Aspekty techniczno-ekonomiczne modernizacji układu napędowego maszyny wyciągowej

Seria: ELEKTRYKA z. 160 Nr kol. 13 73

T adeusz G LIN K A E ugeniusz K A Ł U Ż A

ASPEKTY TECHNICZNO-EKONOMICZNE MODERNIZACJI UKŁADU NAPĘDOWEGO MASZYNY WYCIĄGOWEJ

Streszczenie. W artykule przedstaw iono analizę w ybranych zagadnień zw iązanych z w prow adzeniem przekształtników tyrystorow ych w m iejsce dotychczas eksploatow anych przetw ornic elektrom aszynow ych zasilających silniki w yciągow e.

SOME TECHNICAL AND ECONOMICAL ASPECTS OF MODERNI­

ZATION OF WINDER MOTOR DRIVE SYSTEM

Sum m ary. T he p aper gives an analysis o f chosen problem s arising w hen the hitherto exi­

sting electrom achine system s supplying the w inder m otors are exchanged for the p o w er elec­

tronic (thyristor) converters.

W ST ĘP

M aszyny w yciągow e w w iększości przypadków s ą napędzane silnikam i p rąd u stałego. W układzie klasycznym silniki byty zasilane z przetw ornic elektrom aszynow ych prądu stałego.

W zględy ekonom iczne (spraw ność energetyczna układu, konserw acja k o m u tato ra i koszty szczotek) oraz ekologiczne (hałas) spow odow ały, że przetw ornice elektrom aszynow e s ą za­

stępow ane przekształtnikam i statycznym i. W polskim przem yśle w ydobyw czym ja k o zasadę przyjęto układ oszczędnościow y złożony z:

-jed n o k ieru n k o w eg o p rzekształtnika zasilającego obw ód tw o m ik a silnika w y c ią g o w e g o , - dw ukierunkow ego p rzekształtnika zasilającego uzw ojenie w zbudzenia silnika w yciągow ego

- ry s .l.

92 T. G linka , E. K ałuża

Rys. 1.S chem at układu zasilania silnika w yciągow ego F ig .l. S upply system schem e o f w inder m otor

R ew ersja prędkości obrotow ej silnika odbyw a się poprzez rew ersję napięcia w zbudzenia, także realizację pracy ham ulcow ej silnika uzyskuje się poprzez rew ersję napięcia w zbudzenia.

A by przyspieszyć rew ersję prądu w zbudzenia stosuje się ponadto forsow anie napięcia w zbu­

dzenia. U kład ten, w stosunku do przetw ornicy elektrom aszynow ej, generuje zarów no składo­

w e stałe ja k i składow e zm ienne napięcia i prądu tw o m ik a U , i, oraz napięcia i p rąd u w zbu­

dzenia Uf, if, a ponadto w czasie pracy układu dokonuje się rew ersja składow ej stałej napięcia i prądu w zbudzenia. Inne s ą zatem w arunki zasilania silnika w yciągow ego w stosunku do za­

silania z przetw ornicy elektrom aszynow ej.

W literaturze dobrze je s t rozpoznane i om ów ione zagadnienie kom utacji prądu pulsującego w silnikach obcow zbudnych, zasilanych z przetw ornic energoelektronicznych [2], W ogólnym przypadku kom utację p rądu pulsującego

oo

i ( t ) = I o + S I m w S in < o wt ( 1 )

w-l rozpatruje się ja k o zjaw isko złożone, obejm ujące:

- kom utację składow ej stałej p rąd u I o ,

- kom utację składow ej zm iennej T ] ł m„ s i n o ) wt .

W -I

Przy zasilaniu silnika w yciągow ego z przetw ornicy elektrom aszynow ej w ystępuje zagad­

nienie kom utacji tylko składow ej stałej prądu Io i na takie w arunki zasilania silniki starszego typu były budow ane.

Przy zasilaniu silnika z przetw ornicy energoelektronicznej i to zarów no jednokierunkow ej, ja k i dw ukierunkow ej w obw odzie tw o m ik a w y stęp u ją składow e zm ienne prądu tw om ika

^ I mwsincowt o tej sam ej w artości, albow iem w artość składow ych zm iennych prądu

W=1 00

^ I mw sincowt nie zależy od typu przetw ornicy, lecz od p aram etrów o b w odu przepływ u prą- w=l

du, w szczególności od je g o indukcyjności.

W pływ składow ych zm iennych prądu na kom utację w przetw ornicach je d n o - i dw ukierun­

kow ych je s t taki sam i uw idacznia się w zaw ężeniu obszarów kom utacji beziskrow ych silni­

ków prądu stałego - rys. 2. Z punktu w idzenia kom utacji prądu pulsującego przetw ornice energoelektroniczne jed n o k ieru n k o w e i dw ukierunkow e w obw odzie tw o m ik a s ą sobie rów ­ now ażne.

Rys. 2. O bszary kom utacji beziskrow ej AIb = f(I) silnika prądu stałego przy prądzie stałym (lin ia ciągła) i prądzie pulsującym (linia przeryw ana)

Fig. 2. T he sparkless com m utation zones Àlb = f(I) o f d.c. m otor supplied w ith constant current (continuous line) and pulsating current (dashed line)

D otychczas w literaturze nie rozpatryw ano p roblem ów kom utacyjnych silnika przy rew ersji prądu w zbudzenia. P rzeprow adzenie takiej oceny je s t celem tego artykułu.

Rys. 3. Przekrój m aszyny prądu stałego z w yodrębnieniem zw oju kom utującego Fig. 3. The coupling o f the com m utating turn o f w inding w ith excitation current

94 T. G linka , E. K ałuża

N a rys. 3 pokazano schem atycznie przekrój poprzeczny m aszyny prądu stałego o liczbie biegunów 2p=2. N a schem acie tym pokazano w szystkie uzw ojenia m aszyny, a z uzw ojenia tw o m ik a w yodrębniono zw ój kom utujący. Takie przedstaw ienie uzw ojeń u m ożliw ia analizę sprzężenia zw oju kom utującego z pozostałym i uzw ojeniam i m aszyny przy dow olnych w a­

riantach je j pracy.

M O D E L M A T E M A T Y C Z N Y U K Ł A D U N A P Ę D O W E G O

P rzykładow y m odelow y cykl pracy analizow anego układu napędow ego przedstaw iono na rys.4. C ykl ten podzielono n a 5 przedziałów czasow ych:

ii - rozruch

f e - ti) - ja z d a ustalona, (t3 - t2> - ham ow anie naturalne,

(t4 -13) - ham ow anie prądnicow e z oddaw aniem energii elektrycznej do sieci, (t5 - U) - postój.

Rys.4. M odelow y przebieg prędkości obrotow ej n, prądu w zbudzenia if oraz prądu tw o m ik a i silnika w yciągow ego w czasie jed n eg o cyklu pracy

F ig.4. The m odel courses o f rotational speed n, excitation current if and arm ature current i o f w inder m otor during one duty cycle

Pracę silnika m ożna opisać następującym zestaw em rów nań:

n

e = — - — T'ftD

Z fC Jf (2)

gdzie:

R, R f - rezystancje obw odu tw o m ik a i w zbudzenia,

'Ra, 'Rf - liniozw oje tw o m ik a i w zbudzenia,

Zf - liczba zw ojów 1 -go bieguna uzw ojenia w zbudzenia, CTf - w spółczynnik rozproszenia uzw ojenia,

M 0b - m o m en t obciążenia,

J -m om ent bezw ładności sprow adzony na w ał silnika.

W pierw szych dw óch przedziałach czasow ych je s t realizow ana praca silnikow a.W trzecim przedziale czasow ym (i=0, a zatem M em=0) je s t w ięc realizow ane ham ow anie naturalne

dco dt

M„

(3)

W czw artym przedziale czasow ym napięcie w zbudzenia Uf < 0, co daje także O f < 0, a zatem i m om ent elektrom agnetyczny M cm < 0, co pow oduje w zrost m om entu ham ującego. W czasie t

= t2 dokonuje się rew ersja napięcia w zbudzenia poprzez przełączenie napięcia z UfN n a (-2 UfN) - rys. 4 .Prąd w zbudzenia if z uw agi na d u ż ą indukcyjność uzw ojenia zm ien ia się inercyj­

nie z w artości IfN n a w artość ( - I f N ) . A by przyśpieszyć je g o zm ianę, forsuje się napięcie w zbu­

d zenia do w artości rów nej około 2Ujn - rys. 5.

a t I a , 2

U f : ' /

Rys. 5. P rzebiegi czasow e napięcia w zbudzenia Uf, prądu w zbudzenia if, strum ienia w zbudzenia O f narysow ane w jed n o stk ach w zględnych Fig. 5. T he course o f excitation flux w hile the ecitation current is being

reversed

Po czasie At| prąd if uzyskuje w artość zn am ionow ą (-1 ^ ).W ów czas napięcie w zbudzenia zm niejsza się do w artości (-UfN). Strum ień w zbudzenia Of, z uw agi na działanie prąd ó w w i­

row ych w litych elem entach obw odu m agnetycznego, zm ienia się także inercyjnie w stosunku do zm ian prądu w zbudzenia if i dopiero po czasie Atz osiąga w artość zn am io n o w ą OfN- W

96 T. G linka , E. K ałuża

rów naniach (2) m o żn a uw zględnić inercyjne zm iany strum ienia w zbudzenia <t>f = d t w sto- Zfa sunku do zm ian p rąd u w zbudzenia if, a także inercyjne zm iany strum ienia biegunów pom oc­

niczych ®k w stosunku do zm ian prądu tw om ika. Strum ień kom utacyjny Ok je s t częścią stru­

m ienia zaw artego w liniozw ojach tw o m ik a Ta. Silniki w yciągow e w w iększości przypadków p o siad ają lite jarzm o stojana oraz zw arte, poprzez nity i śruby, blachy biegunów głów nych i b iegunów pom ocniczych. Prądy w irow e indukow ane w tych elem entach s ą p rzy czy n ą inercyj­

nych zm ian strum ienia w zbudzenia O f i strum ienia kom utacyjnego Ok w stosunku do zm iany prądów if, i. Inercje te m o żn a opisać rów naniam i, które w form ie operatorow ej m a ją postać [1]:

(4)

(5)

Transform aty czasow e rów nań (4) i (5)

(4a)

(5 a)

m ożna aproksym ow ać funkcjam i w y k ła d n ic z y m i:

(4b)

<H,(t)=— l - 0 3 2 e -Q ,4e 1254 - 0 2 e 171 -O.OSe™1 '

INn (5b)

F unkcje (4b) i (5b) s ą b a z ą do w yznaczenia param etrów Tf i Tk.

a)

b)

Rys. 6. a) P rzebiegi p rąd u w zbudzenia if o raz strum ienia w zbudzenia O f przy skokow ym załączeniu napięcia w zbudzenia U f

b) Przebiegi p rąd u tw o m ik a i oraz strum ienia kom utacyjnego Ok przy skokow ym załączeniu napięcia U.

P rzebiegi narysow ane w je d n o stk a c h w zględnych

F ig.6 a). The courses o f excitation current and flux w hen the m otor is supplied w ith unitary voltage

b) The courses o f m otor current and com m utation flux w hen the m otor is supplied w ith unitary voltage

N a rys. 6 pokazano przebiegi czasow e p rądów if, i o raz strum ieni Of, Ok przy skokow ym załączeniu napięcia stałego U f na uzw ojenie w zbudzenia F 1F 2 i napięcia stałego U n a uzw o­

je n ie obw odu tw o m ik a A 1C 2 (przy nieruchom ym w irniku). Z zaznaczonych pow ierzchni S f i Sk o b licza się:

Tf = o jo ió ’ (4C)

A .

29,916

Tk = ^ T 7 - (5c)

98 T. G lin k a , E. K ałuża

Z arów no z rów nania (4) oraz z rys. 6 w idać, że zm iany strum ienia biegunów pom ocni­

czych Ok s ą opóźnione w stosunku do zm ian prądu tw om ika. Jeśli k om utacja prądu tw om ika w stanie ustalonym je s t liniow a, to przy narastaniu prądu (di/dt >0) k om utacja staje się opóź­

niona, a przy (di/dt) < 0 przyspieszona. Z dośw iadczenia w iadom o, że dla silników z litym obw odem m agnetycznym graniczne w artości pochodnych prądu, pow odujące iskrzenie szczotek, w y n o szą około 10 IN/s, a d la silników z pakietow anym stojanem około 50 In /s. Aby zachow ać ciągłość prądu tw o m ik a przy m ałych je g o w artościach, np. przy rozruchu, a także przy ham ow aniu, zm niejsza się prąd w zbudzenia. Z m niejszenie prądu w zbudzenia nie pow o­

duje jed n a k rów noczesnego zm niejszenia strum ienia w zbudzenia, ja k to w ynika z rów nania (4b) oraz z ry s.5. W stanie nieustalonym zm niejszenie prądu w zbudzenia nie zabezpiecza w sposób dostateczny silnika przed przeryw anym p rądem tw om ika.

W P Ł Y W R E W E R S JI P R Ą D U W Z B U D Z E N IA N A K O M U T A C JĘ P R Ą D U T W O R - N IK A

S zybka rew ersja p rąd u w zbudzenia if w przedziale czasow ym U-t3 p o przez forsow anie na­

pięcia U f w sposób znaczący przyśpiesza rew ersję strum ienia <t>f - rys. 4. Jednak prądy w iro­

w e indukow ane w elem entach litych i obw odach zw artych p o w o d u ją że zm iana strum ienia zachodzi znacznie w olniej w stosunku do zm iany prądu, nie m niej zm iana ta zachodzi i indu­

kuje w zw oju kom utującym napięcie transform acji:

dd>f e « = Z‘ l f ’

przy czym Zz - oznacza liczbę zw ojów w jed n y m zezw oju uzw ojenia tw om ika. W silnikach w yciągow ych zw ykle Zz = 1.W artość m aksym alna napięcia transform acji m oże być określo­

na, w przybliżeniu, z w yrażenia :

U f(+)

+ [Uf(-)l

,max “ 2 p - z f ’ ( }

gdzie:

U f (+); U f (.) - napięcie w zbudzenia przed rew ersją i po rew ersji, p - liczba p ar biegunów ,

Zf - liczba zw ojów cew ki jed n eg o bieguna.

W artości ty ch napięć zw ykle w ynoszą: Uf(+) = 220V : Uf(-> = 440V , co oznacza dw ukrotne forsow anie w zbudzenia.N a p rzykład w silniku w yciągow ym typu P 4 100/24 liczba par biegu­

nów p = 12, a liczba zw ojów Zf = 110, a zatem napięcie transform acji w ynosi Etmax < 0,25V .

R ys. 7. Przebieg strum ienia kom utacyjnego przy prądzie pulsującym Fig. 7. C ouse o f com m utation flux w hen the arm aturę current is pulsating

K om utację prądu tw o m ik a dodatkow o u tru d n iają składow e zm ienne p rąd u tw o m ik a (rys.7) [2], a także w czasie narastan ia prądu tw o m ik a i w czasie je g o zm niejszania się ( w stanach nieustalonych) inercyjne zm iany strum ienia b iegunów pom ocniczych w stosunku do zm ian prądu i (rys. 6b i rów nanie (5b)). Z godnie z te o rią kom utacji o iskrzeniu szczotek decyduje stan energetyczny zw o ju kom utującego w chw ili je g o rozw ierania p rzez szczotkę.

R ys. 8. a) S chem at zw oju kom utującego w chw ili rozw ierania go p rzez szczotkę

b) Przebiegi prądu kom utow anego ik przy kom utacji optym alnej, opóźnionej i przyśpieszonej

Fig. 8. a) T he équivalent schem e o f com m utating tu m s o f w inding b) T he courses o f com m utation current: optim al, late and early

N a rys. 8a przedstaw iono schem at zastępczy zezw oju kom utującego o indukcyjności Lk i rezystancji Rk- Zwój je s t zw arty przez szczotkę o rezystancji R sz. W zw oju kom utującym in­

d u k u ją się napięcia:

- rotacji er indukow ane przez indukcję m ag n ety czn ą pod biegunam i pom ocniczym i (strum ień O k),

100 T. G linka , E. K ałuża

chodnej prądu w zw oju kom utującym ,

-napięcie transform acji et, które w m aszynach prądu stałego, przy stałym strum ieniu w zbu­

dzenia O f = c o n s tje s t rów ne zero i w ogólnej teorii kom utacji podaw anej w literaturze nie je s t uw zględniane.

W silnikach w yciągow ych zasilanych z przekształtników jednokierunkow ych, ja k to w idać z rys. 5, w arunek <tf = const nie je s t spełniony i napięcie transform acji et w pływ a na w arunki kom utacyjne p rąd u tw om ika. P rzebieg prądu w czasie kom utacji determ inuje sum aryczne napięcie indukow ane w zw oju zw artym przez szczotki

Jeśli średnia w artość napięcia ek w czasie kom utacji T k

je s t różna od zera, to w artość prądu kom utow anego w zw oju kończącym k om utację t = Tk, a w ięc w zw oju rozw ieranym przez szczotkę - rys. 7c,d

E nergia zw oju kom utow anego przed rozw arciem , to je s t w chw ili czasow ej t = (Tk - dt), w ynosi:

E nergia tego sam ego zw oju p o rozw arciu go przez s z c z o tk i, to je s t w chw ili czasow ej t = (T k + dt), w ynosi:

je s t zam ieniana na energię c iep ln ą i w ydziela się w postaci ciepła w styku ślizgow ym m iędzy szczotką a kom utatorem . M ała w artość skoku energii A W nie w zbudza jeszcze iskrzenia szczotek i je s t p ochłaniana przez rezystancję styku ślizgow ego R S2. G dy en erg ia AW przekro­

czy p e w n ą w artość graniczną, to w zbudzi ju ż iskrzenie, które je s t ty m intensyw niejsze, im w iększa je s t w artość energii [2], W ydzielaniu się energii AW w stylu ślizgow ym tow arzyszą dodatkow e zjaw iska:

(9)

(

)

( 11)

( 12) R óżnica energii

(13)

- elektrokorozja, która uniem ożliw ia w ytw orzenie błyszczącej politury kom utatora; pw ierzchnia kom utatora staje się m atow a i ciem na,

- w zrost w spółczynnika tarcia,

- w zrost o kila stopni tem peratury kom utatora i szczotek.

Z jaw iska te w y stęp u ją naw et przy braku w idocznego iskrzenia i p rzy sp ieszają zużycie ko­

m utatora i szczotek. K om utacja optym alna je s t to taki przebieg czasow y p rąd u ik , przy któ­

rym w czasie rozw ierania zw oju przez szczotkę, to je s t dla czasu t = Tk, uzyskuje się:

W k = W a W arunek ten w ym aga, aby p o chodna prądu

difc_

dt ⁼ 0. t = Tk

Jest to tak zw ana kom u tacja styczna - rys. 7b.

(14)

(15)

Efekty ek on om iczn e zw iązan e z w yelim in ow an iem przetw ornic elek trom aszyn ow ych Przetw ornice elektrom aszynow e zasilające silniki w yciągow e w iru ją ze sta lą pręd k o ścią o b ro to w ą zarów no w czasie pracy silnika w yciągow ego, ja k i w czasie postoju. Z w irow aniem przetw ornicy s ą zw iązane straty m ocy zużyw ane na tarcie m echaniczne i w entylację oraz straty m ocy biegu ja ło w e g o silnika napędzającego przetw ornicę.

Z definiujem y spraw ność en erg ety czn ą układu napędow ego m aszyny w yciągow ej:

w k * k *

t

1

= ^ = 4 = x -“

• 0 6)

' jp,dt Jp 2d t+ JzA Pd t

0 0 0

W rów naniu (16) P2 o znacza m oc m ech an iczn ą na w ale silnika w yciągow ego, Pi m oc pobie­

ra n ą z sieci zasilającej 6 kV - rys. 1.

Jeśli w rów naniu (16) przyjąć czas całkow ania je d e n tydzień, to m o żn a porów nyw ać spraw ność energ ety czn ą układu napędow ego z p rzetw o rn icą elek tro m aszy n o w ą i z p rze­

kształtnikiem tyrystorow ym przy tym sam ym w ydobyciu.

N ajprostszy je s t pom iar energii W i. M ożna go w ykonać licznikiem energii elektrycznej zainstalow anym na zasilaniu przetw ornicy. E nergię W 2 m o żn a obliczyć z rejestracji ciągłej p rąd u o b ciążen ia silnika I i je g o napięcia zasilania U.

T

W 2= J l ( U - R I)d t 0

(17)

102 T. G linka , E. K ałuża

Z zarejestrow anych w pam ięci kom putera przebiegów prądu I oraz napięcia U (rys. 9) m ożna obliczyć energię użyteczną silnika.

Rys. 9. P rzebiegi prądu obciążenia (03i) oraz napięć silników w yciągow ych n r 1 (0 3 u -m l) i nr 2 (03u-m 2)

F ig.9. The courses o f load current (i03) and voltages o f w inder m otors N o l (0 3 u -m l) and N o2 (03u-m 2)

D la podjęcia decyzji o m odernizacji układu napędow ego m aszyny w yciągow ej bardziej m iarodajne od spraw ności s ą straty energii w przetw ornicy elektrom aszynow ej w stosunku do strat w przekształtniku tyrystorow ym . S zczegółow a analiza ty ch strat energii została w ykona­

na dla układu napędow ego m aszyny w yciągow ej złożonego z:

- dw óch silników w yciągow ych p rąd u stałego o param etrach: 1600 kW , 685 V , 2650 A , 67 obr./m in,

- dw óch p rzetw ornic elektrom aszynow ych prądu stałego o param etrach: 1800 kW , 700 V, 500 obr./m in,

- dw óch silników synchronicznych napędzających ww. przetw ornice o param etrach:

2000 kW , 6 kV , 500 obr./m in.

Pom iary m ocy i energii pobieranej przez silniki napędzające przetw ornice um ożliw iły określenie strat m ocy biegu jało w eg o , a w ięc m ocy, któ ra nie będzie pobierana przez prze­

kształtnik tyrystorow y.

A Po«l 10 kW .

Przyjm ując, że przetw ornice p racu ją 5000 godzin w roku, obliczono energię strat AW0= 5 5 0 - 1 0 3 kW h.

L icząc k o szt 1 kW h rów ny 0,15 zł, otrzym uje się k oszt bezużytecznie traconej energii elek­

trycznej rów ny 83 tys. zł rocznie.

D odatkow ym efektem ekonom icznym je s t obniżenie kosztów eksploatacyjnych zw iąza­

nych z kosztem w ym iany szczotek. Szczotki na przetw ornicach w y m ien ia się średnio co 9-12 m iesięcy. P oniew aż p rzetw ornice s ą m aszynam i w ysokoobrotow ym i, w y m ag ają zatem lep­

szych (droższych) gatunków szczotek. C ena kom pletu szczotek na dw ie przetw ornice w skali roku w ynosi około 20 tys. zł. T ak w ięc sum aryczne oszczędności eksploatacyjne m aszyny w yciągow ej m o g ą się rów nać około 100 tys. zł.

W N IO SK I

M odernizację m aszyn w yciągow ych m o żn a realizow ać poprzez:

- zastosow anie przetw ornicy elektrom aszynow ej i u kładów energoelektronicznych w obw o­

dzie w zbudzenia prądnicy i obw odzie w zbudzenia silnika, sterow anych układam i m ikro­

procesorow ym i,

- zastosow anie przekształtnika energoelektronicznego jednok ieru n k o w eg o w obw odzie tw or- nika silnika w yciągow ego i dw ukierunkow ego w obw odzie w zbudzenia sterow anych ukła­

dam i m ikroprocesorow ym i,

- zastosow anie przekształtnika energoelektronicznego dw ukierunkow ego w obw odzie tw or- n ik a silnika w yciągow ego i jednok ieru n k o w eg o w obw odzie w zbudzenia sterow anych układam i m ikroprocesorow ym i.

O w yborze w arian tu m odernizacji d ecy d u ją koszty, które b ę d ą niew ątpliw ie najniższe w pierw szym p rzypadku, je ś li oczyw iście nie w licza się ko sztu przetw ornicy. N ajdroższym układem je s t u k ład trzeci z przekształtnikiem dw ukierunkow ym w obw odzie tw o m ik a, nie m niej je d n a k je g o k oszt nie pow inien przekraczać 120 % k o sztó w układu drugiego, gdyż transform atory, kable prądow e, układ filtracji w yższych harm onicznych i kom pensacji m ocy biernej w obydw óch układach s ą takie sam e, a układ w zbudzenia silnika je s t jed n o k ieru n k o ­ w y, a w ięc tańszy. Z e w zględu na w arunki kom utacyjne silnika w vciągow ego układ drugi je s t

104 T. G linka , E. K ałuża

układem najgorszym , co w ykazano. D ecydując się na w prow adzenie układu drugiego należy tak program ow ać jazd ę , aby ham ow anie odbyw ało się w yłącznie pod w pływ em sił tarcia i sił graw itacyjnych, to znaczy, aby nie dokonyw ać rew ersji prądu w zbudzenia w czasie ruchu sil­

n ik a w yciągow ego.

L IT ER A TU R A

1 .G linka T.: A naliza rów nania perm eancji szeregow ego obw odu m agnetycznego ze szczeliną pow ietrzn ą przy uw zględnieniu prądów w irow ych indukow anych w rdzeniu. A rchiw um Elektrotechniki to m X X III z.4 1979, s.825-836.

2 .G linka T.: W łasności kom utacyjne m aszyn prądu stałego przy pulsującym bądź szybko- zm ieniającym się prądzie tw om ika.Z eszyty N aukow e P olitechniki Śląskiej s. Elektryka z.44,1974, s .5 - 112.

R ecenzent: D r hab. inż. P iotr W a c h , Prof. P olitechniki O polskiej W płynęło do R edakcji d n ia 20 lipca 1997 r.

A bstract

T he subject o f the analysis is the m odernization o f w inder m otor drive system . The m o ­ dernization takes place w hen the electrom achine system s supplying the w inder m otors are exchanged for p ow er electronics devices. I f the m odernization is sim ultaneous w ith shaft re­

construction and change o f w inder m o to r operation param eters, the possibility o f predicted m otor pow er deficiency.T he operation o f w inder m otor is analyzed in the paper under diffe­

rent w ork conditions: w hen the arm ature circuit is supplied by unidirectional converter and the excitation circuit is supplied by bidirectional converter (i.e. low cost solution ) (F ig .l). It has been show n th at in case o f the reversal o f the excitation current the com m utation conditions w orsen. E nergy AW (12) is produced in the accelerated w ear o f the brushes and the com m u­

tator.

T he analysis o f m otor’s duty cycles is also included, as w ell as the evaluation o f m otor's servicability and the econom ical questions connected w ith reducing the pow er consum ption.