Текст доклада. - Рудоавтоматика

Академия электротехнических наук РФ
Научно-отраслевое отделение № 3
«Электромеханика и силовая преобразовательная
техника в промышленности»
Сафошин Виктор Васильевич
СОЗДАНИЕ НА ОАО «РУДОАВТОМАТИКА»
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОГО НАУЧНОПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРЕДПРИЯТИЯ ПО
ВЫПУСКУ НКУ ГОРНЫХ МАШИН
Обобщенный доклад
на соискание звания
«Доктор электротехники»
Академии электротехнических наук РФ
г.Железногорск 2006 г.
Специализированное производственно-техническое предприятие «Рудоавтоматика» создано приказом Министерства черной металлургии объединением «Союзруда» 1 сентября 1976 года.
Основными направлениями деятельности данного предприятия являлись: ввод в эксплуатацию новой техники и выпуск нестандартного оборудования для горнорудной промышленности.
Основными изделиями нестандартного оборудования были системы
безопасности, телезащиты и телесигнализации для горнорудных предприятий.
Предприятие работало стабильно, устойчиво и являлось одним из перспективных предприятий данной отрасли.
В конце 1991 года - начале 1992 года, в силу ситуации сложившейся в
стране, предприятие оказалось на грани банкротства, поскольку необходимости в приобретении устройств безопасности комбинатами горнорудной
промышленности не стало (раньше получали по разнарядке Главка). Второе направление - ввод в эксплуатацию новых технических изделий - прекратилось.
Новым руководителем предприятия в этот период избирается молодой
(38 лет) директор -Ваш покорный слуга, перед которым стоит вопрос:
- в каком направлении вести предприятие?
В это время на Михайловском горно-обогатительном комбинате выполнял модернизацию экскаваторов д.т.н. профессор Московского энергетического института Владимир Иванович Ключев.
Я принимаю решение - основным направлением будущей работы предприятия будет изготовление низковольтных комплектных устройств
(НКУ) для экскаваторов с перспективой выхода на завод-изготовитель
экскаваторов«Ижорские заводы».
Выезжаю в Москву, знакомлюсь с д.т.н. проф. В.И. Ключевым и мы
совместно создаем группу перспективных разработок на базе ОАО «Рудоавтоматика» и уже в течение первого года разрабатываем и изготавливаем
два комплекта НКУ для Михайловского ГОКа.
С годами увеличивается производство продукции (рис.1), соответственно требуется новая форма оплаты труда.
В зависимости от темпов роста производства меняется форма оплаты
(рис.2) в соответствии с Законодательством о труде. (Положения прилага-
ются).
Первой разработкой было НКУ управления электроприводами экскаваторов, выполненными по системе тиристорный возбудитель - генератор двигатель (ТВ-Г-Д). В основу разработки положена двухконтурная структура подчиненного регулирования координат с двухступенчатым зависимым задатчиком интенсивности. Эффективность модернизации системы ГД при переходе от структуры с суммирующим магнитным усилителем
(СМУ-Г-Д), к структуре с подчиненным регулированием координат на базе
тиристорного возбудителя (ТВ-Г-Д) наглядно иллюстрируют осциллограммы, представленные на рис.3. В приводе подъема, выполненном по
системе СМУ-Г-Д (см. на рис.3), во время черпания горной массы, отчетливо видны выбросы якорного тока далеко за стопорное значение. Это
свидетельствует о значительных динамических нагрузках, как электрических машин, так и механического оборудования. Естественно, что такие
перегрузки ведут к быстрому сокращению срока жизни экскаватора. В том
же приводе, выполненном по системе ТВ-Г-Д со структурой подчиненного
регулирования координат (см. на рис.3), стопорный ток не превышает
установленного значения. Система оптимальна по быстродействию,
напряжение генератора повторяет сигнал задания.
Тиристорные и транзисторные возбудители в экскаваторном электроприводе пришли на смену магнитным усилителям, имея перед последними массу преимуществ и по быстродействию, и по весогабаритным показателям, и по материалоемкости. Но они заведомо проигрывали по
надежности. Поэтому возникла задача: как исключить простои экскаватора по вине электропривода, произведя замену надежного возбудителя на
заведомо менее надежный узел? Решение, в принципе, находится на поверхности и широко эксплуатируется во всем мире, но в иной отрасли автомобильной. Это идея запасного колеса.
В нашем случае идея колеса заменена идеей моноблока, который
во всех габаритах серии имеет одну схемотехнику, идентичные характеристики, в нем отсутствуют подстроечные элементы. Моноблок регулирует
напряжение, обеспечивает рекуперацию энергии в тормозных режимах,
позволяет производить наращивание мощности параллельным или последовательным соединением с аналогичными блоками. В каждом моноблоке
присутствует встроенный двухступенчатый зависимый задатчик интенсивности переходных процессов, встроена, зашита от коротких замыканий, перегрузок, обрыва фазы, АПВ, имеется диагностика неисправного
состояния. Самое главное достоинство состоит в том, что замена моноблока по сигналу неисправного состояния на резервный - производится неквалифицированным персоналом. При этом работоспособность экскаватора
восстанавливается за 10 -15 минут. Один запасной моноблок обеспечивает
необходимое и достаточное резервирование для всех главных электроприводов экскаватора и даже не на одной машине.
Далее ремонт и обслуживание неисправных моноблоков осуществляется уже квалифицированным персоналом в стационарных условиях ремонтного предприятия или даже выпускающего завода, аналогично тому,
как это делается в тех же центрах сервисного обслуживания автомобилей
или телевизионных ателье. Для упрощения этой составляющей обслуживания в моноблоках применяется одна элементная база, легко доступная,
российского производства. По желанию заказчика силовые модули могут
быть импортными.
В восьмидесятых годах прошлого столетия по заданию НКМЗ в
МЭИ была разработана серия унифицированных модульных экскаваторных
преобразователей ПТЭМ-IP, приспособленная к тяжелым условиям эксплуатации экскаваторного оборудования.
Тиристорные модульные преобразователи ПТЭМ-IP были выполнены по трехфазной нулевой схеме и предназначены для использования в
низковольтных устройствах управления главными электроприводами экскаваторов, буровых установок, подъемно-транспортных и других машин
по системам ТВ-Г-Д, тиристорный преобразователь - двигатель (ТП-Д),
непосредственный преобразователь частоты - асинхронный двигатель
(НПЧ-АД) в диапазоне мощностей от 10 до 1500 кВт. Преобразователи
выполнялись в виде моноблоков в открытом исполнении, предназначенном для встраивания в шкафы комплектных устройств управления. Серия
содержала три габарита 12, 35 и 80 кВт. Питание силовых цепей осуществлялось от разделительного трансформатора трехфазным линейным
напряжением 220, 380 и 660 В. Напряжение питания трансформаторов
синхронизации 380 В.
После создания, модули ПТЭМ-1P наиболее широко использовались
в качестве возбудителей генераторов и синхронных двигателей. На основе
преобразователей ПТЭМ-1Р-2 для главных приводов экскаваторов была
разработана оптимальная система ТВ-Г-Д. Соответствующее НКУ было
освоено на нашем предприятии около десяти лет назад.
В то же время, первый опыт создания серии не обошелся без недостатков. Самые первые преобразователи имели уменьшенные относительно
стандарта расстояния между ножками разъемов и дорожками на платах,
что обеспечивало недостаточные пути утечек и приводило иногда к перекрытиям высоким напряжением и возгораниям. Сигнал токовой обратной
связи снимался в систему управления модуля с шунта, поэтому силовая
часть и система управления имели потенциальную связь, а развязка от общих цепей управления электроприводом осуществлялась по входным цепям модуля с помощью оптронов. Развязка получалась нелинейной и
неоднозначной, и также не обеспечивала достаточного сопротивления
изоляции. Внутренних источников питания было три, не считая источника питания задатчика. Выход из строя любого из источников мог создать в
системе ТВ-Г-Д условия самохода. Нечеткая работа логики позволяла в системе ТП-Д производить управление логикой только с выхода регулятора
тока. Для системы НПЧ-АД импульсы управления были недостаточно ши-
рокими, и это не способствовало качественному регулированию токов.
Число электронных компонентов модуля превышало 600, что также снижало расчетную надежность электропривода, особенно в системе НПЧАД, где количество элементов на один преобразователь сразу утраивалось.
На основе накопленного опыта эксплуатации и достижений микроэлектроники, опираясь на тесное сотрудничество с ОАО «Рудоавтоматика», в 90-х годах МЭИ выполнил разработку новой серии преобразователей второго поколения: ПТЭМ-2Р - с более высокими техническими показателями и расширенной номенклатурой. Было введено типоисполнение на
IGBT транзисторах, а число габаритов было увеличено до четырех. В связи
с необходимостью работы модулей в составе непосредственных преобразователей частоты для качественного формирования токов оказалось необходимым иметь непрерывные импульсы управления, а для увеличения
надежности,- количество электронных элементов модуля снизили с 600 до
400. Появление силовых модулей позволило упростить конструкцию силовой части, а появление новых типов датчиков тока и напряжения на основе эффекта Холла обеспечило надежную потенциальную развязку силовых цепей и цепей управления. Существенно изменен датчик наличия тока
в тиристорах, в котором введена высоковольтная потенциальная развязка с
помощью транзисторных оптронов. СИФУ принята многоканальной. Диапазон углов управления симметричный от аmin=30 до аmax=150 . В то же
время были сохранены лучшие, проверенные практикой, решения и узлы
преобразователя ПТЭМ-1Р, например, сохранена функциональная схема
самодиагностики и защиты преобразователя.
Кроме упомянутых назначений ПТЭМ-1Р, преобразователь ПТЭМ2Р предназначен для использования в качестве регуляторов напряжения в
системе тиристорный регулятор напряжения - асинхронный двигатель
(ТРН-АД), звеньев постоянного тока в асинхронном вентильном каскаде
(АВК) и частотных преобразователях по системе автономный инвертор
тока - асинхронный двигатель (АИТ-АД).
На заводе ОАО «Рудоавтоматика» серийно производились два габарита модульных преобразователей ПТЭМ-2Р. Первый - мощностью 15 кВт
(ток нагрузки 64 А) - на тиристорных модулях (заводской номер разработки 592) (см. на рис.4). Второй - 30 кВт (ток нагрузки 130 А) - на таблеточных тиристорах Т 320 (номер разработки 515 - со схемотехникой ПТЭМ2Р и с силовой частью второго габарита ПТЭМ-1Р) (см. на рис.4).
Первый из этих модулей использовался в НКУ экскаваторов ЭКГ-00.
ЭКГ-12,5; ЭКГ-15, ЭШ-10/70, ЭШ-15/90, второй в НКУ ЭКГ-8 и ЭШ-6/45.
15 машин, оснащенных моноблоками ПТЭМ-1Р, в качестве возбудителей электрических машин в системе Г-Д, работают на Михайловском,
Стойленском, Качканарском ГОКах и в Оренбургасбесте. Более 85 машин
оснащены преобразователями ПТЭМ-2Р. География их расположения
очень широка: четыре машины - на Михайловском ГОКе, три - на Лебединском, шесть- на Оленегорском, пять - на Полтавском, 11 - на Соколовско-Сарбайском, четыре - в Оренбургасбесте и т. д. В Междуречье местными службами самостоятельно на базе наших НКУ были собраны системы управления для драглайнов ЭШ-10/70 и ЭШ-15/90. Одна машина ЭКГ8 в тропическом исполнении работает во Вьетнаме, две машины работают в Монголии.
На первом этапе внедрения ПТЭМ-2Р также не обошлось без проблем. Проявляли себя помехи в каналах управления тиристорами, выходные транзисторы формирователей импульсов имели излишний нагрев, который проявлялся примерно через год эксплуатации, иногда отказывали
оптронные развязки датчиков наличия тока, при отключениях сети также
иногда выходили из строя силовые тиристоры. После устранения недостатков и введения входного контроля на электронные комплектующие,
преобразователь ПТЭМ-2Р превратился в действительно надежный элемент экскаваторного электропривода. По данным Лебединского ГОКа
наработка на отказ преобразователя ПТЭМ-2Р по отношению к преобразователю ПТЭМ-1Р выросла в полтора раза и составила 15640 часов, что
примерно в пять раз больше, чем у НКУ Ш3801 (3514 часов) и в десять раз
больше, чем у НКУ Б3801 (1522 часа) других производителей. Машинисты
экскаваторов и эксплуатационные службы ГОКов с величайшим уважением относятся к нашей системе, о чем свидетельствуют многочисленные
письменные и устные отзывы. Согласно результатам анализа НКУ, построенные на базе модулей ПТЭМ, обеспечивают полное отсутствие простоев экскаваторов благодаря замене машинистами неисправных блоков
резервными. Имеют место случаи, когда по требованию постоянных заказчиков новые заводские машины персонально оснащаются нашей системой,
или она поставляется и устанавливается отдельно.
В результате проведенных НИР и ОКР на смену аналоговым преобразователям пришли аналого-цифровые и цифровые (внешний вид их такой
же, как на рис.4). Это дает следующие преимущества:
Во-первых, значительно уменьшается количество дискретных элементов принципиальных схем (до 200), что позволяет существенно упростить наладку, настройку и ремонт систем управления и повышает надежность работы электропривода.
Во-вторых, реализация регуляторов и структуры электропривода в
виде математических формул (в виде информации) предполагает более
четкую их работу, которая не зависит от качества элементов, в отличие от
аналоговых схем. Цифровая реализация логики позволяет добиться более
четкой и безаварийной работы реверсивных преобразователей с раздельным управлением комплектов.
В-третьих, микропроцессорные устройства могут объединяться в
единую информационную сеть, которая дополнительно дает другие функции -это дистанционное управление электроприводами, расширенную диа-
гностику, диспетчеризацию управления различными электроприводами.
При переходе от аналоговых систем экскаваторного электропривода
к микропроцессорным ОАО «Рудоавтоматика» придерживается следующего принципа - это должен быть взаимозаменяемый моноблок, который
может использоваться в любых приводах экскаватора, в том числе и вспомогательном оборудовании - возбудители двигателей постоянного тока,
синхронного двигателя, питание дергача. Для этого была разработана специальная цифровая структура управления тиристорным преобразователем,
которая позволяет как в «конструкторе» собирать различные системы посредством виртуальных перемычек.
Структурная схема экскаваторного НКУ с микропроцессорным
управлением показана на рис.5. Информационная сеть для экскаваторных
электроприводов построена на основе технологического контроллера и
восьми преобразователей с микропроцессорным управлением: возбудителей генераторов, двигателей, синхронного двигателя и питания дергача.
Основной частью экскаваторной сети является технологический контроллер, в котором хранятся все настройки по всем приводам. По мере обнаружения в сети соответствующих преобразователей (со своими сетевыми адресами) контроллер программирует их на соответствующие структуры с не-обходимыми параметрами. Это обеспечивает взаимозаменяемость
тиристорных моноблоков. Некоторые преобразователи имеют несколько
функций -напор/ход/разгон, поворот/ход, дергач/разгон. Технологический
контроллер при изменении режима работы экскаватора делает необходимые изменения в настройках приводов. Кроме того, функциями контроллера являются:
1)
проверка ОЗУ, ПЗУ, канала связи RS-485 преобразователей с
микропроцессорной системой управления;
2)
проверка внешнего ПЗУ контроллера, в которой содержатся
настройки по всем приводам (возбудителей генераторов и двигателей,
дергача возбудителя синхронного двигателя);
3)
разрешение/запрещение прохождения задания от цифровых джойстиков с автоматическим торможением двигателя при снятии задания;
4)
замена части релейно-контакторной схемы управления (реле
вре- мени, вспомогательные и промежуточные реле) на твердотельные реле;
5)
обеспечение переключения силовых контакторов экскавация/ход при автоматическом торможении двигателя до нулевой скорости
и спадании тока до нуля;
6)
подача задания от цифровых джойстиков только при переходе
их через ноль (нулевая защита);
7)
анализ работоспособности каждого привода (наличие всех преобразователей для двигателей и генераторов, контроль за током якоря и
возбуждением). Отключение привода при нарушении работы;
8)
разгон агрегата с автоматическим отключением при выходе
на подсинхронную скорость путем вычисления скорости вращения (по
напряжению и току возбуждения генератора).
Таким образом, технологический контроллер осуществляет управление всем комплексом экскаваторных электроприводов. Всего на сегодняшний день мы оснастили нашими НКУ в аналоговом, аналогоцифровом и цифровом исполнении 200 экскаваторов.
Ряд отечественных фирм усиленно работает над совершенствованием системы Г-Д за счет использования транзисторного возбуждения. Однако мы считаем, что с точки зрения динамики, быстродействие системы
Г-Д определяется уровнем форсировок возбуждения генератора, а отнюдь
не быстродействием возбудителя. Параметры же цепей возбуждения реальных генераторов таковы, что говорить, хотя бы о компенсации даже
постоянной времени якорной цепи, не приходится, так как форсировки
для этого требуются от 50 до 100. Да и в этом случае дополнительное снижение стопорных нагрузок не превысит нескольких процентов. Мы считаем это направление данью моды, однако занимаемся им тоже, с целью создания определенной научной и технической базы.
Продолжается начатая несколько лет назад работа над транзисторным преобразователем ПТЭМ-2РИ. Транзисторное направление в области
экскаваторного электропривода постоянного тока по нашему мнению не
является определяющим. Высокое быстродействие здесь может решить
две важных задачи. Способствовать быстрому восстановлению инвертора в
якорной цепи при опрокидывании, если это якорный преобразователь, и
получение значительных форсировок в цепях возбуждения двигателей для
гашения поля в тех же аварийных ситуациях в якорной цепи, если это возбудитель. Во всех остальных случаях тиристорные преобразователи
справляются с требованиями экскаваторного электропривода.
С точки зрения динамики экскаваторных электроприводов, особенно
в режимах тяжелых стопорений, система генератор-двигатель с полупроводниковым возбуждением практически исчерпывает свои потенциальные
возможности. Совершенно естественным становится вопрос о замене
инерционного генератора с малым коэффициентом усиления и безинерционного полупроводникового возбудителя с большим коэффициентом усиления одним быстродействующим элементом с большим коэффициентом
усиления, линейным в широком диапазоне изменения управляющего сигнала.
Для увеличения производительности и снижения динамических
нагрузок на механическое оборудование весь мир уже 40 лет идет по пути
повышения быстродействия силового преобразователя в электроприводе.
На «постоянном токе» - это система тиристорный преобразователь - двигатель (ТП-Д) с соответствующим фильтрокомпенсирующим устройством
(ФКУ), а на «переменном токе» - полупроводниковый преобразователь частоты - асинхронный двигатель (ПЧ-АД).
Мы сами являемся разработчиками своих систем и для того, чтобы
выйти на современный уровень, нам нужно повторить этот путь за три -
пять лет. На этом пути мы тесно сотрудничаем с Московским энергетическим институтом (Техническим университетом) и Оренбургским государственным университетом.
В связи со сказанным, ОАО «Рудоавтоматика» в инициативном порядке проводит разработку НКУ экскаватора ЭКГ-5 на базе системы тиристорный преобразователь - двигатель (ТП-Д) (рис.6)
Мы взялись за эту работу, прежде всего потому, что имеем относительно простой, но очень надежный объектно-ориентированный на экскаваторный электропривод преобразователь ПТЭМ. Имеем большой и хорошо подготовленный персонал, знакомый с функциями и схемотехникой
этого преобразователя, и способный к творческой деятельности.
Как выяснилось из анализа технологии, для безопасного инвертирования расчетное максимальное значение напряжения преобразователя
должно значительно превышать максимальное значение напряжения холостого хода двигателя.
Электронная защита, убирающая импульсы управления (как в
ПТЭМе), в инверторном режиме пользы принести не может, и дело могут
спасти только автоматы. Поэтому в якорной цепи мы установили автомат с уставкой выше стопорного значения. Для предотвращения перенапряжений параллельно контактам автомата включили резистор, ограничивающий аварийный ток на уровне стопорного.
Желание обойтись без дополнительных реакторов в якорной цепи
плюс необходимость завышения напряжения определили концепцию построения силовой схемы - это двенадцатипульсная двухмостовая с последовательным соединением мостов реверсивная схема с синфазным управлением и трехобмоточным трансформатором.
Одновременно такая силовая схема и такое управление позволяют
свести к минимуму влияние преобразователя на сеть по высшим гармоникам. В спектре сетевого тока отсутствуют гармоники ниже 11-й.
Наиболее трудным, оказалось, разместить оборудование на платформе этого экскаватора. Поэтому отказались от реакторов на переменном
токе. Тогда, исходя из ограничения ударных токов, пришлось для всех
приводов выбрать одинаковые тиристоры. Попутно это способствовало
получению дополнительных положительных эффектов: получили унифицированные модули для построения шкафов и часть приводов (напора и
поворота) смогли работать с естественным охлаждением.
Один унифицированный модуль содержит мостовой реверсивный
преобразователь, имеет размеры 920x400x1800, одностороннее обслуживание, и может обеспечить работу привода напора. Шкафы приводов подъема и поворота однотипны и образуются парой модулей, прислоненных
задними сторонами. Получаются шкафы двухстороннего обслуживания с
внутренней шах-той для обдува. Однако вентилятор устанавливается
только на шкаф подъема.
Автоматы по питанию обеспечивают последний уровень защиты от
ударных токов короткого замыкания, если не справится электронная за-
щита и автомат в якорной цепи. Однако исследования на физическом макете показали, что электронная защита, снимающая импульсы, в сочетании
с большим запасом по напряжению надежно предотвращает как опрокидывание инвертора, так и внутренние К. 3., причем и в инверторном режиме тоже.
Однако своеобразие текущего момента для экскаваторного электропривода состоит в переходе на переменный ток. Мы это хорошо понимаем
и ищем рациональные пути решения этого вопроса. Как нам кажется, основная проблема здесь находится в том, что отечественная промышленность не производит серийно двигателей переменного тока экскаваторного
исполнения с встроенными датчиками скольжения для регулируемого
электропривода. Что касается преобразователей, в частности частотных, то
в этом недостатка нет.
Для снижения общей цены на НКУ предлагаем выполнять асинхронную машину двухфазной.
При наличии такого двигателя каждая его фаза может получать питание в системе НПЧ-АД от упомянутого выше модуля, имеющего мостовую реверсивную схему (рис.7). При напряжении питания модуля 380В его
максимальное выходное выпрямленное напряжение 445В (преобразователь
зарегулирован с обеих сторон на 30°), а действующее значение - 315В. Таким образом, при последовательном включении катушек на полюсах
двигателя можно рекомендовать их выполнение на 315 В на фазу. Тогда
как при параллельном их включении напряжение на фазу следует подать
вполовину меньше, а преобразователь фазы может быть выполнен по реверсивной нулевой схеме.
При таком подходе нет большой разницы в том, по какой системе
выполнять электропривод: по системе постоянного тока ТП-Д или системе
переменного тока НПЧ-АД. Однако с переходом на систему переменного
тока уменьшится вероятность опрокидывания инвертора и многократно
облегчится процесс его восстановления. Уменьшатся ударные тормозные
моменты при опрокидывании. Исчезнет необходимость установки защитных автоматов и тормозных резисторов в цепях питания двигателей и сама
вероятность возникновения «кругового огня» по коллектору. Вырастут
предельные значения моментов электроприводов. Для питания всех преобразователей достаточно будет иметь один двухобмоточный трансформатор.
Обе системы на платформе экскаватора ЭКГ-5 размещаются одинаково. Трансформатор и два шкафа преобразователей подъема и поворотахода располагаются у задней стенки на месте машинного агрегата, модуль
напора и возбудители двигателей - в штатном шкафу электротехнического
оборудования позади кабины машиниста.
В системе НПЧ-АД статорные обмотки двигателей подъема и хода
выполнены на напряжение 315В и питаются от двух реверсивных мостовых модулей, которые составляют как шкаф подъема, так и шкаф поворота-хода. Два двигателя вращения имеют параллельное соединение ка-
тушек на напряжение 160в и подключаются пофазно последовательно
также к шкафу поворота-хода на шестипульсное напряжение 315В. Подключение двигателей поворота или хода к шкафу преобразователя осуществляется с помощью двух двухполюсных контакторов. Двигатель
напора имеет параллельное соединение статорных катушек на напряжение
160В и получает питание от модуля напора, содержащего два реверсивных
нулевых преобразователя на трехпульсное напряжение 160В. Токовые
нагрузки на преобразователи по отношению к системе постоянного тока
несколько снижаются.
Работая над схемами с тиристорными преобразователями и на «постоянном», и на «переменном» токе, приходится задумываться о необходимости компенсации реактивной мощности из сети. График суммарной реактивной мощности, потребляемой электроприводами экскаватора ЭКГ-5,
выполненными по системе НПЧ-АД за цикл экскавации, полученный на
модели, представлен на рис.8. Примерно такой же график имеет место и
для системы ТП-Д. Анализируя эти зависимости можно предположить, что
высокие средневзвешенные цикловые энергетические показатели можно
получить, имея нерегулируемое ФКУ. При этом мы предлагаем раздробить
его примерно пропорционально мощностям отдельных электроприводов и
встроить в соответствующие шкафы электроприводов.
Несмотря на наш скептицизм в отношении транзисторных возбудителей, мы считаем, что разработка преобразователя на транзисторах IGBT
представляет очень большой интерес для привода переменного тока. Здесь
быстродействие преобразователя (постоянная времени меньше 0.001 сек.)
весьма уместно и для целей формирования токов и для защиты.
В этой области мы продвигаемся двумя путями. Пытаемся создать
преобразователь постоянного тока, по типу ПТЭМа, превратить его в регулируемый источник тока с помощью соответствующей обратной связи и
релейного регулятора и установить в каждую фазу двигателя переменного
тока.
Это позволит создать систему НПЧ-АД от нескольких единиц до нескольких сотен киловатт с диапазоном регулирования частоты от 0 до 100
Гц, с одноступенчатым преобразованием энергии и энергопотреблением,
аналогичным энергопотреблению системы неуправляемый выпрямитель автономный инвертор напряжения - асинхронный двигатель (НВ-АИН
(ШИМ) -АД), но с рекуперацией энергии.
Как видно из осциллограмм (рис.9) макета мощностью в несколько
киловатт, полоса пропускания частот транзисторным модульным преобразователем при формировании токов на активно-индуктивную нагрузку от
0,01 до 100 Гц (диапазон 10000:1), без амплитудной и фазовой погрешностей, с незначительным искажением формы в области перехода через нуль.
Коэффициент искажения тока в нагрузке выше 0,99.
Второй путь - это создание двухмодульного преобразователя со звеном постоянного напряжения по типу НВ-АИН (ШИМ) - АД, но с рекупе-
рацией энергии звеном постоянного напряжения в сеть, и с релейным (а
не ШИМ) регулированием токов в автономном инверторе. Токи этого
преобразователя имеют точно такой же вид, как и представленные на рис.9
Такой преобразователь компонуется из двух абсолютно идентичных
модулей ПТрМ-1 (преобразователь транзисторный моноблочный), функциональное назначение каждого из которых выявляется автоматически
программным путем.
В своей деятельности ОАО «Рудоавтоматика» главной задачей ставит обеспечение качества. Политика предприятия направлена на постоянное обучение персонала, чтобы каждый мог гордиться результатами своего
труда. Только высокое качество продукции может гарантировать успех у
потребителей.
В 2004 году действующая система менеджмента качества была сертифицирована на соответствие международному стандарту ISO 9001
(рис.10). Вся продукция, выпускаемая нашим предприятием, сертифицирована либо в системе обязательной сертификации, либо в системе добровольной сертификации.
Усилиями коллектива созданы конкурентоспособные низковольтные
комплектные устройства управления электроприводами карьерных
(рис.11) и шагающих (рис.12) экскаваторов.
В 1999 году предприятие предложило на конкурс НКУ ЭКГ-10 для
внедрения на Оленегорский ГОК. Успешно пройдя испытания ОАО «Рудоавтоматика» стало базовым предприятием по поставке низкокомплектных устройств (НКУ) ЭКГ-10, ЭКГ-15 для экскаваторов производства
«Ижорские заводы».
Кроме того, НКУ поставляются на внутренний (11 предприятий России) и внешний рынок (Украина, Казахстан, Вьетнам, Монголия).
В работе с потребителями мы заботимся в первую очередь об удовлетворении их нужд и о долговременном их сотрудничестве с нашим
предприятием. Мы открыты для всех, кто хочет с нами плодотворно сотрудничать. Поэтому мы поддерживаем обратную связь с потребителями
нашей продукции, учитываем их замечания и пожелания. С этой целью в
ноябре 2003 года предприятие провело школу - семинар (40 часов) по проблемам электропривода постоянного тока на базе НКУ производства
ОАО «Рудоавтоматика». На семинар были приглашены не только наши
потребители, но и сотрудничающие с нами представители ВУЗов, НИИ,
производители, а также конкуренты. Присутствовали делегации с Украины, Казахстана, Узбекистана. Состоялась презентация юбилейного 100-го
комплекта НКУ с полным микропроцессорным управлением и информационной экскаваторной сетью. Были проведены теоретические занятия.
Непосредственно на производственных участках прошли практические
занятия с наладочным персоналом по наладке и обслуживанию ПТЭМов и
НКУ.
Участники семинара были ознакомлены с концепцией ОАО «Рудоавтоматика» по переходу к приводам переменного тока на экскаваторах, с
новыми разработками (НКУ на ЭКГ-5, буровой станок ЗСБШ-200, разработка модульной транзисторной системы электроприводов постояннопеременного тока на базе звена постоянного напряжения с рекуперацией).
В решении школы-семинара записано общее мнение участников рекомендовать горнодобывающим предприятиям внедрять у себя НКУ
производства ОАО «Рудоавтоматика».
Наше предприятие принимает активное участие в конкурсах и выставках, (см. приложения).
В течение всего периода существования и по сегодняшний день предприятие решает вопросы, связанные с социальной сферой своих работников.
В течение 15 лет руководством предприятия выделена беспроцентная
ссуда по следующим направлениям:
1) 41 работнику (это 25% работников предприятия) на улучшение жилищных условий:
из них молодым специалистам - 9 человек.
Остальным работникам на покупку жилья своим детям;
2) 17 работникам - на приобретение автомобилей;
3) 16 работникам - на оплату учебы детей на платной основе;
4) 15 работникам оплачено лечение в санаториях и профилакториях;
5) 112 работникам выделены путевки для оздоровления.
Немаловажным фактором является питание работников предприятия
в столовой. Цена обеда из 4 блюд не превышает 15 рублей.
На сегодняшний день предприятие имеет возможность привлечь на работу молодых специалистов, научных работников - с предоставлением жилья.
Администрация предприятия постоянно занимается ремонтом помещений и зданий, приобретением информационно-вычислительной техники.
Постоянно оказывает материальную помощь пенсионерам предприятия, а
также работникам предприятия на лечение детей и родственников.