Ирклиевский В.Д. Автоматизация горно-технологических процессов

Подождите немного. Документ загружается.

120

при переключении ступеней пускового реостата и далее схема пуска ПД в

функции временит с корректировкой по току, по ускорению и по току.

23.3 Управление пуском асинхронного двигателя с жидкостным

реостатом

Ступенчатое изменение пускового момента при релейно-контакторной

схеме управления вызывает значительные динамические нагрузки в элементах

ПМ, что ускоряет износ канатов и редукторов.

Эти недостатки могут быть значительно снижены применением

жидкостного резистора, обеспечивает более плавный разгон, уменьшение

пусковых токов, меньше рабочих площадей, незначительной мощности

управления и более простую эксплуатацию.

При управлении асинхронным двигателем ПМ с использованием

жидкостного резистора в период пуска для поддержания постоянного момента

двигателя необходимо плавное перемещение электродов, которое в малых ПМ

производят в ручную в более мощных – дистанционно или автоматически.

Следящий электропровод используемый для этих целей, может быть со схемой

управления электрогидравлической, электропневматической,

электромеханической с приводом постоянного или переменного тока,

контактным или бесконтактным.

121

ЛЕКЦИЯ №24

24.1 Автоматизация подъемной установки в период равномерного

хода

Обычно в режиме равномерного хода ПУ работает без вмешательства

САУ на своих жестких механических характеристиках. Автоматический

контроль при этом осуществляет ограничитель скорости.

На грузолюдских неуравновешенных клетевых подъемах на участке

равном хода (спуск груза, спуск-подъем людей и др.) появляются

отрицательные усилия и возникает необходимость торможения ПУ:

рекуперативное, электродинамическое и механическим тормозом.

Рекуперативное торможение: двигатель включен в сеть, за счет

отрицательных статических усилий, создаваемых опускающимся грузом,

энергия отдается в сеть. Недостатком способа при его видимой простоте

является создание сверхсинхронной скорости, которая создает дополнительные

нагрузки в механических узлах ПУ при затормаживании, а при >1,15 выше

синхронной скорости срабатывает защита. Поэтому большой груз в клетях

требует уже эле4тродинамического и механического торможения.

Функциональная схема САР с обратной связью по скорости для

равномерного хода имеет вид

122

БДТ – блок динамического торможения, ПМУ – промежуточный

магнитный усилитель, x

– ампервитки обратной связи ПМУ по скорости; x

–

ампервитки обмотки смещения.

24.2 Частотное управление подъемной машиной

Упрощенная схема частотного управления скиповой подъемной

установкой

где

n - синхронная скорость асинхронного двигателя;

р – число пар полюсов.

Изменение f можно получить жесткие механические характеристики. При

частотном управлении в статор подают ток с регулируемой частотой.

В схемах применяют два способа частотного управления: с

нерегулируемой и регулируемой частотой.

С нерегулируемой: при подходе подъемного сосуда к точке начала

замедления двигатель отключается от питающей сети и в его статор подается от

преобразователя ток f=2,5-5,0Гц. Поскольку двигатель, отключенный от сети,

ПМУ БДТ ПМ

ТГ

му

д.т.

F(t)

123

вращается со скоростью, превышающей синхронную, то он работает в режиме

генераторного торможения.

Под действием генераторного момента М

происходит замедление с

отдачей энергии в сеть до тех пор, пока двигатель не выйдет на

соответствующую характеристику в двигательном режиме с частотой 2,5-5,0Гц.

24.3 Автоматизация дотягивания и стопорения подъемной машины

При дотягивании (0,5-0,8-1,0м/с) обычно применяют двигательный режим

работы. Существуют способы дотягивания:

1 при помощи жидкостного реостата;

2 механическогго тормоза;

3 питания двигателя током пониженной частоты;

4 совмещение питания ПД постоянным и переменным током и др.

Период дотягивания происходит в разгрузочных кривых. Чем стабильнее

скорость дотягивания, тем точнее стопорение подъемных сосудов.

124

ЛЕКЦИЯ №25

25.1 Подъемные установки с приводом постоянного тока

Привод постоянного тока для шахтных подъемных установок может быть

в любом случае применен, любой мощности, однако целесообразен только для

установок большой мощности (свыше 1000кВт) и производительности. Обычно

это для глубоких шахт свыше 3000кВт.

Достоинство привода постоянного тока в высоком качестве

регулирования и возможности с помощью единой САУ автоматизировать как

при положительных, так и отрицательных усилиях.

Недостаток – сложность и затраты.

Широкое применение в САУ двигателя постоянного тока нашли

источники питания на тиристорных преобразователях, система ТП-Д.

25.2 Система управления ТП-Д (тиристорный преобразователь –

двигатель)

Источники постоянного тока на тиристорах нашли широкое применение и

называют их «тирристорный преобразователь-двигатель». В отличии от Г-Д

они обладают более высоким быстродействием и меньшей стоимостью.

Для управления тиристорами разработаны быстродействующие

электронные регуляторы, которые в совокупности с остальными элементами

вошли в УБСР (унифицированная блочная система регулирования).

125

Функциональная схема Г-Д с элементами УБСР

РС – регулятор скорости; РТ – регулятор тока; РН – регулятор

напряжения; ТВ – тиристорный возбудитель генератора.

Функциональная схема ТП-Д

Регуляторы РН, РТ, РС обеспечивают заданное качество процесса

регулирования. Приведенные схемы построены по принципу подчиненного

регулирования. На входе регуляторов каждого из контуров сравниваются два

сигнала, пропорциональные заданному и действительному значению выходной

координаты данного контура. Контур регулирования каждого параметра

содержит одну большую постоянную времени, что значительно облегчает

расчет системы.

РС РТ РН ТВ Г Д

ТГ

РС РТ ТП Д

ТГ

126

25.3 Автоматическое управление подъемной машиной при помощи

асинхронно-вентильного каскада

АВК – является одним из прогрессивным способов автоматизации.

При спуске и замедлении ПМ с асинхронным приводом скорость

двигателя регулируется за счет введения добавочного сопротивления в цепь

ротора. Регулирование скорости при этом связано с ухудшением кпд из-за

бесполезно расходуемой энергии на нагрев добавочных сопротивлений в цепи

ротора. Применение АВК позволяет исключить этот недостаток и обеспечить

плавное регулирование скорости.

127

ТЕМА 8. СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОВЕТРИВАНИЕМ ШАХТ

ЛЕКЦИЯ №26

26.1 Общие вопросы автоматизации проветривания шахт

В настоящее время 95% вентиляторов главного проветривания

автоматизированного с помощью аппаратуры типов УКВГ, ЭРВГП-2, АДШВ,

УКАВ-2. Последняя самая современная и выпускается с разновидностями

УАШВ и УКАВ-М.

Аппаратура УАВШ обеспечивает дистанционное управление и контроль

работы шахтных реверсивных и нереверсивных вентиляторов с низковольтным

электроприводом. Разновидности УАВШ: УАВШ-1 может работать на

удалении от ЦДП на расстоянии 10км и УАВШ-2 – на расстоянии 2км. УАВШ-

1 работает с пульта диспетчера при 4-х проводной линии связи (включая

резервную пару проводов), а УАВШ-2 – по 28 проводной.

Аппаратура УКАВ-М предназначена для автоматизации вентиляторов

установок, оборудованных одним или двумя реверсивными или

нереверсивными вентиляторами одностороннего или двухстороннего

всасывания.

Системы автоматизированного управления (САУП) проветриванием

работают в двух режимах: при нормальном технологическом процессе и в

аварийных условиях.

Режим нормального проветривания:

128

- подача во все действующие подземные выработки свежего воздуха для

нормальной жизнедеятельности людей;

- обеспечение допустимой концентрации и выноса на поверхность

вредных примесей метана, углекислого газа, ядовитых газов после взрывных

работ и прочее;

- поддержание нормального теплового режима и борьба с

влагообразованием в подземных выработках;

Проветривание при аварийном режиме имеет целью:

- поддержание параметров рудничной атмосферы в заданных пределах в

контролируемых выработках;

- создание оптимальных условий для ликвидации аварий и их

последствий.

На качество рудничного воздуха оказывает влияние интенсивность

выделения газов-спутников (СН

, СО

, Н

S); содержание угольной и породной

пыли; температуры воздуха, подаваемой в шахту, а также интенсивность БВР.

Для шахт, опасных по газу и пыли, трудоемкость работ, связанных с

эксплуатацией системы проветривания, составляет 15-30чел. на 1000т суточной

добычи. При автоматизации их число снижается на 50-70%. Поэтому

автоматизация дает экономическую эффективность 50-120тыс. грн в год

26.2 Автоматизация режимов работы шахтных вентиляторов

главного проветривания

Регулирование производят одним из способов:

- изменением сопротивления вентиляционной сети (дросселирование

шибером, секторным затвором и т.д.);

- изменением характеристики вентилятора.

129

Режим работы

вентилятора с

минимальным

сопротивлением

вентиляторной сети – 1.

Путем частичного

перекрытия

вентиляторного канала

шибером можно

уменьшить Q

и новое Р

перейти в точку 2. При этом уменьшится эквивалентное отверстие А

<А

. Такое

регулирование применяется в случае Q

уменьшения подачи, что связано с

поддержанием постоянства скорости движения воздуха в забоях или с

наличием запаса вентилятора по производительности.

Отношение депрессии вентилятора (давления) к соответствующему к.п.д.

характеризует оптимальность системы по потребляемой мощности и

называется критерием оптимальности.

min

оп

Изменение характеристики вентилятора может:

- изменением угла поворота лопаток направляющих аппаратов (для

центробежных и осевых вентиляторов);

- изменением угла установки лопаток рабочего класса (для осевых

вентиляторов);

- изменением скорости электропривода рабочего колеса вентилятора.

Сравнение различных способов регулирования подачи вентилятора по

величине потребляемой электродвигателем вентилятора мощности при

Характеристика сети

, А

Характеристика

вентилятора