Аннотация
В статье обсуждаются проблемы, связанные с пуском длинного ленточного конвейера, приводимого в движение асинхронным двигателем. Рассматриваются динамические нагрузки в ленте конвейера при пуске, вызывающие проскальзывание конвейерной ленты на тяговом барабане, ведущее к ее преждевременному износу. Актуальность темы связана с высокой стоимостью конвейерной ленты, достигающей 60% от стоимости всего конвейера и более. Целью работы является выяснение возможностей сокращения износа конвейерной ленты, в том числе за счет использования для этого возможностей, предоставляемых системой электропривода. Отмечается возможность снижения вероятности проскальзывания конвейерной ленты за счет увеличения начального натяжения ленты. Однако постоянное большое натяжение также ускоряет износ ленты. Для решения этой проблемы предлагается использование устройств автоматического регулирования натяжения, а также уменьшение динамических нагрузок в ленте путем использования устройств плавного пуска на основе тиристорного преобразователя напряжения, обеспечивающего регулирование амплитуды напряжения на статоре двигателя. Обсуждаются особенности нагрева асинхронного двигателя при пуске с постоянной скоростью вращения магнитного поля. Рассматривается взаимосвязь длительности пуска и нагрева статорной обмотки двигателя с динамическими нагрузками, возникающими в конвейерной ленте в пусковых режимах. Приводятся результаты моделирования, полученные с помощью пакета Simulink. Поскольку длительные пусковые режимы асинхронных электроприводов на основе тиристорных преобразователей напряжения могут приводить к перегреву двигателя, особенно при повторных пусках конвейера при полной нагрузке и в условиях жаркого климата, в пусковых режимах целесообразно использовать устройства автоматического регулирования натяжения ленты конвейера, обеспечивая этим уменьшение преждевременного износа ленты при снижении нагрева двигателя конвейера.
Ключевые слова
Конвейер, асинхронный двигатель, устройство плавного пуска, динамические нагрузки, моделирование, тяговый фактор, обмотка статора, нагрев.
1. Методика выбора параметров резинотканевых конвейерных лент для карьеров и дробильных фабрик предприятий чёрной металлургии при помощи ЭВМ. Свердловск: ИГД МЧМ СССР, 1982. 28 с.
2. Полунин В.Т., Гуленко Г.Н. Эксплуатация мощных конвейеров. М.: Недра, 1986. 344 с.
3. Кожубаев Ю.Н. Снижение интенсивности изнашивания транспортерных лент протяженных конвейеров средствами электропривода с нечетким регулятором: автореф. дис… к.т.н. 05.09.03. СПб., 23 с.
4. Пат. на полезную модель № 96565 Российская Федерация, МПК B65G 23/44 (2006.01). Ленточный конвейер / Я.Л. Либерман, В.П. Метельков. № 2009147425/22, заявл. 21.12.2009; опубл. 10.08.2010, бюл. № 22.
5. Пат. на полезную модель № 96564 Российская Федерация, МПК B65G 15/28 (2006.01). Ленточный конвейер / Я.Л. Либерман, В.П. Метельков. № 2009147427/22, заявл. 21.12.2009; опубл. 10.08.2010, бюл. № 22.
6. Пат. на полезную модель № 97721 Российская Федерация, МПК B65G 23/44 (2006.01). Конвейер / Я.Л. Либерман, В.П. Метельков. № 2009147433/11, заявл. 21.12.2009; опубл. 20.09.2010, бюл. № 26.
7. Галкин В.И. Современная теория ленточных конвейеров горных предприятий / В.И. Галкин, В.Г. Дмитриев, В.П. Дьяченко, И.В. Запенин, Е.Е. Шешко. М.: Горная книга, Изд-во Моск. гос. горного ун-та, 2011. 545 с.
8. Дмитриев В.Г., Галкин В.И. Исследование динамических нагрузок на роликоопорах загрузочных и линейных секций ленточных конвейеров при транспортировании крупных кусков // Изв. вузов. Горный журнал. 1975. № 1. С. 108–112.
9. Турпищева М.С., Дульгер Н.В., Пенский В.К. Проблемы надежности ленточных конвейеров портовых зерновых терминалов // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология, 2015. №1. С. 109–112.
10. Зюзев А.М., Метельков В.П. Исследование пусковых режимов электропривода конвейеров // Электротехника. 2009. № 9. С. 41−45.
11. Браславский И.Я. Асинхронный полупроводниковый электропривод с параметрическим управлением. М.: Энергоатомиздат, 1988. 224 с.
12. Зюзев А.М., Нестеров К.Е. Методы косвенной оценки скорости двигателей в системах ТПН-АД // Электротехника. 2009. № 9. С. 45−49.
13. Шахмейстер Л.Г., Дмитриев В.Г. Теория и расчет ленточных конвейеров. М.: Машиностроение, 1987. 336 с.
14. Зюзев А.М., Метельков В.П. Аналитический метод оценки нагрева обмотки ротора высоковольтных асинхронных двигателей в пусковых режимах // Электротехнические системы и комплексы. 2017. № 1 (34). С. 60−67.
15. Асинхронные двигатели общего назначения / Е.П. Бойко, Ю.В. Гаинцев, Ю.М. Ковалев и др.; под ред. В.М. Петрова, А.Э. Кравчика. М.: Энергоатомиздат, 1980. 488 с.
16. Браславский И.Я., Ишматов, З.Ш. Поляков В.Н. Энергосберегающий асинхронный электропривод. М.: Издательский центр «Академия», 2004. 256 с.
17. Браславский И.Я., Зюзев А.М. Опыт внедрения тиристорных электроприводов с фазовым управлением // Автоматизированный электропривод. Вып. 3. Свердловск: ЦНТИ, 1981. 47 с.
18. Браславский И.Я. О снижении энергопотребления асинхронных электроприводов с тиристорными преобразователями напряжения // Электричество. 1988. № 11. С. 58−60.