКв

трёхступенчатую схему управления с изменением тормозного усилия в пределах

й)=1.45+2.8' (Рис-17), можно сохранить те же показатели. Несмотря на

снижение максимальной величины тормозного момента по сравнению с одноступенчатой схемой, когда величина максимального момента

достигалаМ^ тах =3,9, средний тормозной момент оказался выше. Это

позволило снизить путь торможения на 53% и число оборотов барабана п^ ^ на

73%. Если сохранить путь торможения таким же, что и при торможении только механическим тормозом, то в РОД двух тормозов можно увеличить время

-огз» ш >

холостого хода предохранительного тормоза. Это подтверждается осциллограммой, представленной на рис.18. Из осциллограммы следует, что механический тормоз вступает в работу лишь через 1,4 с. К этому моменту скорость привода снижается до величины 1,4 м/с что составляет 33,0% от номинальной. Следовательно, кинетическая энергия, подлежащая гашению, снижается в 9,2 раз. Одновременно с этим снижается р0^т 87%.

На существующих ШПУ при спуске 1руза для одноконцевых ПУ допускается загрузка клети всего на 50%, а для двухконцевых ПУ при спуске

номинального груза необходима загрузка поднимающейся клети на 50% от номинальной. Однако, как показали исследования РОД двух тормозов, он позволяет производить опускание номинального груза, снижая при этом путь торможения, число оборотов барабана, увеличение замедления и т.д.Для подтверждения правильности математического описания работы предохранительного тормоза проведено сравнение двух осциллограмм, полученных в результате моделирования (рис.19.), с результатами, взятыми из технического отчёта по ревизии и наладке предохранительного тормоза на шахте им. Губкина. Сравнение двух осциллограмм показывает, что скорость, при которой вступает в работу механический тормоз, и время торможения дают погрешность не превышающую 5%. Что же касается правильности математического описания переходных процессов, протекающих при работе асинхронного двигателя в режиме динамического торможения, то она подтверждается следующим образом. Теоретически был определён коэффициент

обратной связи по току ротора, представляющему собой отношение тока статора к

току ротора. Зная этот коэффициент, определим сопротивления добавочных резисторов, включаемых в цепь статора или ротора Заложив найденное сопротивление резистора в математическую модель, после расчёта переходного процесса получим необходимые величины токов. Определив коэффициент обратной связи и сравнив его с расчётным, получим погрешность, не

превышающую 3 %,т.е. К0 с = 0,095 в

одном случае и К0 с = 0,098в-другом. Это подтверждает правильность математического описания переходных процессов аварийной остановки ШПМ в . и „. « , „ ,„ » РОД двух тормозов. Рис. 19. Оиошограмш креадит првдка шршга» ТаКИМ образом, РОД Двух ТОрМОЗОВ

оя1яигаИШМпрвп(да.ёне1ИМ ПОЗВОЛЯеТ ПОВЫСИТЬ эффеКТИВНОСТЬ

предохранительного торможения за счёт дублирования механического тормоза в случае выхода его из строя, а также за счёт снижения пути торможения, числа оборотов барабана, находящегося под действием тормозных колодок, максимального усилия механического тормоза, кинетической энерпш и увеличения замедления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи -разработки двухканальной системы управления, предохранительного торможения шахтной подъёмной машины с асинхронным приводом обеспечивающей повышение эффективности работы тормозных систем шахтной подъёмной установки с асинхронным приводом.

На основании исследований лично автором получены следующие результаты и выводы:

1. Проведенные исследования работы ШПМ в режиме предохранительного торможения с учётом времени холостого хода 1 =0,5 с и экспоненциального

закона нарастания тормозного усилия малых и крупных подъёмных машин

позволили установить, что ни на одной подъёмной машине не обеспечивается

о

максимальное замедление атах =5,0 м/с . Это обстоятельство увеличивает путь

торможения, а следовательно, и время нахождения обода подъёмного барабана под действием тормозных колодок, что увеличивает их износ.

2. Проведенные исследования работы ШПМ в режиме предохранительно-

го торможения при снижении времени холостого хода с t = 0,5 с до i = 0,3с

XJC хх

показывает:

- снижение пути торможения от 7,1 до 11,1% у всех типоразмеров ШПМ при подъёме и от 8,2 до 17,2% при спуске груза;

- время нахождения подъёмного барабана под действием тормозных колодок увеличивается независимо от типоразмера ШПМ при подъёме от 4,1 до 23% и снижается от 4 до 20% при спуске груза.

3 Проведенные исследования работы ШПМ в режиме предохранительного

торможения при t =0,3 с и коэффициенте статической надёжности К =4 XJC сл

указывает на:

- отсутствие снижения числа оборотов ngjrLM подъёмного барабана,

находящегося под действием тормозных колодок, у малых ПМ до скорости

V =7,0 м/с; тах

- снижение на 3% при подъёме и от 3% до 15% при спуске груза;

- снижения числа оборотов л„ подъёмного барабана, находящегося под

о.т.м

действием тормозных колодок, у крупных ПМ от 3% до 15% при подъёме и от 19% до 22% при спуске груза.

4. Показана возможность дублирования предохранительного тормоза системой электродинамического торможения асинхронного двигателя с фазным ротором.

5. Достичь максимальной величины замедления а =5,0 м/с^ для

■, тах

шобого типоразмера ШПМ и снижение числа оборотов п^т м возможно путём

реализации режима одновременного действия двух тормозов.

6. Получены зависимости h п. , а , ч, F = f(R) для

род блгм п(с) тм. тах

различных схем динамического торможения, которые указывающие на снижение

h ,, п^. , F и увеличение а , ..

род б.тм /nju.max тс)

7. Предложены способы повышения эффективности РОД электродинамического и механического тормозов за счёт:

- форсировки тока статора;

- задержки включения предохранительного тормоза при сохранении времени торможения;

- увеличения нагрузочной способности ШПМ при спуске груза.

8. Разработана методика расчёта сопротивлений добавочных резисторов, включаемых в цепь постоянного или переменного тока, с целью регулирования момента и частоты вращения, а также для согласования тока статора и тока ротора и обеспечения оптимального теплового режима асинхронной машины, работающей в режиме динамического торможения с самовозбуждением. Методика принята открытым акционерным обществом «Специальное

конструкторско-технологическое бюро башенного краностроения" (ОАО «СКТБ БК»

Основные положения диссертационной работы отражены в следующих работах:

1. Малиновский А.К. Электропривод переменного тока с противо-ЭДС в цепи ротора. Монография. - М.: РИИС, 1999. - 175 с. (Глава 4 «Динамическое торможение асинхронных машин», с. 69-97 и глава 7 «Исследование переходных процессов в схеме конденсаторного торможения асинхронной машины», с. 149168 написаны совместно с Мазлум А. Т.)

2. Малиновский А.К., Мазлум А.Т. Анализ состояния предохранительного торможения шахтных подъёмных машин. - М.// Горный информационно-аналитический бюллетень - 2007. -№9. - С.281-285.

3. Малиновский А.К., Мазлум А.Т. Методика расчета параметров схемы динамического торможения с самовозбуждением асинхронного двигателя. М: МГГУ-2008-7с (препринт).

4. Малиновский А.К., Мазлум А.Т. Исследование режима одновременного действия электрического и механического тормозов при аварийной остановке шахтной подъёмной машины// Горный информационно-аналитический бюллетень.-2009 Отдельный выпуск №8.- Электрификация и энергоснабжение.-С.35-44.

5. Малиновский А.К., Мазлум А.Т. К вопросу о повышении эффективности аварийного торможения шахтных подъёмных машинЯГорный информационно-аналитический бюллетень.-2009 Отдельный выпуск №8.- Электрификация и энергоснабжение-С.122-130.

Подписано в печать мая 2010г. формат 60x90/16

Объём 1 п.л._тираж 100 экз._заказ

Отдел печати МГГУ, Москва, Ленинский проспект,6

Введение

Содержание:

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования.

1.1. Анализ состояния предохранительного торможения шахтных подъёмных машин.

1.2. Исследование режима предохранительного торможения ШПМ.

1.3. Электрическое торможение асинхронного двигателя с фазным ротором.

1.4. Режим динамического торможения асинхронного двигателя с внешним источником постоянного тока.

1.5. Режим динамического торможения без внешнего источника постоянного тока.

Выводы.

Глава 2. Исследование режима динамического и механического тормозов при аварийной остановке.

2.1. Математическое описание и модель исследуемого режима электродинамического торможения ШПМ.

2.2. Математическое описание и модель исследуемой системы электропривода по цепи выпрямленного тока ротора.

2.3 Исследование режима предохранительного торможения при аварийной остановке ШПМ.

2.4. Исследование РОД двух тормозов при аварийной остановке ШПМ при подъёме.

Выводы.

Глава 3. Исследование РОД предохранительного торможения ШПМ при спуске.

3.1. Общие сведения.

3.2. Исследование предохранительного торможения при спуске груза.

3.3. Исследование РОД предохранительного торможения при спуске груза в схеме непосредственном подключении роторного выпрямителя к обмоткам статора АД.

3.4. Исследование РОД динамического и механического тормозов с дополнительными резисторами как последовательно так и параллельно обмоткам статора АД.

3.5. Исследование РОД динамического и механического тормозов с добавочным резистором включенным параллельно обмоткам статора

Выводы.

Глава 4. Повышение эффективности РОД динамического и механического тормозов при аварийной остановке ШПМ.

4.1. Способы повышения эффективности РОД электродинамического и механического тормозов.

4.2. Повышения эффективности путём сокращения времени торможения.

4.3.Повышения эффективности РОД за счет снижения угла поворота барабана, находящего под действием тормозного устройства.

4.4. Повышение эффективности РОД за счёт увеличение погрузочной способности ШПМ при спуске груза.

Выводы.

Глава 5. Экспериментальные исследования.

5.1. Задача промышленных испытаний и экспериментальных исследований.

5.2. Расчёт коэффициента массивности для двухклетевой подъёмной установки шахты им.Губкина ОАО Комбинат «КМАРуда».

5.3. Экспериментальные исследования переходных процессов при аварийной остановке ШПМ на ЭВМ.

5.4. Экспериментальные исследования переходных процессов при аварийной остановке ШПУ в РОД двух тормозов.

Актуальность работы. Современная шахтная подъёмная установка (ТТТПУ) — это сложный электромеханический комплекс, играющий важную роль в обеспечении нормального функционирования шахты. Выход из строя подъёмной установки влечёт за собой нарушение рабочего процесса шахты, а также может быть причиной несчастных случаев.

Наблюдаются также неисправности, требующие остановки подъёмной машины. К ним относятся регулярная смена тормозных колодок механического тормоза, вызванная постоянным их износом. Наиболее интенсивный износ тормозных колодок происходит при аварийной остановке подъёмной машины (ПМ), когда они накладываются на обод подъёмного барабана при максимальной скорости движения подъёмных сосудов, а подъёмный двигатель работает на естественной механической характеристике. Аварийная остановка ПМ вызывается срабатыванием не только аппаратуры защиты подъёмного двигателя или исчезновения напряжения питающей сети, но и при превышении скорости движения подъёмных сосудов. Наличие ограничителя скорости обеспечивает в этом случае отключение подъёмного двигателя и наложению тормозных колодок к ободу барабана при скорости, превышающей номинальную скорость на 15%. Это приводит к ещё большему износу тормозных колодок, что уменьшает их межремонтный срок. В результате этого снижается производительность шахты в целом.

Повысить надёжность работы ШПУ можно за счёт дублирования предохранительного тормоза. Учитывая невозможность применения второго механического тормоза, дублирование предохранительного тормоза можно производить электрическим тормозом путём перевода подъёмного двигателя в режим динамического торможения. Это стало возможным с разработкой новых схем динамического торможения асинхронного двигателя с фазным ротором, позволяющих создать тормозной момент без внешнего источника постоянного тока.

Кроме того, наличие режима холостого хода при аварийной остановке ШПМ, приводит к тому, что в этот период подъёмная машина работает в режиме свободного выбега, т.е. является неуправляемой. Заполнение режима свободного выбега режимом динамического торможения, позволяет организовать режим одновременного действия (РОД) двух видов тормозов электродинамического и механического. РОД динамического и механического тормозов позволяет не только продублировать предохранительный тормоз, при выходе последнего из строя, но и снизить время и путь торможения, что особенно важно, уменьшить время нахождения тормозных колодок или другого тормозного устройства в соприкосновении с ободом барабана, а следовательно, угол поворота барабана, находящегося под воздействием тормозного устройства. Это позволяет снизить износ тормозных колодок предохранительного тормоза и повысит их срок службы.

Поэтому разработка двухканальной системы управления электроприводом и приводом механического тормоза в период аварийной остановки подъёмной машины с целью повышения эффективности торможения, является актуальной задачей.

Целью работы является обоснование параметров двухканальной системы управления предохранительного торможения шахтной подъёмной машины с асинхронным двигателем на основе разработки математической модели и способов управления, направленные на повышение безопасности и эффективности торможения.

Идея работы заключается в дублировании предохранительного тормоза системой динамического торможения асинхронного двигателя с фазным ротором путём разработки новых способов управления по критерию минимума воздействия колодок предохранительного тормоза на обод барабана, направленных на повышение безопасности аварийной остановки Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Зависимости пути торможения, угла поворота барабана, находящегося под действием колодок механического тормоза, кинетической энергии, подлежащей «гашению» тормозным устройством, от максимальной скорости при подъёме и спуске груза малых и крупных подъёмных машин.

2. Математическая модель шахтной подъёмной машины с электроприводом переменного тока, реализующая режим одновременного действия электродинамического и механического тормозов и учитывающая влияние различных факторов и параметров подъёмной установки и асинхронного двигателя на характер протекания переходного процесса при подъёме и спуске груза.

3. Зависимости угла поворота барабана подъёмной машины, находящегося под воздействием предохранительного тормоза, от параметров электропривода, работающего в режиме одновременного действия динамического и механического тормозов при подъёме и спуске груза, полученные.

Достоверность и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций диссертационной работы подтверждается корректным использованием апробированных методов теории электропривода, методов математического моделирования, а также экспериментальным подтверждением выводов достаточных для инженерной практики совпадения результатов анализа (погрешность в пределах 10-15%), компьютерного моделирования и физического эксперимента.

Научная новизна полученных результатов исследования состоит: - в разработке математической модели асинхронного электропривода и предохранительного тормоза, работающих в режиме одновременного действия для анализа переходных процессов при аварийной остановке подъёмной машины;

- в установлении зависимостей, позволяющих оценить качество переходных процессов при аварийной остановке подъёмной машины. Практическое значение работы заключается в разработке:

- рекомендаций по выбору рациональной схемы электропривода подъёмной машины по критерию минимального времени нахождения колодок механического тормоза в соприкосновении с ободом барабана;

- методики расчёта параметров добавочных резисторов, включаемых в цепь постоянного или переменного тока ротора.

Реализация результатов работы.

Разработанная методика расчёта сопротивлений добавочных резисторов, включаемых в цепь постоянного или переменного тока, с целью регулирования момента и частоты вращения, а также для согласования тока статора и тока ротора и обеспечения оптимального теплового режима асинхронной машины, работающей в режиме динамического торможения с самовозбуждением, принята ОАО «Специальное конструкторско-технологическое бюро башенного краностроения" к реализации. Апробация работы.

Основные положения и результаты работы докладывались, обсуждались и получили одобрение на научных семинарах кафедры ЭЭГП Ml'l У и на научных симпозиумах МГГУ в рамках «Недели горняка» (г. Москва, 2007-2009г.) и на пятой международной конференции по проблемам горной промышленности, строительства и энергетики (г. Тула, 2009 г.). Публикации. По теме диссертации опубликованы пять работ. Объём и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти

Выводы

1. Определены три направления повышения эффективности РОД динамического и механического тормозов при аварийной остановке ШПМ:

- сокращением времени торможения;

- снижением износа тормозных колодок механического тормоза или другого тормозного устройства;

- повышением нагрузочной способности подъёмной машины.

2. Исследование переходных процессов аварийной остановки ШПМ в РОД двух типов тормозов при непосредственном подключении выпрямителя, включённого в цепь ротора асинхронного двигателя, к обмоткам статора и добавочным резистором Rвключённым параллельно обмоткам статора, барабана, находящегося под воздействием колодок механического тормоза, будут минимальными.

3. Исследование переходного процесса аварийной остановки ШПМ в РОД двух видов тормозов показало, что дальнейшее повышение эффективности предохранительного тормоза для схемы динамического торможения, соответствующей п.2, возможно за счёт ступенчатого регулирования частоты вращения подъёмного двигателя. Рассмотренная трёхступенчатая схема управления позволяет: снизить путь торможения на 54,8%, кинетическую энергию на 16,5%, угол поворота барабана, находящегося под воздействием колодок предохранительного тормоза, на 73%, максимальное усилие механического тормоза на 19,3% и увеличить замедление на 74%.

4. Исследование переходных процессов аварийной остановки ШПМ в РОД двух видов тормозов с форсированием электромагнитного переходного процесса в обмотках статора асинхронного двигателя позволило сохранить показатели, приведенные в п.З, но одновременно с этим улучшить динамику электропривода за счёт снижения максимального момента с М ч =3,9

5. Исследование переходных процессов аварийной остановки ШПМ в РОД двух видов тормозов показало возможность значительного снижения износа тормозных колодок или другого тормозного устройства при условии, если путь торможения остаётся неизменным, что характерно для действующих ТТТПУ. При таком способе управления динамическим и механическим тормозами позволило не только снизить число оборотов барабана, находящегося под действие предохранительного тормоза на 87%, но и снизить кинетическую энергию на 68%.

6. Исследование переходных процессов аварийной остановки ШПМ в РОД двух видов тормозов показало возможность обеспечения допустимой величины замедления даже при спуске номинального груза. Это позволило до М ч м ma max 2,15 исМ т.д. max упростить операции по спуску груза, исключив необходимость загрузки поднимающейся клети.

7. Для существующих ШПУ рекомендуется схема динамического торможения асинхронной машины с электролитическим конденсатором в цепи выпрямленного тока ротора, позволяющая не только создать тормозной момент без внешнего источника постоянного тока, но и регулирование величины тормозного момента.

ГЛАВА5

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ

5.1. Задачи промышленных испытаний и экспериментальных исследований

Задачей промышленных испытание и экспериментальных исследований является :

- установление соответствия действительных замедлений предельно допустимым величинам в режиме аварийной остановке ШПМ при подъёме и спуске груза;

- сравнение действительных диаграмм скорости при аварийной остановке ШПМ под действием только предохранительного торможения с результатами экспериментальных исследований для подтверждения правильности математического описания предохранительного торможения;

- экспериментальное исследование схемы динамического торможения с самовозбуждения асинхронного двигателя без внешнего источника постоянного тока с целью определения коэффициента обратной связи по току ротора.

5.2. Расчёт коэффициента массивности для двухклетевой подъёмной установки шахты им. Губкина ОАО «КМАРуда»

Схема вертикальной двухклетевой подъёмной установки шахты им. Губкина приведена на рис.5.1. Технические данные подъёмной установки приведены ниже.

Подъёмная машина МПБ-5-2-2; Диаметр барабана, мм- 5000; Ширина барабана, мм- 2000; Количество барабана, шт.- 2;

Максимальное статическое натяжение канатов, Н - 86735; gt-jj.f not9.K~onf>,

Разность статических натяжений канатов, Н - 47495; Высота подъёма, м - 315 м; Высота копра, м - 24,5; Длина струны, м - 33

Максимальная скорость подъёма, м/с - 5,7; Редуктор типа ЦО - 18; Передаточное отношение — 11,5; Маховой момент редуктора, КГМ2 - 100000;

Масса подъёмного сосуда с подвесным и парашютным устройствами, КГ-1770;

Масса вагонетки, кг -470; Масса расчётного груза в клетки, кг - 4000; разрешённая (с учётом вагонетки), кг -3000; Подъёмная масса каната, кг/м — 5,47;

Расстояние от нулевой отметки до разгрузочной площадки, м — 8; Высота подъёма , м — 7; Допустимая , м — 6,5 Глубина зумпфа, м — 1,1;

Маховой момент направляющего шкива, КГ1- 9796; Диаметр направляющего шкива, мм - 3000; Электродвигатель типа АКН2-18-31-24; Мощность, кВт - 400;

Синхронная чистота вращения, мин ^ -250;

Номинальная чистота вращения, мин ^ - 240; Маховой момент, КГМ2 - 2700.

Максимальная нагрузка в опасном сечение каната Q к

ZQ +Q +P-(H + h) м гр

8 =

Где Q -масса клети с прицепным устройством;

Q - расчётная масса груза в сосуде; гр

Р- масса одного погонного метра каната; Н- высота подъёма; h- высота прицепного устройства при разгрузке подъёмного сосуда до точки схода к канатного шкива.

Статика двухклетевой подъёма для машины с цилиндрическим органом навивки

Усилие в подъёмном канате: - гружёный сосуд внизу

F = Q +EQ +P.{H + h) -g = гр.н [ гр м

4000+1770+5,47.(315+23)].9,81=74,8 кН,

- гружёный сосуд вверху

4000+1770+5,47.15).9,81=57,4 кН,

-порожний сосуд внизу

1770+5,47.(315+23)].9,81=35,5 кН,

-порожний сосуд вверху

Перестановка барабана

F =1£0 + P-(H + h)\-g = пер 1 м v J

1770+5,47.(315+23)].9,81=35,5 кН.

Разность статических натяжений при подъёме груза, когда гружёный сосуд находится внизу, а порожний- наверху

Ргр.н - Рпорм = 74,7 -18,6 = 56,1 кН.

Статические моменты

Спуск-подъём

М = (F - F ) • R = 56,1 • 2,5 = 140,2 кНм, с гр.н пор.н н где R - радиус навивки или радиус барабана. ы

Перестановка барабана

М' = F - R = 35,5 • 2,5 = 88,8 кНм. с пер н

Обрыв порожней ветви каната

М' = F ■ R = 74,8 • 2,5 = 187 кНм. с гр.н н

Расчёты приведенной массы подъёмной установки

Приведенная к окружности барабана масса поступательно движущихся и вращающихся частей подъёмной машины gd2 gd2 gd\0a gd2 . mnD = £G + ^ + „--= n D2 D2 GD2 D2 Ped н гик H H

9555,1+32000+2.1088,4+4000+1.14283=35,5.2,5=62014,9 кг,

183

Где =Qap+XQM + ЪЯк=Ягр + Ебм = 4000+2.1770+3015=10555 кг.

10 =PL = P(L# + 3tc-D + 2-L +30) = к к п с

5,47.(338+23+3.3,14.5+2.23+30)=5,47.551,2=3015 кг,

L - длина струны; L - длина каната; 3 — число витков трения на барабане;

С 7С

30м — запасная длина каната.

Приведенная масса барабана к органу навивки в 800000 = 32000 кг. б d2 52 н

Приведенная масса направляющего шкива к органу навивки

G =-^ = ^ = 1088,4 кг. шк d2 32 н

Приведенная масса редуктора к органу навивки а °Р^=Ш000=4000кг. рео jyZ ^2 н

Приведенная масса ротора асинхронного двигателя к органу навивки

QJ^l —=1-^ = 14283 ов рео ^2 н

Коэффициент массивности тпр 62014,9 1. Мсв~ F ~ 56143 '

5.3.Экспериментальные исследования переходных процессов при аварийной остановке ШПМ на ЭВМ

Рассчитанные в 5.2 параметры предохранительного тормоза вводим в схему математической модели. На рис.5.2 приведена осциллограмма переходного процесса при аварийной остановке ШПМ при подъёме груза.

Остановка ШПМ производилась с максимальной скорости V = 5,1м/с Из шах осциллограмм рис.5.2 определены, все интересующие нас следующие величины, время торможения t , средняя величина замедления агп и т скорость Vx x в момент времени холостого хода. Скорость Vx х необходима для определения кинетической энергии, которая в дальнейшем гасится механическим тормозом и влияет на интенсивность износа тормозных колодок. При осциллографировании переходного процесса аварийной остановки ШПМ величина электромагнитной постоянной времени Г =0,65 с до. Г =0,75с. т.м м

Первая цифра рекомендуется в работе [39], а вторая-принималась исходя из максимальной скорости, если она равна номинальной. Результаты обработки осциллограммы рис.5.2 приведены в табл.5.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе дано новое решение актуальной научной задачи — разработки двухканальной системы управления, обеспечивающей повышение эффективности работы тормозных систем шахтной подъёмной установки с асинхронным приводом.

На основании проведенных исследований получены следующие результаты и выводы:

1. Проведенные исследования работы ШПМ в режиме предохранительного торможения с учётом времени холостого хода t =0,5 с и экспоненциального закона нарастания тормозного усилия малых и крупных подъёмных машин позволили установить, что ни на одной подъёмной о машине не обеспечивается максимальное замедление а =5,0 м/с . Это max обстоятельство увеличивает путь торможения, а следовательно, время нахождения обода подъёмного барабана под действием тормозных колодок, что увеличивает их износ.

2. Проведенные исследования работы ШПМ в режиме предохранительного торможения при снижении времени холостого хода с / = 0,5 с до ^ ° показывает:

- снижение пути торможения от 7,1% до 11,1% у всех типоразмеров ШПМ при подъёме и от 8,2% до 17,2% при спуске груза;

- время нахождения подъёмного барабана под действием тормозных колодок увеличивается независимо от типоразмера ШПМ при подъёме от 4,1% до 23% и снижается от 4% до 20% при спуске груза.

3 Проведенные исследования работы ШПМ в режиме предохранительного торможения при t =0,3 с и коэффициенте

- отсутствие снижения числа оборотов п^ , находящегося под действием

6.т.м тормозных колодок у малых ШПМ до скорости ^тах =7,0 м/с;

- снижение на 3% при подъёме и от 3% до 15% при спуске груза;

- снижения числа оборотов п^ , находящегося под действием тормозных б.т.м колодок у крупных ШПМ от 3% до 15% при подъёме и от 19% до 22% при спуске груза.

4. Показана возможность дублирования предохранительного тормоза системой динамического торможения асинхронного двигателя с фазным ротором. о

5. Достичь максимальной величины замедления a =5,0 м/с^ для шах любого типоразмера ШПМ и снижение числа оборотов п возможно о.т.м путём реализации режима одновременного действия двух тормозов.

6. Получены зависимости h , a , . , F — f(R) для

J род б.т.м п(с) /«.л*, max различных схем динамического торможения, которые свидетельствую на снижение h ч, п^ , F и увеличение a . . . род б.т.м mjw.max п(с)

7. Предложены способы повышения эффективности РОД динамического и механического тормозов за счёт:

- форсировки тока статора;

- задержки включения предохранительного тормоза при сохранении времени торможения;

- увеличения нагрузочной способности ШПМ при спуске груза.

1. А.с. 1746505 СССР, МКИ Н 02 3/24. Электропривод /Малиновский А.К. Опкбл. 1992.Бюл. №25.

2. Василевский Н.М. Асинхронный привод шахтных подъёмных машин -М.: Госгортехиздат, 1960. — 539 с.

3. Герман-Галкин С.Г. Компьютерное моделирование полупроводниковых систем в MATLAB 6,0. С.Пб.: Корона, 2001.

4. Демьяненко Г.С., Бевз Е.Е. Неразрушающий контроль элементов тормозных и подвесных устройств. Сб. науч. трудов МакНИИ. -Безопасная эксплуатация электромеханического электрооборудования на шахтах. Макеевка-Донбасс, 1987, в.69-74.

5. Димашко АД., Гершаков И.Я., Кривневич А.А. Шахтные электрические лебёдки и подъёмные машины. Справочник. М.: Недра, 1973.-364 с.

6. Каледин Н.В., Леонов О.В. Выбор системы автоматического управления предохранительным тормозом шахтной подъёмной машины, инваривантной к величине и направлению движения груза. В кн. Горная электромеханика. — Пермь, №96, 1971, с. 23-29.

7. Капунцов Ю.Д., Антонов В.А., Муравец С.В. Электропривод подъёмной лебёдки с асинхронным двигателем и динамическим торможением с самовозбуждением. Проблемы автоматизированного электропривода. М.: 1974, с. 140-145.

8. Юпочев В.И. Теория электропривода. М.: Энергоатомиздат, 2001.-704 с

9. Костюк B.C. Методика расчёта схемы динамического торможения асинхронного двигателя с самовозбуждением. Науч. гр., сб. №48. М.: МИРГЭМ, 1964, с. 14-29.

10. Ю.Корж Н.И., Мамедов В.М., Низимов В.Б. Электродинамическое торможение асинхронного двигателя с самовозбуждением и расчётмеханических характеристик. Проблемы технической электродинамики, №46, 1974. с. 141-143.

11. П.Кравцов С.И., Леонов О.В., Траубе Е.С. Экспериментальное исследование динамики шахтных подъёмных машин при различных способах автоматизации асинхронного электропривода. В кн. Взрывобезопасное электрооборудование, вып. VII. — М.: Энергия, с. 297-307.

12. Лебедев С.В. Повышение эффективности тормозных систем шахтных подъёмных установок с асинхронным приводом. Дисс. на соискание уч. степ, к.т.н. М.: МГГУ, 2003.

13. Малиновский А.К. Электропривод переменного тока с противо-ЭДС в цепи ротора. -М.: РИИС, 1999. 175 с.

14. Малиновский А.К., Шелков П.И. Электропривод горных машин с высокоэкономичным тормозным режимом. М.: МГГУ, ГИАБ, №1, 1998, с. 77-79.

15. Малиновский А.К., Егоров Н.А. Анализ электромеханических свойств динамического торможения асинхронного двигателя. Международный симпозиум. «Горная техника на пороге XXI века». — М.: МГГУ, 1996, с 464-469.

16. Малиновский А.К., Лебедев С.В., Мартыненко Д.Н. Режим одновременного действия механического и электродинамического тормозов при аварийной остановке шахтной подъёмной машины. — Горные машины и автоматика, №11, 2001, с. 28-30.

17. Малиновский А.К., Щуцкий В.И. Режим одновременного действия тормозных систем шахтной подъёмной машины как средство повышения надёжности аварийного торможения. Горный журнал, №6, 2001, с. 131-135.

18. Малиновский А.К., Лебедев С.В., Маминов Д.В. Исследование схемы динамического торможения асинхронного двигателя с фазным ротором. -М.: МГГУ, ГИАБ, 2001, №5, с. 223-226.

19. Малиновский А.К., Лебедев С.В. К вопросу о режиме одновременного действия механического и электродинамического тормозов при аварийной остановке шахтной подъёмной машины. — М.: МГГУ, ГИАБ, 2001, №5, с. 231-234.

20. Малиновский А.К., Затикян Г.П., Лебедев С.В. Схемная реализация режима одновременного действия электродинамического и механического тормозов при аварийной остановке шахтной подъёмной машины. -М.:. МГГУ, ГИАБ, 2002, №3, с.161-164.

21. Малиновский А.К., Лебедев С.В., Мартыненко Д.Н. Установление области применения электродинамического тормоза при аварийной остановке шахтной подъёмной машины. М.: МГГУ, ГИАБ, 20093, №4, с. 245-146.

22. Патент РФ №2210853. Электропривод /Малиновский А.К., Затикян Г.П., Лебедев С.В. Опубл. 20.08.2008. Бюл. №23.

23. Патент РФ №2277747. Электропривод /Малиновский А.К., Мартыненко Д.Н., Спицын Б.А. и др. Опубл. 10.06, 2006. Бюл. №16.27,Онищенко Г.Б., Локтева И.Л. Асинхронный вентильные каскады и двигатели двойного питания. М.: Энергия, 1979. - 200 с.

24. Попович Н.Г. Динамические режимы автоматизированных подъёмных установок с асинхронным приводом. Киев.: Вища школа, 1982. — 212 с.

25. Попович Н.Г., Алтухов Е.И. Ящук И.М. Исследование автоматизированной подъёмной установки при одновременном действии механического и динамического торможения. Вестник КПИ. Сер. Электромеханика и автоматика, 1971, №2, с. 9-11.

26. Попович Н.Г., Клименко Н.А., Ящук И.М. Режим одновременного действия механического и электродинамического торможения подъёмных установок. Уголь Украины, 1975, №9, с. 36-37.

27. Попович Н.Г., Луцишин Я.К. Оптимизация САУ шахтной скиповой подъёмной установки с одновременным механическим и электродинамическим торможением. Горная электромеханика и автоматика, 1976, №28, с.69-70.

28. Попович Ь£Г., Солоха А.П., Ящук И.М. К вопросу автоматизированного динамического торможения шахтных клетевых подъёмных машин. Сб. «Автоматизация угольной и горнорудной промышленности». Выпуск 3. М.: Недра, 1971, с. 24-28.

29. Правила безопасности в угольных и сланцевых шахтах. — М.: Недра,1973.-512 с.

30. Программное предохранительное торможение шахтных подъёмных установок /Г.В. Верстаков, А.Г. Степанов и др. В кн. Электромеханические системы и оборудование. — Пермь, №151, 1974.

31. Регулируемое предохранительное торможение для шахтных подъёмных машин. /Е.С. Траубе, Н.В. Каледин, С.И. Кравцов и др. — Горные машины и автоматика, 1975, №11, с. 15-18.

32. Руководство по ревизии, наладке и испытанию шахтных подъёмных установок /В.Р. Бежок, Б.Н. Чайка, Н.Ф. Кузьмин и др. М.: Недра, 1982.-391 с.

33. Саляк И.И., Фильц Р.В. Расчёт характеристик асинхронного двигателя при динамическом торможении с самовозбуждением. Изв. вузов. Электромеханика, 1966, №9, с.982-988.

34. Саляк И.И., Фильц Р.В. Универсальный метод расчёта характеристик динамического торможения асинхронных двигателей. Изв. вузов. Электромеханика, 1964, №3, с. 348-355.

35. Сидоренко А.Ф., Солоха А.П., Роженцов Б.С. Аппаратура управления тормозными приводами шахтных подъёмных машин. М.: Недра,1974.

36. Смородов А.И., Фёдоров Е.М. Совершенствование управления процессом предохранительного торможения. Сб. науч. трудов МакНИИ. Безопасная эксплуатация электромеханического оборудования на шахтах. - Макеевка-Донбасс, 1987, с.13-17.

37. Танатар А.И. Режим динамического торможения с самовозбуждением крановых двигателей. Электротехническая промышленность. Сер. Электропривод, 1973, вып. 6(23), с.10-12.

38. Танатар А.Н., Акимов Ю.И. Система динамического торможения асинхронного двигателя, обеспечивающая повышение среднего тормозного момента. Изв. вузов. Электромеханика, 1971, №11, с. 15-18.

39. Танатар А.Н., Акимов Ю.И. Исследование работы асинхронного двигателя в режиме динамического торможения с самовозбуждением. -М.: Электротехническая промышленность, вып.6, 1971, с. 15-17.

40. Танатар А.Н., Дурнев В.И. Системы электродинамического торможения подъёмных кранов. Киев.: Техника, 1982. — 283 с.

41. Танатар А.Н., Дурнев В.И., Ужеловский В.А. Системы динамического торможения с изменяющейся структурой. Электротехника, 1990, №4, с.26-29.

42. Траубе Е.С., Найденко И.С. Тормозные устройства и безопасность шахтных подъёмных машин. — М.: Недра, 1980. 256 с.

43. Траубе Е.С. Предохранительному торможению подъёмных машин -постоянное замедление. Безопасность труда в промышленности, 1968, №7, с.7-10.

44. Траубе Е.С., Левченко Ю.Т. О нормах на ограничение скорости подхода и настройке ограничителей скорости подъёмных установок. -Безопасность труда в промышленности, 1967, №2, с. 18-20.

45. Траубе Е.С. О современном подходе к вопросам безопасности при исследовании шахтных подъёмных машин. Уголь Украины, 1975, №12, с. 15-17.

46. Траубе Е.С., Калёшин Н.В. О современном подходе к определению параметров предохранительного торможения шахтных подъёмных машин. Уголь Украины, 1973, №3, с. 25-28.

47. Фильц Р.В. Упрощенный метод расчёта характеристик динамического торможения асинхронных двигателей. Изв. вузов. Электромеханика, 1968, №4, с.

48. Янцен В.И. Динамическое торможение двигателей подъёмных машин с питанием статора от собственного ротора. Горный журнал, №6, 1970, с.62-63.