; УДК 622.6
ИССЛЕДОВАНИЕ ПУСКОВЫХ РЕЖИМОВ ШАХТНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ КОНВЕЙЕРОВ С УЧЕТОМ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПРИВОДАХ ДЛЯ ВЫБОРА ПАРАМЕТРОВ АВТОМАТИЗАЦИИ
Кремешная А. А., магистрантка; Грудачев А. Я., доц., к.т.н.
(Донецкий национальный технический университет, г. Донецк, Украина)
Пусковые процессы, протекающие в ленточных конвейерах, влияют на время разгона, допускаемые ускорения, динамическое максимальное натяжение ленты, динамическое натяжение в точке сбегания с привода. Указанные параметры, особенно время разгона конвейера, являются важными факторами при рассмотрении вопросов автоматизации конвейера. Они хорошо изучены и приведены в ряде работ, например, в работе профессора Л.Г.Шахмейстера, В.Г.Дмитриева
[1]. Однако все работы по пуску ленточного конвейера не учитывают переходные процессы, протекающие в электроприводе. В данной работе делается попытка учесть переходные процессы в приводе.В тесном и сложном взаимодействии находятся ленточный конвейер и его привод. Динамические процессы в двигателе влияют на процессы пуска и торможения ленточного конвейера. Но существует и обратная связь: являясь при динамических процессах переменной нагрузкой, конвейер оказывает влияние на пусковой процесс двигателя.
Рассмотрим конвейер с грузовым натяжным устройством, расположенным в головной части. Дифференциальное уравнение движения привода
;
приведенная к ободу барабана масса привода
,
где
k — коэффициент, учитывающий инерцию редуктора, равный 1,2—1,3; βд— коэффициент, характеризующий наклон характеристики двигателя; βд=(F1 – F2)/(υ1 - υ2); ΔF —избыточное по отношению к статическому сопротивлению движения усилие привода, равное F0 – W0; (GD)
— маховой момент ротора двигателя; ip — передаточное число редуктора; g—ускорение свободного падения; Dб— диаметр приводного барабана [1].
Решение дифференциального уравнения
(1) при начальном условии υ = 0 при t = 0 имеет вид
,
где сГ- скорость распространения упругой волны;
ρГ – суммарная плотность груженой ветви ленты.Для определения времени разгона используется зависимость
,
где
GDк2 – маховый момент конвейера; n – частота вращения; Мст- статический момент.Динамический тормозной момент
,
где
Fдин – динамическое усилие; Rб – радиус барабана; υуст – установленная скорость.Исследование пусковых характеристик асинхронных двигателей при переменной нагрузке имеет большое значение, так как существенная неравномерность момента сопротивления приводит к особым условиям пуска.
В качестве математической модели двигателя при исследовании пусковых характеристик применена система уравнений (3).
;
;
;
;
;
,
где
; a
¢
s, a
¢
r – коэффициенты затухания статора и ротора; w
1 - скорость вращения ротора; ψ – потокосцепление; s — мгновенное скольжение двигателя, отн.ед.; γ — угол поворота ротора, рад; р – число пар полюсов; J— момент инерции вращающихся масс, кгм2, или дж • сек2 [2].
Момент сопротивления нагрузки Мс задается функцией угла поворота. Система (3) справедлива для любого, сколь угодно сложного, закона изменения Мс
.Совместное решение системы уравнений (3), описывающей переходные процессы в электроприводе, и уравнения (2), описывающего динамические процессы, протекающие в тяговом органе ленточного конвейера, позволит уточнить основные параметры ленточного конвейера при пуске.
Перечень ссылок