12. Нерегулируемый электропривод шахтных конвейеров, проблемы пуска электропривода.

Привод ленточного (скребкового) конвейера предназначен для передачи ленте (цепи) тягового усилия, сообщения ей необхо­димой скорости и обеспечения режимов пуска и останова. При­вод ленточного (скребкового) конвейера состоит из электро­двигателя, редуктора, муфты и тормоза. В состав привода конвейера может быть введена гидравлическая или электромаг­нитная муфта. Определение составных элементов привода лен­точных (скребковых) конвейеров и выбор системы управления ими должны базироваться на знании: режима работы кон­вейера; числа приводных барабанов и электродвигателей; ме­сторасположения приводных барабанов; условий работы.

Рассмотрим влияние вышеперечисленных факторов на эле­менты привода конвейера и системы управления им.

Режим работы конвейера характеризуется:

• продолжительной работой в течение значительного проме­жутка времени, так как загрузка, транспортирование и раз­грузка осуществляются непрерывно, без остановок.

• редкими пусками и остановами, что объясняется продолжи­тельным режимом работы конвейера

• постоянством направления движения тягового органа кон­вейера, что обусловливает применение нереверсивной схемы уп­равления электродвигателем;

• неравномерностью нагрузки. Это в первую очередь касается скребковых конвейеров, работающих в комплексе с очистными комбайнами или стругами.

• сравнительно тяжелыми условиями пуска. Тяжелый пуск — это пуск конвейера под нагрузкой, объясняемой наличием груза на ленте или ставе скребкового конвейера после аварий­ной его остановки.

Условия, в которых эксплуатируются шахтные конвейеры, характеризуются большой стесненностью рабочего места и его непостоянством, различным наклоном и протяженностью гор­ных выработок, запыленностью и влажностью окружающей среды, химической активностью шахтных вод, механическим воздействием от обрушающихся кусков горных пород, взрывоопасностью рудничной атмосферы, внезапностью выбросов угля и газа.

Конвейеры, установленные на поверхности шахт и рудни­ков или на обогатительных фабриках, не подвержены вышепе­речисленным воздействиям и поэтому условия их эксплуатации значительно лучшие.

Условия эксплуатации, режимы работы и конструктивные исполнения приводных станций скребковых и ленточных кон­вейеров формируют следующие требования, предъявляемые к их электроприводам:

• использование в качестве электропривода рудничных и взрывозащищенных электродвигателей повышенной надежно­сти под землей и защищенных или нормального исполнения электродвигателей на поверхности. Те же требования предъяв­ляются и к аппаратуре управления электродвигателями;

• обеспечение высокой перегрузочной способности при воз­можно меньших пусковых токах;

• обеспечение плавности пуска;

равномерное распределение нагрузки между электродвига­телями при многодвигательном электроприводе

Основным видом привода конвейеров и питателей в настоящее время служит электропривод переменного тока. Применение асинхронного короткозамкнутого электродвигателя позволяет ликвидировать коллектор, имеющийся у двигателя постоянного тока и щетки — у асинхронного двигателя с фазным ротором, упростить конструкцию, повысить надежность и уменьшить (для одинаковых мощностей) габаритно-весовые показатели электропривода. Особенно это относится к электродвигателям взрывозащищенного исполнения, широко используемым на шахтах, опасных по газу или угольной пыли. Такие двигатели, специально предназначенные для привода конвейеров, имеют высокую перегрузочную способность и высокие пусковые мо­менты при сравнительно низких пусковых токах. Крат­ность начальных пусковых моментов конвейерных электродвигателей находится в пределах 2,5—3,0, что обеспечи­вает пуск загруженных конвейеров. Однако наличие слабины скребковой цепи или ленты конвейера и при запуске конвейера в холостую, резкое приложение повышенного движущего мо­мента могут вызвать значительную динамическую перегрузку в ленте или цепи. Поэтому прямой пуск конвейера возможен лишь для конвейеров малой длины, у которых слабина цепи или ленты незначительна.

Д ля пуска длинных конвейеров необходимо плавное прило­жение движущего момента, что позволит снизить перенапря­жения в тяговом органе, вызываемые упругими деформациями. С этой целью между двигателем и приводным барабаном уста­навливается гидро- или электромагнитная муфта. Применение муфт позволяет не только обеспечить плавный пуск и снижение динамических перегрузок, но и ликвидировать пробуксовку ленты, крайне опасную для ленточных конвейеров.

По быстродействию, простоте управления и эксплуатации электромагнитные муфты скольжения превосходят гидромуфты, -но имеют серьезный недостаток — высокую стоимость и боль­шие габариты, которые соизмеримы со стоимостью и габари­тами приводного асинхронного двигателя.

Н а рис. показана одна из типовых схем. Управление асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором осуще­ствляется с помощью магнитного пускателя. Под управлением: в данном случае подразумеваются операции пуска и останова электродвигателя, а следовательно, и конвейера, а также отключение электродвигателя от сети при нарушении нормаль­ного режима работы. Пуск электродвигателя производится кнопкой SB1, останов — кнопкой SB2. Подключение статора электродвигателя и отключение осуществляется линейным контактами КМ магнитного пускателя, приводимыми в движе­ние контактором КМ. Защита электродвигателя от токов к. з. осуществляется блоком УМЗ (устройство максимальной за­щиты), на входы которого включены трансформаторы тока ТА1 и ТА2, а на выходе — размыкающий контакт УМЗ, нахо­дящийся в цепи управления. Защита электродвигателя от пе­регрузки осуществляется тепловыми реле FR1 и FR2, а от снижения напряжения — контактором КМ. Защита цепей уп­равления и понижающего трансформатора Т от токов к. з. вы­полнена плавкими предохранителями FU1 и FU2.

Э лектроприводы шахтных ленточных и скребковых конвейеров выполняются как однодвигательными, так и многодвигатель­ными. Число электродвигателей в одном приводе может дости­гать пяти.

В этом случае результирующая механическая характери­стика многодвигательного электропривода получается сумми­рованием характеристик отдельных электродвигателей. Однако следует иметь в виду, что даже при одинаковых паспортных данных электродвигатели будут иметь разные параметры. По­следнее обстоятельство будет служить причиной неравномер­ного распределения нагрузки между двигателями. Согласно ГОСТ 183—74 для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором допускается отклонение номинальных скольжений в пределах ±20 %.

Рассмотрим двухдвигательный привод конвейера, состоящий из двух асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, имеющих жесткую связь между собой. Рабочие части механи­ческих характеристик показаны на рис. отрезками прямых ОА и ОВ. Неодинаковость номинальных скольжений электро­двигателей приводит к тому, что при совместной их работе при номинальном моменте один из двигателей, а другой— не­догружен.

Длительная эксплуатация такой системы не­возможна, так как может привести к выходу из строя перегру­женного электродвигателя. Поэтому решение проблемы вырав­нивания нагрузок между асинхронными короткозамкнутыми двигателями, работающими на один вал— задача первостепен­ной важности. С этой целью могут быть применены различные устройства (гидро-, электромагнитные муфты).

В по­следнее время появились тиристорные схемы управления асин­хронными двигателями как с фазным, так и с короткозамкнутым ротором. Такие схемы позволяют автоматически изменять жесткость механических характеристик, поддерживая тем са­мым равномерную загрузку каждого из приводных двигателей.