Проектирование системы управления электроприводом конвейерной установки (стр. 2 из 5)
3.1.5. Дистанционное управление с централизованного ПУ.
3.2. Режимы работы:
3.2.1. Автоматическое управление (при автоматической подаче пускового импульса по разрешающим сигналам от аппаратов управления - в автономном режиме).
3.2.2. Ручное управление (осуществляется оператором по показаниям контрольных приборов).
3.2.3. Режим ревизии.
3.2.4. Режим тестирования (используется при наладке систем автоматики и сигнализации)
3.3. Основные функции системы автоматизации:
3.3.1. Выбор режима работы («Ручное», «Автоматическое», «Ревизия», «Тестирование»).
3.3.2. Контроль готовности к пуску, с выдачей сообщений о блокировках, препятствующих пуску.
3.3.3. Контроль блокировок, требующих автоматического останова системы после пуска.
3.3.4. Проверка существенного проскальзывания, схода и обрыва ленты и останов при выявлении несоответствия.
3.3.5. Контроль положения ленты с выдачей информации на пульт оператора.
3.3.6. Нормальный останов конвейера на заданных уровнях с заданной точностью.
3.3.7. Останов системы с контролируемым торможением и запрет нового цикла с выдачей информации оператору при нарушениях в работе.
3.3.8. Контроль удлинения ленты с выдачей сообщения при недопустимом её удлинении.
3.3.9. Задание программы изменения скорости движения ленты (скорости вращения вала двигателя) при автоматическом управлении.
3.3.10. Автоматический останов конвейера при обрыве кабель – тросового выключателя или срабатывании блокировок.
3.3.11. Сигнализация причины неисправности оператору.
3.4. Виды защит:
3.4.1. От токов недопустимой перегрузки и короткого замыкания.
3.4.2. От пробоя вентилей выпрямительного моста.
3.4.3. От замыкания на землю в низковольтной части электропривода.
3.4.4. От недопустимых отклонений регулируемого (в автоматическом режиме) технологического параметра.
3.4.5. От неполнофазного режима работы входных и выходных силовых цепей.
3.4.6. От неисправностей в системах питания и управления.
3.5. Виды блокировок:
3.5.1. Предусмотрены режимы ограничения максимальной и минимальной мощностей ЭП.
3.5.2. Внешние блокировки (контроль схода ленты, перегрева двигателя, появление негабарита и т.д.).
4. Условия эксплуатации:
4.1. Диапазон температур…………………………………….………….(-40, +30) 0С
4.2. Относительная влажность….………………...…….……………...80% при 250С
4.3. Коэффициент запыленности для двигателя…………………………...….7мг/м2
4.4. Электропривод устанавливается в помещениях категории………….…….….4
4.5. Шкафы управления в исполнении УХЛ, степень защиты…………..…......IP 64
4.6. Двигатель общепромышленного исполнения, степень защиты…..……….IP 54
4.7. Механические – удары, пыль, влажность, широкий диапазон температур
5. Требования к надежности:
5.1. Коэффициент готовности………………………………………..…………….0,98
5.2. Вероятность безотказной работы…………………………………..……..…..0,98
5.3. Гарантийный срок эксплуатации……………………………………..…..12500 ч
5.4. Среднее время между капитальными ремонтами…………………..…...31250 ч
6. Гарантии изготовителя:
6.1. Гарантийный срок службы……………………………….….….…………..2 года
6.2. Назначенный срок службы………..………………….…………..…………10 лет
6.3. Минимальное время между капитальными ремонтами….…..…………..5-7 лет
2. Особенности построения электропривода для конвейера
Т.к. конвейерная установка будет эксплуатироваться в шахтных условиях, то это приводит к появлению ряда специфических требований к её электроприводу.
Основным требованием, определяющим выбор электрического привода конвейера, является обеспечение приемлемых условий пуска и разгона тягового органа конвейера. Поэтому электропривод должен обладать высоким пусковым моментом, необходимым для преодоления статических усилий при пуске и создания динамического момента, обеспечивающего требуемое ускорение.
Необходимость больших пусковых моментов двигателей привода особенно сказывается в условиях шахты, так как установки подземного хозяйства шахт зачастую получают питание от "мягких" (из-за большой протяжённости кабельных линий) электрических сетей.
Величина момента статических сопротивлений при пуске может оказаться повышенной из-за того, что конвейер был остановлен под загрузкой. Вследствие этого пусковой момент конвейерного электропривода должен в 1,5-2 раза превышать номинальный.
Так же во время пуска должен осуществляться плавный разгон тягового органа (ленты) до требуемой скорости, так как возникающие значительные динамические перегрузки приводят к проскальзыванию ленты на приводном барабане, что резко увеличивает её износ. С другой стороны лента является эластичным элементом, поэтому передача усилия сопровождается упругим её удлинением. По мере достижения установившейся скорости всеми участками упругое натяжение ленты снижается. Возврат энергии, запасённой в растянутой ленте, может привести к возрастанию скорости отдельных её участков, по сравнению с установившейся, к колебаниям ленты. Такой характер переходного процесса в тяговом органе может вызвать повышенный износ ленты, а иногда и её разрыв.
Поэтому время пуска может достигать десятки секунд и должно задаваться в зависимости от длины става конвейера, производительности установки и с учётом других факторов. Из практического опыта эксплуатации ленточных конвейерных установок известна следующая эмпирическая зависимость: на каждые 1000 м длины става конвейера – tпуска=60 сек.
Для точного определения длительности пуска можно использовать формулу, приведенную в работе А.С. Соловьёва [2], в основе которой лежит зависимость динамического натяжения ленты от отношения длительности пуска конвейера ко времени распространения упругой волны натяжения по тяговому органу. По этому методу расчётная длительность пуска равна:
,где 5 соответствует горизонтальным конвейерам; L - полная длина конвейера, м; Eэфф – эффективный динамический модуль упругости, отнесённый ко всему сечению ленты, кг (для тканевых лент его величина примерно в 50 раз превышает их прочность на разрыв).
Кроме увеличения плавности пуска конвейеров в некоторых случаях необходимо регулировать скорость электропривода.
Это требование обусловлено тем, что срок службы ленты во многом определяется её усталостной прочностью, т.е. способностью выдерживать определённое число перегибов при огибании барабанов.
При эксплуатации конвейеров в условиях шахты электропривод подвержен воздействию агрессивных шахтных вод, угольной и породной пыли, а также в рудничной атмосфере зачастую присутствуют взрывоопасные газы (метан, сероводород и др.).
Поэтому электродвигатели конвейерного привода должны иметь защищённое исполнение.
Для подземных ленточных конвейеров применяются двигатели в рудничном взрывобезопасном исполнении типов КО, серии ВАО, а также специальные электродвигатели для конвейеров ЭДКОФ во фланцевом исполнении. Также в рудничном взрывобезопасном исполнении должна быть и аппаратура управления.
Стеснённость пространства выработок налагает требования к габаритным размерам привода, что приводит к его дроблению (применению нескольких двигателей меньшей мощности вместо одного большой мощности).
Эти и ряд других требований необходимо учитывать при проектировании электроприводов ленточных конвейеров.
Электрические приводы современных рудничных скребковых и ленточных конвейеров чаще выполняются многодвигательными. Даже при одной приводной станции оказывается целесообразным, а в ряде случаев и необходимым применение не одного, а двух или большего числа двигателей.
Для рудничных скребковых конвейеров увеличение потребной мощности электропривода путем повышения мощности двигателя ограничено требованиями к его габаритам, поэтому более удобно увеличивать количество двигателей в приводе. Кроме того, при многодвигательном приводе проще решается задача изменения мощности привода в зависимости от длины конвейера. Это достигается изменением количества установленных двигателей.
3. Пуск электродвигателя конвейера
С пульта управления у привода конвейера включается звуковая сигнализация, через 30-40 с, оператор путем нажатия кнопки “Пуск” подает управляющий сигнал на катушку контактора, которая, втягивая сердечник, подает питание на электродвигатель.
При нарушении нормальных режимов работы питание электродвигателя может быть отключено:
1. При сходе ленты со става конвейера с помощью реле датчика схода ленты.
2. При заштыбовке узла загрузки, а также при контроле уровня заполнения разгрузочного бункера с помощью реле датчика заштыбовки.
3. При принудительном отключении обслуживающим персоналом с помощью кабель -тросового выключателя по всей длине конвейера.
4. При использовании оператором кнопки “Стоп” на пульте управления при необходимости
4. Функциональная схема электропривода
 |
Принципиальная электрическая схема
5. Используемая аппаратура управления и контроля
Датчик схода ленты типа КЛС-2
Датчик представляет собой гибкий стержень, состоящий из троса, растянутого пружиной, на который надето 8 резиновых конических шайб. Гибкий стержень заключен в резиновый кожух. При сходе лента начинает воздействовать на гибкий стержень сгибая его. При этом нижний конец троса перемещается, вытягивается из корпуса. Пружина, растягивающая трос, при этом сжимается, стремясь вернуть его в прежнее положение. К концу троса прикреплен концевой выключатель, при срабатывании которого отключается питание привода конвейера.