Автоматизированный электропривод конвейеров Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

© Г.И. Бабокин, В.И. Шуикий, Т.В. Насонова, 2003

YAK 622.604.8

Г.И. Бабокин, В.И. Шуикий, Т.В. Насонова

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭАЕКТРОПРИВОЛ КОНВЕЙЕРОВ

Электропривод (ЭП) скребковых конвейеров высокопроизводительных лав работает в тяжелых условиях. Основные технические требования к ЭП скребковых конвейеров заключается в следующем. Привод должен обеспечить плавный пуск в легких условиях (с малой нагрузкой на конвейере) и тяжелый пуск при перегруженном конвейере или заблокированной цепи в условиях мягкой участковой сети; обеспечить выравнивание нагрузки головного и хвостового приводных блоков в статических и динамических режимах работы и устранять подпор холостой ветви конвейера; ограничить усилия в цепи при ее блокировке в том числе в местах близких от головного привода; работу с пониженной скоростью движения цепи для ревизии конвейера.

В приводных блоках ЭП скребкового конвейера в настоящее время применяются следующие системы ЭП [1, 2, 3]: односкоростной асинхронный двигатель (АД) - гидромуфта с постоянным наполнением рабочей жидкостью (привод АОД - ГПН); двухскоростной АД -эластичная муфта (ДАД - ЭМ); двухскоростной АД - гидромуфта с изменяющимся наполнением (типа ДГР фирма «Файт Турбо») - (привод О АД - ГИН); электропривод с выравнивающим редуктором АД -ВР (редукторы Safeydor, CST); тиристорный регулятор напряжения - АД (ТРН - АД); преобразователь частоты - АД (ПЧ - АД).

Сравнение вышеуказанных систем привода на основе теоретических и экспериментальных работ показало следующее.

Привод ОАД - ГПН обеспечивает пуск АД без нагрузки с плавным приложением момента, равного максимальному, к цепи в

благоприятной шахтной сети, а пуск в тяжелых условиях и мягкой сети может не состояться. Выравнивание нагрузок головного и концевого приводов неполное. Усилия в цепи при заклинивании ограничиваются частично из-за инерционности разделения потоков турбинного и насосного колбе. Дополнительная скорость движения ленты отсутствует. Привод ДАД - ЭМ обеспечивает надежный пуск в любых условиях за счет большого пускового момента на низшей частоте вращения. При блокировании цепи в ней возникают большие динамические усилия, поэтому необходимо применение дополнительной предохранительной муфты. Выравнивание нагрузок приводов отсутствует. Его преимущество - наличие двух скоростей движения цепи.

Привод ОАД - ГИН обеспечивает надежный пуск конвейера в любых условиях с разгоном АД вхолостую и плавным приложением максимального момента за счет регулируемого объема муфты; ограничение момента при блокировании цепи осуществляется применением дополнительной предохранительной муфты; частичное выравнивание нагрузки осуществляется за счет снижения жесткости механической характеристики привода. Привод может работать с пониженной скоростью движения цепи за счет неполного наполнения рабочей камеры муфты и охлаждения воды путем постоянной смены.

Привод АД - ВР включает планетарный редуктор, у которого колесо с внутренним зацеплением может быть заторможено от 0 до 100% с помощью гидростатического привода или масляной многодисковой муфты. Поэтому скорость выходного вала

редуктора или звездочки меняется от нулевой до номинальной. У редуктора Safeydor регулирующая муфта располагается на входной ступени редуктора, а у редуктора CST на выходной ступени. Привод обеспечивает разгон АД на холостом ходу с последующим плавным приложением максимального момента к цепи и устойчивый пуск в любых условиях. Выравнивание нагрузок приводного и концевого приводов осуществляется достаточно точно за счет системы интеллектуального управления. Ограничение нагрузок осуществляется за счет размыкания силовой схемы с помощью многодисковой муфты. Более эффективно ограничение у редуктора CST, так как он при размыкании отсекает большие маховые массы

Привод обеспечивает кратковременное снижение скорости движения цепи для ревизии конвейера. Привод ТРИ - АД обеспечивает плавный пуск АД за счет регулирования напряжения на зажимах АД в легких условиях. В тяжелых условиях пуска из-за того, что между напряжением и моментом существует квадратичная зависимость, а между током и напряжением линейная, пусковой ток падает пропорционально квадратному корню из момента. Поэтому в мягкой сети пуск АД с максимальным моментом затруднен. Ограничение нагрузок при блокировании цепи осуществляется применением дополнительной муфты. Выравнивание нагрузок приводов возможно увеличением скольжения АД, что связано с большими потерями тепла и необходимостью его отвода. Недостаток привода - сильное искажение сети. Кратковременно можно получить низкую скорость движения цепи.

Привод ПЧ - АД обеспечивает надежный плавный пуск АД в любых условиях за счет создания максимального момента. Точное выравнивание нагрузок приводов осуществляется без повышения скольжения АД за счет регулирования частот вращения магнитного поля АД Применение при блокировании цепи рекуперативного торможения АД осуществляет надежное ограничение нагрузок. Привод обеспечивает плавное регулирование скорости

цепи.

Таким образом для высокопроизводительных приводов скребковых конвейеров на мощ-

ности приводного блока 500; 800; 1000 кВт рекомендуются

системы привода с муфтой с регулируемым наполнением, с

уравнивающим редуктором и система ПЧ - АД, как удовлетворяющие основным требованиям к приводу конвейера.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бобокин Г.И, Щуцкий В.И, Насонова Т.В. Рациональный электропривод скребкового конвейера. М.: Машиностроение. Горные машины и автоматика, - С. 25-28.

2. Р Финцель, В. Вебер. Новое поколение водонаполненных гидродинамических муфт для приводов забойных

конвейеров. Глюкауф, 2001, № 3, - Ñ. 52-62.

3. Вехип Качи М, Вельфле М. Приводные устройства скребковых конвейеров. Глюкауф 1998, №1, - Ñ. 17-23.

КОРОТКО ОБ АВТОРАХ ---------------------------------------------------------------------------------------

Бабокин Геннадий Иванович - профессор, доктор технических наук, зав кафедрой электротехники, проректор по научной работе, НИ РХТУ.

Щуцкий Виталий Иванович - профессор, доктор технических наук, Московский государственный горный университет. Насонова Татьяна Васильевна - инженер НИ РХТУ.

© В.Ю. Аагаев, 2003

УАК 622 02:53.08

В.Ю. Аагаев О ВЛИЯНИИ КОНТАКГНЫХ УСЛОВИЙ НА ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ГОРНЫХ ПОРОА

лена на рис. 1.

Емкость С конденсатора, полость которого занимает исследуемый образец горной породы, может рассматриваться как слоистый диэлектрик [1]

5

C = -

(1)

i=1

Большинство методов, изучения зависимости электрофизических свойств горных пород от механических нагрузок требуют наличия непосредственного плотного электрического контакта с изучаемым образцом, либо с поверхностями горного массива. Наличие воздушного зазора затрудняет оценку точных электрофизических свойств массива или образца. Вследствие этого возникает необходимость оценки погрешности, вызванной наличием зазора между исследуемым образцом (объектом) и пластиной преобразователя «электрическое поле -напряжение». Это позволит изучать свойства горных пород без необходимости обеспечения плотного контакта с поверхностями горного массива. Настоящая работа посвящена исследованию влияния зазора на метрологические характеристики емкостного преобразователя электрических характеристик исследуемой среды в напряжения. Схема емкостной измерительной ячейки представ -

где Б - площадь измерительной пластины; Ьі и Ьі+і — расстояния ближней и дальней границы і-го слоя от одной из обкладок измерительного конденсатора; ві- диэлектрическая проницаемость і-го слоя.

Как следует из формулы (1), емкость измерительного конденсатора определяется только толщиной образца диэлектрика и не зависит от места его расположения.

Можно считать, что измерительный конденсатор в рассматриваемом случае содержит два слоя: образец с диэлектрической проницаемостью в и воздушный зазор с диэлектрической проницаемостью вв.

В таком случае выражение (1) может быть пре-

Рис. 1. Схема измерительной установки: 1 - обкладки измерительного конденсатора; 2 - образец; 3 - измерительный генератор; 4 - измеритель тока; О и d - расстояние между электродами измерительного конденсатора и размер образца, соответственно

n