Научная статья на тему 'О расчете пускового реостата для шахтных подъемных машин'

О расчете пускового реостата для шахтных подъемных машин Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
160
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «О расчете пускового реостата для шахтных подъемных машин»

И 3 В Е С Т И я

ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО Том 97 ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА 1959 г.

О РАСЧЕТЕ ПУСКОВОГО РЕОСТАТА ДЛЯ ШАХТНЫХ ПОДЪЕМНЫХ МАШИН

В. Д. ПЕТУНОВ (Представлено научным семинаром кафедры горной механики)

Чтобы исключить резкие толчки при контакторном управлении,, ступенчатый металлический реостат и система управления должны обеспечивать плавный сход и вход скипа в разгрузочные кривые, а при клетьевом подъеме плавный разгон и приподъем клети над кулаками. Для этой дели проф. И. А. Балашевым был предложен графоаналитический метод расчета пусковых сопротивлений с учетом режима работы подъемной установки [1]. Однако метод проф. И. А. Ба-лашева подразумевает использование спрямленных механических ^характеристик, что при графическом построении иногда дает значительные ошибки в определении числа ступеней реостата. Если же число ступеней задано, то графическая разбивка затруднительна.

В настоящей работе предлагается аналитический метод расчета сопротивлений. Сущность метода заключается в следующем: 1) заданная скорость схода скипа из кривых и скорость дотягивания обеспечиваются специальными реостатными характеристиками; 2) после схода скипа с кривых переключение ступеней производится при постоянных значениях минимального и максимального пусковых моментов.

Механические характеристики ступеней, обеспечивающих сход скипа с кривых и его дотягивание, могут быть приняты спрямленными, при этом расчетные уравнения имеют более простой вид и дают результаты, вполне пригодные для практических расчетов.

Уравнение движения в период пуска подъемной машины с постоянным радиусом навивки выражается в относительных единицах

У == У- '{ст.иач "Г 0/> (О

где 7 — момент, развиваемый двигателем;

~[ст.нач~ момент статического сопротивления при пуске, приведенный к валу двигателя; а — коэффициент, учитывающий дополнительные сопротивления при движении скипа в разгрузочных кривых, который можно принять равным 1,15 — 1,20; /—ускорение подъемного сосуда, м'сек2:

С — постоянный коэффициент для подъемной установки, который равен

2Мн1-ги,

где /« — приведенная к радиусу навивки масса движущихся частей подъемной машины, кгсек2\ж\

— диаметр барабана машины, м;

Мн—номинальный момент двигателя, кгм\

I —передаточное число редуктора;

'ПР — к. п. д. редуктора.

Момент статического сопротивления в период пуска можно принять постоянной величиной. Действительно, при максимальных скоростях подъема в Кузбассе от 4 до 8 м\сек подъемный сосуд при пуске проходит незначительный путь и разность весов ветвей каната почти не влияет на момент сопротивления.

Уравнение спрямленной механической характеристики может быть выражено в относительных единицах

. я, (3

где — перегрузочная способность двигателя;

— критическое скольжение;

5 —скольжение, соответствующее моменту, развиваемому двигателем.

Решая совместно уравнения (1) и (3), получим

- : 5 7-" + УЪГ — (4)

Я '¡ст.нач ' ;" С/

На рис. 1 изображена прямолинейная механическая характеристика, на которой обеспечивается сход скипа с кривых. Начальный

скипа с кривых.

л конечный момент двигателя можем заменить постоянным средним значением. В этом случае характеристика схода должна проходить через точку, имеющую скорость, равную половине скорости схода, и момент, равный

7 ^ "[ст.нач "I- < х , (о)

где ]сх — среднее ускорение во время движения скипа в кривых при сходе, м-сек1.

Ускорение схода равно

2 /?" <а

Jrx ----- о у (О,-

Vcx

где 1гр — путь скипа в разгрузочных кривых, м, vcx— принятая скорость схода, я]сек. Скольжение, соответствующее половине скорости схода

- 'zv4 (?)

V

где — скорость подъема, соответствующая синхронной скорости двигателя.

Подставляя уравнение (7) в уравнение (4), получим критическое, скольжение для характеристики схода

v

Q£jVcx_ Щ тм + УУм2 — 1

5 = _10__^ iM \ учм-—1 _

a Т ст.нач С J сх

Сопротивление любой ступени реостата может быть выражено зависимостью

R ---~SKr-H_, (9)

*-« 1 у 1м2

где RH—номинальное сопротивление, ом.

Решая совместно уравнения (8) и (9), получим сопротивление ступени, обеспечивающей сход скина с кривых

= _______л'< . ' (ю)

Ct '¡ст.нач Cjcx

Аналогично выводятся уравнения для определения сопротивления ступени, обеспечивающей дотягивание скипа в кривых

л?,. = - - . , ai)

v0 "¡ст.кон ~Т О

где v() — принятая скорость дотягивания, ж\сек\

Icm.KOH —момент статического сопротивления в конце движения, который принимается постоянным на все время останова. Если число контакторов магнитной станции менее семи или полная высота подъема меньше 100— 150 м, характеристики схода и дотягивания надо совмещать.

Предварительная ступень выбирается из условий осмотра каната и ревизии ствола. Момент, развиваемый двигателем на этой ступени, должен быть не менее'30% от номинального момента двигателя [2].

Сопротивления всех последующих ступеней следует разбить так, чтобы при постоянном моменте переключения иметь одинаковые толчки момента во время шунтирования ступеней реостата. В этом случае сопротивления ступеней будут составлять убывающую геометри-

ческую прогрессию, первым членом которой будет, сопротивление характеристики, обеспечивающей сход скипа с кривых, а последним— сопротивление фазы ротора двигателя. Знаменатель геометрической прогрессии, равный коэффициенту сопротивлений, определится

$рот

Яг*

(12)

где п — число контакторов магнитной станции,

пх — число предварительных ступеней (сюда же входит и ступень для дотягивания скипа), .Ярот — внутреннее сопротивление фазы ротора, ом.

Сопротивление любой ступени

(13)

де

порядковый номер ступени.

Следует иметь в виду, что по этим формулам получаем полные сопротивления, включенные в одну фазу ротора двигателя. Для определения сопротивлений отдельных секций надо найти разности сопротивлений смежных ступеней.

А Нх = , - /?,-

(14)

се».

Ум* 5,35 м/сек

Ьсек

& 5 /О /5 го 25

Рис. 2. Диаграммы тока л скорости при -пуске скипового подъема шах-

ты

№ 8.

На шахте №8 треста „ Прокопьевск-уголь" комбината „Кузбассу голь" был переделан пусковой реостат согласно расчету, выполненному по вышеизложенной методике. Если раньше на 4 ступени имел место значительный бросок тока, при общем времени пуска 14 сек, то после переделки рео тата время пуска стало составлять 11,5—12 сек при меньших бросках тока и такой же нагрузке. Диаграммы тока и скорости, полученные после переделки реостата, изображены на рис. 2. За счет смягчения механических характеристик движение в кривых стало возможным осуществлять без тормоза, тогда как раньше с целью исключения больших рывков использовался механический тормоз для создания дополнительной нагрузки.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бала ш е и И. А., Хрусталев И. К. Расчет металлических реостатов

для асинхронных двигателей шахтных подъемных машин. Томск, политехнический инсти ут. 195-^.

2. В а с и л е в с к и й ¿М. К. Асинхронный привод шахтных подъемных машин. .Углетехиздат, 1953.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.