Сиротин С.С. Шахтные подъемные установки

Подождите немного. Документ загружается.

при одинарном разрезном бицилиндроконическом ба-

рабане и расположении шкивов на одной геометрической оси

(рис. 16г)

Если фактическая величина угла отклонения каната на

барабане подъемной машины превышает норму, регламенти-

руемую ПБ, длину струны каната следует увеличить, увеличи-

вая расстояние машины от ствола l или высоту копра.

При неполном заполнении барабана канатом наружный

угол отклонения каната на барабане можно уменьшить, зак-

репив канат не у самой реборды, а несколько отступив от нее.

В крайнем случае для уменьшения углов девиации при-

нимают подъемную машину большого диаметра, но меньшей

ширины.

8. Ориентировочный выбор приводного двигателя и редуктора

Для привода шахтных подъемных машин используют

электрические двигатели как переменного, так и постоянного

тока.

С точки зрения надежности, простоты схем коммутации

и управления, низкой первоначальной стоимости предпочте-

ние следует отдать асинхронному приводу с фазным ротором.

Однако, существующая коммутационная способность ап-

паратуры управления асинхронным приводом и возможности

передачи крутящего момента с помощью серийно выпускаемых

редукторов подъемных машин ограничивают область исполь-

зования однодвигательного асинхронного привода до 1000 кВт.

Область использования асинхронного привода о фазным ро-

тором может быть расширена от 1000-2500 кВт за счет уста-

новки двух асинхронных электродвигателей, включенных в ки-

нематическую схему подъема с помощью соответствующего та-

ким условиям работы редуктора. Преимущества двухдвигатель-

ного асинхронного привода определяются высокой жесткостью

механических характеристик при малой скорости подъема, что

Углы отклонения каната на барабанных подъемных машинах

Рис. 16

α αн

arctg

B B n d S

ВТ

ПБ=

− − +

≤

0 2

( )

(103)

α αв

к k н

arctg

B n d S l

ВТ

ПБ=

−

≤

( )

(104)

α αв

к k н

arctg

B n d S l

ВТ

ПБ=

−

≤

( )

;

(102)

исключает необходимость в дополнительном управлении в пе-

риод дотягивания груженого сосуда в разгрузочных кривых,

надежной и простой схемой управления приводом, в период

движения при скорости дотягивания не требуется управления

статорными или роторными контактами /11/.

При мощности привода скиповых подъемников от 2500

кВт и более используют тихоходные двигатели постоянного

тока с тиристорным преобразователем. При отсутствии воз-

можности использования тиристорных преобразователей по

условиям питающей сети допускается применение привода

постоянного тока по системе Г-Д. Если при использовании

привода постоянного тока есть возможность выбора редук-

тора, то используют быстроходные двигатели.

При выборе мощности приводного двигателя подъема

необходимо знать требуемую частоту вращения ротора при-

водного двигателя, удовлетворяющую ориентировочную мак-

симальную скорость, т.е.

где V

max

- ориентировочная максимальная скорость, оп-

ределяемая из выражения (24), м/с; i - передаточное отноше-

ние редуктора; D - диаметр выбранного органа навивки, м.

Как правило, каждая подъемная машина заводом-из-

готовителем может быть укомплектована несколькими редук-

торами, имеющими разные передаточные числа. Используя

(105) определяют требуемую частоту вращения ротора (яко-

ря) приводного двигателя для всех возможных вариантов

использования редукторов рассматриваемого типа подъем-

ной машины. Из ряда полученных частот вращения выбира-

ют ту, которая ближе всех стандартной частоте вращения

приводного двигателя. При ее выборе следует руководство-

ваться приведенными ниже значениями стандартных частот

вращения в случае использования для привода подъемных

машин:

асинхронных электродвигателей с фазным ротором

V i

теб

р .

max

(105)

редукторный вариант подъемной системы

стандартная

частота вращения

якоря приводного

двигателя, мин

-1

750 600 500 400 270

безредукторный

стандартная

частота вращения

якоря приводного

двигателя, мин

-1

25 30 36 40 45 50 56 63 71 90 125

ст

max ,=

(106)

электродвигателей постоянного тока:

После окончательного выбора стандартной частоты

вращения и передаточного числа редуктора определяют зна-

чение действительной максимальной скорости

где n

ст.

- стандартная частота вращения ротора (якоря)

приводного двигателя, мин

-1

. Примечание: при безредуктор-

ном варианте подъемной системы в выражении (106) переда-

точное число редуктора i=1.

Ориентировочную мощность приводного двигателя

подъема определяют из выражений:

для вертикальных двухконцевых установок

то же c противовесом

для двухконцевых, содержащих участки ствола со зна-

чительной разницей в углах наклона,

то же одноконцевых

где ξ - коэффициент динамического режима (при ори-

ентировочных расчетах следует принимать ξ=1,15−1,4);

kmgV

ед

max

р .

1000

(107)

(

)

k mgV

ед

max

р .

−ξ

1000

(108)

km f gV

с в с в

ед

р.. р. max

р .

cos













ξ α α

г sin 1

1000

(109)

(

)

km f gV

с в с в

ед

р.. р. max

р .

cos













ξ α α

г г c+m sin 1

1000

(110)

стандартная

синхронная

частота

вращения, мин

1000 750 600 500 375 300 250

стандартная

асинхронная

частота

вращения, мин

985 740 590 490 365 290 245

-1

ред.

- коэффициент полезного действия редуктора (для совре-

менных редукторов η

ред.

= 0,95-0,97); α

ср.в.

- средневзвешенный

угол наклона ствола, величину которого определяют из выра-

жения

Величина ξ зависит от степени статической неуравно-

вешенности δ, множителя скорости α

, коэффициента интен-

сивности подъема С и для систем с постоянным радиусом орга-

на навивки определяется из выражения /7/

Коэффициент интенсивности подъема определяют из

выражения /7/

где -Σm

суммарная приведенная к радиусу органа на-

вивки масса поступательно движущихся и вращающихся час-

тей подъемной установки, кг.

По полученным при использовании выражений (107) -

(110) P

op.

и n

ст

по каталогу выбирают приводной двигатель со-

ответствующей мощности и стандартной частоты вращения.

В зависимости от требуемых величин максимального

крутящего момента и частоты вращения на тихоходном валу

органа навивки подъемных машин, заводами горношахтного

машиностроения изготавливается типоразмерный ряд редук-

торов, которыми последние могут быть укомплектованы.

Так, шахтные подъемные машины, оборудованные оди-

нарным, одинарным разрезным или двумя цилиндрическими

барабанами, имеющие диаметр от 1,2 до четырех метров вклю-

чительно, поставляются только с редукторным приводом.

Крупные подъемные машины типа ЦР и 2Ц с диаметром ба-

рабана 5 м и более - изготавливаются как с редукторным, так

и безредукторным приводом. Только с безредукторным при-

водом от тихоходного двигателя постоянного тока поставля-

ются крупные подъемные машины большой грузоподъемнос-

ти: ЦР-5х4,7/05; 2Ц-5х2, 8У; 2Ц-бх2,8У; БЦК-8/5х2,7; БЦК-9/

5х2,5. Если имеется возможность выбора редуктора, то в этих

условиях может быть использован привод от быстроходных

двигателей постоянного тока.

Для малых подъемных машин с диаметром барабана

1,2м применяют цилиндроконический двухступенчатый редук-

тор КЦП-450 с передаточным числом 20 и 31,5, рассчитанный

на работу с электродвигателем с частотой вращения не более

980 об/мин и мощностью не более 75 к Вт; 1,6м- двухступенча-

тый цилиндрический РЦД-1150 с эвольвентным зацеплением

и i=20-31,5, рассчитанный на частоту вращения не более

980 об/мин и мощность приводного двигателя не более 160 кВт;

2,0 м- трехступенчатый цилиндрический КЦТН-710 i=20-30, с

электродвигателем мощностью не более 320 кВт и частотой

вращения не более 980 об/мин.

Для более крупных типоразмеров подъемных машин

применяют одноступенчатые (типа 2ЦО) и двухступенчатые

(типа ЦД) редукторы. Одноступенчатые имеют два привод-

ных вала, что позволяет использовать два приводных двига-

теля. При этом редуктор обеспечивает передачу удвоенного

крутящего момента. При использовании двухдвигательного

привода и редукторном варианте, оба приводных двигателя

выбирают одного и того же типоразмера.

Двухступенчатые редукторы (типа ЦД) имеют один при-

водной вал и рассчитаны на работу с одним приводным дви-

гателем.

Для многоканатных подъемных машин используют

двухступенчатые двухприводные подпружиненные редукто-

ры типа 2ЦД.

Основные параметры редукторов подъемных машин

приведены в приложении /9/.

Тип редуктора выбирают по передаточному отношению

и величине максимального крутящего момента на тихоходном

валу редуктора, величину которого определяют из выражения

max

- максимальный момент на валу подъемной маши-

ны в период пуска, Н. м; J

ред.

и J

рот.

- приведенные к радиусу

органа навивки подъемной машины моменты инерции соот-

ветственно редуктора и и ротора приводного двигателя, кг•м

;

ε - угловое ускорение органа навивки, с

-2

Величину максимального момента на валу подъемной

машины в период пуска определяют из выражения /11/

где P

номинальная мощность приводного двигателя,

(

)

M M J Jк

ед

от

р.max max.

р р

,= − + ε

(114)

iн

н ед

max

⋅

085

95510

(115)

с в

п n

l l l

р.. .=

11 22

1 2

(111)

ξ α

= + − −

−

























121

(112)

kgmT

∑

(113)

на навивки, следовательно, их приведенная масса адекватна

реальным, т.е. приводят к радиусу орган а навивки только вра-

щающиеся массы.

Для сообщения вращающемуся твердому телу с моментом

инерции J углового ускорения ε или линейного ускорения a на

радиусе R необходим динамический момент M

дин.

или динами-

ческое усилие на плече R, которые связаны соотношением, т.е.

где

Решая совместно (118) и (119) относительно приведен-

ной к радиусу R массы m

пр.

и учитывая, что ε=a/R получим

Выражение (120) справедливо при непосредственном со-

единении вала органа навивки с вращающимся элементом ки-

нематической схемы.

При наличии редуктора с радиусом начальных окруж-

ностей R

колеса на валу органа навивки и R

шестерни на

валу приводного двигателя, масса ротора, приведенная к ра-

диусу начальной окружности шестерни

а момент инерции на валу органа навивки

Следовательно, приведенная к радиусу органа навивки

подъемной системы масса ротора

где J

рот.

- момент инерции ротора приводного двигате-

ля, кг•м

; i - передаточное число редуктора. Полную суммар-

ную приведенную массу подъемной системы, очевидно, опре-

деляют из выражения

кВт; 0,85λ

- допустимый уровень перегрузки, двигателя при

пуске; λ

- номинальная перегрузочная способность привод-

ного двигателя; i и η

ред.

- передаточное число и к.п.д. редукто-

ра.

Учитывая, что приведенная к радиусу органа навивки

подъемной машины масса редуктора в среднем составляет 50% от

приведенной массы ротора приводного двигателя, а средняя ве-

личина ускорения при подъеме расчетного груза a=1м/c

, мож-

но записать

где J

рот.

- момент инерции ротора приводного двигате-

ля, кг.м

Решая совместно (114), (115) и (116),

9. Приведенная масса

Шахтная подъемная установка имеет сложную кинема-

тическую схему, одна часть элементов которой движется по-

ступательно ( груз, подъемные сосуды, канаты), а другая вра-

щается ( органы навивки, направляющие шкивы, зубчатые

передачи редуктора, ротор приводного двигателя). Для упро-

щения динамических расчетов сложную кинематическую схе-

му заменяют эквивалентной упрощенной.

В такой упрощенной схеме фактические массы поступа-

тельно движущихся и вращающихся частей подъемной уста-

новки заменяют одной условной эквивалентной приведенной

массой. Так как скорость движения подъемных сосудов зави-

сит от частоты вращения и конструктивных размеров органа

навивки подъемной машины, приведение масс обычно произ-

водят к радиусу органа навивки.

Под приведенной массой понимают такую условную фик-

тивную массу, которая, перемещаясь поступательно на радиу-

се органа навивки с линейным ускорением а, оказывает такое

же инерционное воздействие на подъемную систему как и фак-

тические вращающиеся и поступательно движущиеся ее части.

Массы поступательно движущихся элементов подъем-

ной системы перемещаются с линейным ускорением, величина

которого определяется частотой вращения и радиусом орга-

(

)

J J J i J i

ед

от

р . р . р .

, , , ,+ = = =ε ε15 15 15

2 2 2

(116)

M J F Rдин дин. . ,

⋅

(118)

отр

(121)

iот

от

р .

(123)

m m m zmL zmL

i c k k

nk= + + + +

∑

г 2 1

( )

J J J i zJон ед от кш

+ + +

.. р . р . . ,

(124)

F maRдин п. р .

(119)

пр .=

(120)

отр

2 2

(122)

iiк

н ед

от

р.max

р . р .

, .= −













8117

(117)

где L

г.к.

и L

n.k.

- длины канатов соответственно головно-

го и подвесного, м; z

и z

число канатов соответственно го-

ловных и подвесных; R - радиус органа навивки, м; J

о.н.

, J

ред.

рот.

и J

к.ш.

- моменты инерции соответственно органа навивки,

редуктора, приводного двигателя и копровых шкивов, кг. м

;

- число копровых шкивов.

Полную длину одной ветви головного каната опреде-

ляют из выражения

подвесного

где 30 - длина каната на петлю в зумпфе ствола и зак-

репление каната к подъемным сосудам.

10. Кинематика подъема

Кинематика подъемной системы - раздел горной меха-

ники, где изучают закономерности изменения скорости, уско-

рения и пройденного подъемными сосудами пути в функции

времени, т.е. V=f(t), a=f(t) и S=f(t).

Подъемная установка характеризуется чрезвычайно

сложным и тяжелым режимом работы. За сравнительно неболь-

шой промежуток времени подъемного цикла, не превышаю-

щий, как правило, 1-2 минуты, даже при значительной высоте

(длине) подъема, кинематические параметры , характеризую-

щие работу шахтной подъемной установки, изменяются в

очень широком диапазоне. Так при максимальной действи-

тельной скорости движения подъемных сосудов 16 м/с (57,6

км/час) в период установившегося режима работы, скорость

их подхода к приемным площадкам, согласно требований ПБ,

составляет соответственно для людских подъемных установок

1,0 м/с, для грузовых -1,5 м/с. Графическое изображение изме-

нения скорости движения подъемных сосудов, их ускорения и

пути, пройденного за время подъемного цикла, в функции

времени называют соответственно диаграммами скорости

V=f(t), ускорения a=f(t) и пути S=f(t).

Изменение скорости движения подъемных сосудов осу-

ществляют при помощи автоматических устройств, включен-

ных в схему управления приводным двигателем и осуществля-

ющих управление им по заранее спланированной программе.

Расчет диаграмм скорости шахтных подъемных устано-

вок базируется на следующих основных положениях кинема-

тики:

ускорение (замедление) равно тангенсу угла наклона ка-

сательной к любой точке кривой скорости tgα=dV/dt=a;

площадь диаграммы скорости равна пути, пройденно-

му подъемными сосудами за время цикла

где Н - высота подъема.

Вид тахограммы зависит от типа подъемного сосуда,

рода тока приводного двигателя, назначения подъемной ус-

тановки, особенностей ее эксплуатации.

Наиболее простой является трехпериодная трапецеи-

дальная диаграмма скорости, применяемая, например, при нео-

прокидных клетях и асинхронном приводе на вертикальном

подъеме. Тахограммы о числом периодов более трех харак-

терны для скипов и опрокидных сосудов. Появление дополни-

тельных периодов обусловлено наличием разгрузочных кри-

вых, скорость движения в которых ограничивается по усло-

вию входа и выхода из них ролика секторного затвора скипа

или платформы клети.

Диаграмма скорости, представленная на рис. 18 состо-

ит иэ трех периодов: периода ускоренного движения t

, перио-

да равномерного движения t

и периода замедления t

Очевидно, для этих периодов изменение величины a за

время подъемного цикла можно представить:

L H h L l n Dк c u вт онг.к. ,. .

(125)

L Hпк. . ,

(126)

ДиаграммаV=f(t)

Рис. 17

Vdt dx H

t H

0 0

∫ ∫

= = ,

1 1

3 2

0= = = = =

= = =

max max

max

;

( )

;

(127)

Путь, пройденный подъемными сосудами за время

подъемного цикла, определяют из выражения /13/:

где V

p.max

- расчетная максимальная скорость, м/с.

Решая (128) относительно t получают:

или

Учитывая, что (130)

представляют в виде

После преобразования (131) получают

где модуль ускорения, м/с

; T

- расчетная про-

должительность движения подъемных сосудов, с.

В соответствии с требованиями ПТЭ величина ускоре-

ния a

при подъеме-спуске людей не должна превышать 1 м/с

, а

для наклонных до 30° - 0,7 м/с

. Для грузовых подъемов - вели-

чина a

определяется проектом. Расчетное значение замедле-

ния для всех типов подъемов должно составлять не более

0,5 м/с

-, если α<30°, и не более 0,75 м/с

в выработках, где

α>30°. Допускается превышение расчетных (рабочих) величин

замедлений при условии, что среднее замедление при предох-

ранительном торможении в режиме спуска груза будет боль-

ше расчетного не менее чем в 2 раза.

Затем (132) представляют в виде

Решая уравнение (134) относительно максимальной ско-

рости, получают

Один из корней уравнения (135) является недействитель-

ным. Чтобы последнее объяснить, обратимся к геометричес-

кому смыслу величины α

Продолжим стороны трапецеидальной диаграммы ско-

рости до их пересечения (рис. 18) и обозначим высоту полу-

ченного треугольника через y. Трехпериодная трапецеидаль-

ная диаграмма скорости таким образом трансформирована в

двухпериодную, где время движения подъемных сосудов Т

ос-

талось то же, что и при трехпериодной диаграмме, время за-

медленного движения - Т

, а ускоренного - (Т

- Т

), величина

максимальной скорости - y.

При двухпериодной диаграмме скорости величины ус-

корения и замедления можно представить в виде

Трехпериодная трапецаидальная диаграмма скорости, диаграммы

ускорений и перемещении

Рис. 18

at T t t

p p

1 32= = = − −

.max .max

, , ,

V T

p p

p p p

= + − −













.max

.max .max .max

2 21 1 3 3

(131)

a a

м =

1 3

H atdt V dt atdtp

Ttt

= + +

−

∫∫ ∫

.max ,

(128)

V t

p= + +

3 3

.max ,

(129)

V t

V tp

= + +

.max

2 2

(130)

H V T

a a

p p

= − ⋅

.max

1 3

(132)

V TaV Ha

p м p м

.max

.max .

2 2 0− + =

(134)

( )

V Ta Ta Hap p м p м м.max .= ± −

(135)

Подставив в выражение вместо a

и a

их значе-

ние, получают

Анализ выражений (135) и (138) подтверждает, что в

(135) перед корнем всегда следует брать знак минус, т.е.

Для обеспечения заданной по проекту производитель-

ности шахтной подъемной установки необходимо выполнение

условия V

p.max

≤V

max

, где V

max

действительная максимальная ско-

рость движения подъемных сосудов, определяемая из выраже-

ния (106). Если последнее условие не выполняется, действитель-

ную максимальную скорость следует пересмотреть.

Установив действительную максимальную скорость,

определяют остальные расчетные элементы трехпериодной

диаграммы скорости: время и путь периода ускоренного дви-

жения

время и путь периода замедленного движения

путь и время периода равномерного движения

действительная продолжительность движения подъем-

ных сосудов и действительное время цикла

Так как V

p.max

≥V

max

то, очевидно, что T≤T

, поэтому

фактический коэффициент резерва подъемной установки бу-

дет равный или больше расчетного:

Пятипериодная линейная диаграмма скорости приме-

няется при скипах с донной разгрузкой, асинхронном приво-

де, управляемом машинистом подъема. Здесь вводятся, по срав-

нению с рассмотренной трехпериодной диаграммой, два до-

полнительных периода t

и t

, в течении которых скипы в раз-

грузочных кривых перемещаются на пониженной скорости, с

целью снижения в этот период динамических нагрузок.

Скорость выхода порожнего скипа из разгрузочных

кривых V

и скорость входа груженого скипа в кривые V

ре-

комендуют /13,15/ принимать V

=1-1,5 м/с и V

=0,5-1,2 м/с с

таким расчетом, чтобы ускорение a

и замедление a

в разгру-

T Tp

−

(136)

м =

1 3

max

(140)

V t

max

;

(141)

max

(142)

V t

max

;

(143)

Пятипериодная линейная диаграмма скорости

и диаграмма ускорении

Рис. 19

= .

(137)

( )

V Ta Ta Hap p м p м м.max .= − −

(139)

h H h h2 1 3

−

(144)

(145)

max

;

T t t t

1 2 3, (146)

T Tц

(147)

С C

(148)

yTapм

(138)

время и путь периода движения скипов с ускорением

время и путь периода движения скипов с замедлением

путь h

и время t

периода равномерного движения

подъемных сосудов

действительное продолжительность движения подъем-

ных-сосудов и действительное время цикла

Фактический коэффициент резерва подъемной установ-

ки определяют из выражения (148).

Семипериодная диаграмма скорости применяется при

опрокидных сосудах.

Наличие двух дополнительных периодов, где понижен-

ная скорость движения опрокидного сосуда в разгрузочных

кривых искусственно поддерживается постоянной, необходи-

мо для устранения динамических нагрузок в начале и конце

подъемного цикла, когда платформа клети или кузов скипа

поворачиваются относительно вертикальной рамы на значи-

тельный угол. Величины ускорений, замедлений и скоростей

при семипериодной диаграмме те же, что и при пятипериод-

ной, за исключением скорости V

, величина которой для оп-

рокидных сосудов может составлять до 2,5 м/с.

Величину максимальной расчетной скорости движения

подъемных сосудов определяют так же, как и для пятипериод-

ной диаграммы. Для этого семипериодную диаграмму приво-

зочных кривых не превышали 0,5 м/с

Расчет пятипериодной диаграммы скорости сводят к

расчету трехпериодной. С этой целью боковые стороны фи-

гуры (рис. 19) 1-1’ и 2-2’ продлевают до их пересечения о

осью абсцисс, получив трехпериодную трапецеидальную ди-

аграмму скорости с основанием Т

и площадью Н

, пред-

ставляющими собой соответственно условное время движе-

ния подъемных сосудов и условный путь, проходимый ими

за время цикла, пятипериодной диаграммы, приведенной к

трехпериодной.

Величину расчетной максимальной скорости движения

подъемных сосудов определяют из выражения

где a

определяют из выражения (133); T

=Tp-t

-t

+t`+t`` или

Вычисленная по (149) расчетная максимальная скорость

движения подъемных сосудов не должна превышать действи-

тельную максимальную скорость, т.е V

p.max

≤V

max

Установив действительную максимальную скорость

подъема, определяют остальные расчетные элементы пятипе-

риодной диаграммы скорости.

Продолжительность движения порожнего скипа в раз-

грузочных кривых и величину замедления в этот период

где

продолжительность движения груженого скипа в раз-

грузочных кривых и величину замедления в этот период

где

= ,

(152)

= ;

(153)

= ,

(154)

= ;

(155)

V V

−

max

(155)

V V

max

;

(156)

V V

−

max

(157)

max

;

(160)

T t t t t t

0 1 2 3 4,

(161)

( )

V Ta Ta Hap м м м.max ,= − −0 0 0

(149)

T T

p p

0 4

2 2

= − − + + ;

(150)

H H h

= − + + .

(151)

V V

max

;

(158)

h H h h hp2 1 32

−

(159)

T Tц

(162)

дят к трехпериодной и определяют:

где

определяют из выражения (151). Если выполняется

условие, когда V

p.м

≤V

max

, окончательно устанавливается дей-

ствительная максимальная скорость движения подъемных со-

судов.

Величины t

и h

; t

и h

; t

и h

находят по формулам

пятипериодной диаграммы скорости.

В практике эксплуатации шахтных подъемных устано-

вок известны случаи, когда с целью увеличения фактического

резерва производительности, при скипах с данной разгрузкой

принимают четырехпериодные, и при опрокидных сосудах -

шестипериодные диаграммы скорости. У автоматизированных

скиповых подъемных установок, оборудованных скипами с

данной разгрузкой, также применяют шестипериодные диаг-

раммы скорости, где V

дот

≤0,5 м/с.

Рассмотренные в п. 10 прямолинейные диаграммы ско-

рости используют для шахтных подъемных установок, обору-

Семипериодная диаграмма скорости и диаграмма ускорения

Рис. 20

(164)

(166)

h Vt

−

, `

(167)

Диаграммы скорости и ускорения:

а) четырехпериодные; б) шестипериодные.

Рис.21

T T t t t t

p0 0 0 4 4

= − −−− + +` ` ,

(163)

h Vt

−

, `

;

(165)

дованных асинхронным приводом с фазным ротором, полу-

чившим наибольшее распространение. Это объясняется его

преимуществами перед электроприводом постоянного тока:

простота конструкции, меньшая стоимость, меньшая площадь

для размещения электрооборудования, простота обслужива-

ния, отсутствие преобразователя электроэнергии. Однако, не-

достатки, свойственные асинхронному приводу о фазным ро-

тором, такие как неблагоприятные механические характерис-

тики и большие потери электроэнергии при регулировании

скорости введением в цепь его ротора добавочного сопротив-

ления, существующая коммутационная способность аппара-

туры, неспособная обеспечить управление одиночным приво-

дом при мощности более 1000 кВт, ограничивает область его

использования.

Для шахтных подъемных машин большой производи-

тельности известны две разновидности привода постоянного

тока: с электромашинной преобразовательной установкой (си-

стема Г-Д) и со статическими преобразовательными агрега-

тами, в качестве которых используется управляемый выпря-

митель ( система УРВ-Д) или тиристорный выпрямитель ( си-

стема УВ-Д).

Благодаря хорошим регулировочным качествам приво-

да постоянного тока можно осуществлять более сложные за-

кономерности изменения кинематических параметров подъем-

ной системы. Например, более плавное параболитическое из-

менение скорости в период разгона и замедления позволяет

значительно уменьшить динамические нагрузки в механичес-

кой системе подъема.

Криволинейные диаграммы скорости осуществимы и на

подъемах, оборудованных асинхронным приводом с фазным

ротором, если в качестве регулируемого сопротивления в цепь

ротора подключить жидкостный реостат. Однако эффектив-

ность эксплуатации такой установки становится проблематич-

ной, если учесть, что длительность неустановившегося режи-

ма работы приводного двигателя резко возрастает при соот-

ветветствующем сокращении периода установившегося режи-

ма.

Асинхронный привод с фазным ротором, оборудован-

ный жидкостным реостатом, находит широкое применение при

эксплуатации шахтных наклонных подъемных установок в

подземных условиях, где в соответствии с требованиями ПБ

используют электромеханическое оборудование только во

взрывобезопасном исполнении.

Учитывая, что при использовании привода постоянно-

го тока может быть выполнена любая заданная диаграмма

скорости, периоды разгона и замедления (рис. 22) разбивают

на два отрезка времени: на одном - движение происходит о

постоянным, а на втором - с переменным ускорением. Такой

способ регулирования позволяет при снижении длительности

периодов переходных процессов увеличить длительность пе-

риода равномерного движения, сгладить пики мощности в

период пуска.

Текущее значение ускорения в период времени t``

опре-

деляют из диаграммы (рис. 22)

откуда

Текущее значение скорости за период времени t

или

Постоянная интегрирования С при t=0 равна началь-

ной скорости, т.е. C=V

, следовательно,

Интегрируя (172), находим путь, проходимый подъем-

ными сосудами за время t

или

В начале параболического участка при t=0, X=0, т.е.

=0, поэтому

V adt=

∫

(170)

V at

V= − +1

(172)

X Vdt at

V dt= = − +













∫∫

at at

Vt C= − + +

1 1

2 3

(173)

at at

Vt= − +

1 1

2 3

(174)

t t

1 1

−

(168)

a a

= −1

1``

(169)

V a

dt at

C= −













= − +

∫

2`` ``

(171)