CC BY
86
© Г.И. Бабокин, Н.С. Дегтерёв, 2011
Г.И. Бабокин, Н.С. Дегтер "в
ПЕРЕДАТОЧНЫЕ ФУНКЦИИ КОНВЕЙЕРА ПЕРЕГРУЗКИ ШЛАМА С ЧАСТОТНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ
Предложен автоматизированный процесс транспортировки шлама на ленточный конвейер для его дальнейшего использования в производстве ванадия. Для этой задачи используется система «конвейер — домкрат», в которую входят: скребковый конвейер, домкрат, асинхронный двигатели, преобразователи частоты, и система управления. Получена формула производительности конвейера. Также получена структурная схема электропривода конвейера, содержащая передаточные функции электроприводов домкрата и конвейера. Ключевые слова: скребковый конвейер, асинхронный электродвигатель, преобразователь частоты, система «конвейер — домкрат», передаточная функция, производительность конвейера..
и я овышение эффективности и качества получения ванадия .И. Л. на ООО «Ванадий-Тула» осуществляется повторным использованием отходов основного производства шлама в технологическом процессе. Для этого спроектирован дополнительный пункт загрузки шлама на основной ленточный конвейер, подающий исходный материал в плавильные печи. Для подачи шлама применён оригинальный обратный конвейер, подача которого на шлам осуществляется домкратом.
Пункт загрузки шлама на основной ленточный конвейер 5 (рис 1), состоит из бункера 1, скребкового обратного конвейера 2, шибера 3, дозатора 4. Скребковый конвейер включает в себя бесконечную цепь 6, лемехи 7, оснащённые резцами.
Загрузка бункера 1 шламом 8 осуществляется с помощью самосвалов (на рис. 1 не показан). При этом скребковый конвейер 2 с помощью механизма домкрата 9 принимает максимальное положение (пунктир). Привод скребкового конвейера 2 и электрического домкрата 9 включают асинхронные электродвигатели АДк, АДд, который питаются от преобразователей частоты ПЧд и ПЧк.
Двигатель скребкового конвейера приводит в движение цепь с лемехами. Механизм домкрата АДк нужен для того, чтобы менять угол поворота скребкового конвейера относительно
Рис. 1. Оборудование пункта перегрузки шлама
оси 10. Верхний слой шлама срезается лемехами с резцами, и по направлению движения цепи транспортируется в шибер. Подача конвейера на насыпанный шлам осуществляется домкратом. При открытой задвижке шибера шлам попадает в дозатор. Дозатор определяет нужную порцию, и передаёт её на ленточный конвейер.
Для управления конвейером и домкратом необходима система управления (СУ), рис. 1, которая обеспечит либо заданную производительность конвейера Q3=const, либо заданный ток электродвигателя конвейера I3K=const при наложении ряда ограничений на параметры системы «конвейер - домкрат»,
Например, это ограничение на линейную скорость конвейера (VK<VKmax), токи электродвигателей конвейера (IK<IK max) и домкрата
(1д<д max), и т.д.
Для синтеза системы управления необходимо получить передаточные функции системы «конвейер - домкрат».
В статике производительность конвейера определяется уравнением:
где у - удельный вес шлама; Ь - ширина рабочей части конвейера; h - глубина погружения лемеха конвейера в шлам; Vк - линейная скорость лемехов конвейера; к1 - коэффициент, учитывающий свойства материала.
Уравнение системы преобразователь частоты - асинхронный электродвигатель (ПЧ - АД) для привода домкрата и привода конвейера получим при следующих условиях: преобразователь частоты - это автономный инвертор напряжение; внутренняя система управления обеспечивает постоянство потокосцепления статора; изменение скольжения АД не превышает критического ^^Я). В этом случае уравнение механической характеристики имеет вид
где М - момент асинхронного двигателя; ш0 - синхронная частота вращения магнитного поля статора электродвигателя, ш - частота вращения ротора электродвигателя, Тэ=\/ю0эл.н$к - электромагнитная постоянная времени; в =2Мк /ш0н8к - модуль жёсткости линеаризованный механической характеристики.
Уравнение движения электропривода домкрата и конвейера имеет вид:
(1)
[1]:
(1 + ТэР)М = - «),
(2)
М -Мс = 3—, (3)
с йі
где Мс - приведённый момент сопротивления на валу; 3 - приведённый момент инерции привода.
Уравнение для перемещения штока домкрата:
П
h = k21 (Одйі, (4)
о
где к2 - коэффициент передачи домкрата.
Формирование производительности конвейера при изменении его подачи на шлам имеет запаздывание, поэтому уравнение для производительности имеет вид:
Q = к -у- Ь • h • ¥к • (і - т), (5)
где т = 1/Ук - постоянная запаздывания; 11 - расстояние между ближайшими лемехами.
Переводя уравнения (1-5) в операторную форму (вводим оператор р), получаем структурную схему электропривода конвейера (рис.2), содержащую передаточные функции электроприводов домкрата и конвейера.
Рис. 2. Структурная схема электропривода конвейера
Как следует из рис. 2 электропривод конвейера с домкратом имеет следующие свойства как объект управления является взаимосвязанным, так как подача конвейера на забой определяет производительность конвейера и нагрузку его электродвигателя; имеет чистое запаздывание, которое при регулировании скорости конвейера изменяется.
Полученная структурная схема конвейера использовалась для синтеза его системы управления.
--------------------------------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Ключев В.И. Теория электропривода. М.: Энергоатомиздат. 2001.-697. И5гд=1
КОРОТКО ОБ АВТОРАХ ----------------
Бабокин Г.И. - доктор технических наук, профессор; Дегтерёв Н. С. - аспирант,
НИ РХТУ им. Д.И.Менделеева, rector@muctr.ru
