Исследования режимов работы забойных конвейеров, проведенные в нашей стране и за рубежом, выявили ряд существенных
недостатков присущих конвейерной системе, состоящей из двух нерегулируемых электроприводов связанных между собой скребковой цепью.
К наиболее существенным можно отнести следующие недостатки [1]:
Внедрение серийной аппаратуры АУП-110Э для конвейерных приводов с электромагнитной муфтой скольжения позволило
частично устранить указанные недостатки и получить дополнительные преимущества. Кроме более согласованной работы приводов при пуске конвейера
реализованы режим автоматической расштыбовки конвейера без реверса его электроприводов, выравнивание нагрузок приводов в процессе работы,
пониженная («ползучая») скорость цепи после успешного пуска конвейера в течение 10с, снижение скорости цепи и ограничение усилия во
вспомогательном режиме работы конвейера.
Однако при шахтных измерениях проведенных совместно институтами ДонУги и Автоматгормаш было установлено, что
процесс автоматической расштыбовки конвейера сопровождается автоколебательным процессом с повышением динамических нагрузок в приводах и
скребковой цепи, что несколько снижает эффективность пуска.
Для исследования процесса пуска и других режимов работы конвейера авторами разработана математическая модель
конвейерной системы, которая содержит модели электроприводов с электромагнитными муфтами скольжения, модель скребковой цепи в виде упругой
невесомой нити. Распределенные параметры цепи учитывались путем разбиение цепи на 10 отрезков с сосредоточенной массой, которая в сумме равна
массе цепи. В модели также учтен нелинейный характер силы трения цепи о рештаки и ее зависимость от упругого натяжения ветвей.
Как показало математическое моделирование конвейера с автоматизированными электроприводами на основе электромагнитных
муфт скольжения, за счет раздельного управления электроприводами эффективность процесса пуска можно повысить путем формирования определенных
тахограмм, обеспечивающих сложение усилий приводов в рабочем участке скребковой цепи. Ниже приведены осциллограммы работы конвейера в режиме
автоматической расштыбовки без раздельного регулирования (рис.1) и с раздельным регулированием электроприводами (рис.2).
- недостаточно эффективное выравнивание нагрузок между приводами;
- необходимость относительно большого предварительного натяжения скребковой цепи для предотвращения переворачивания
скребков и складывания звеньев цепи, что повышает трение скребковой цепи о рештак, снижает срок ее службы и К.П.Д. системы в целом;
- наличие гидродинамических пускопредохранительных муфт снижает надежность конвейера и безопасность его работы.
Рисунок 1 - Осциллограммы моделирования работы конвейера в режиме автоматической расштыбовки без раздельного управления приводами: 1 – усилие нижнего привода, 2 –усилие верхнего привода, 3 – ток в обмотках возбуждения ЭМС привода конвейера, 4 – напряжение на обмотках возбуждения ЭМС приводов конвейера.
Из анализа осциллограмм, приведенных на рис.1 следует, что автоматическая расштыбовка конвейера при отсутствии раздельного регулирования электроприводами сопровождается повышенными динамическими усилиями в приводах за счет их несогласованной работы. Отсутствие синфазности максимумов в усилиях 1 и 2 свидетельствует о недостаточно эффективном распределении нагрузок между электроприводами конвейера, что снижает его суммарный пусковой момент.
Раздельное регулирование позволяет рационально распределить нагрузки между электроприводами, обеспечить их согласованную работу и повысить эффективность процесса автоматической расштыбовки конвейера.
Из анализа осциллограмм рис. 2 следует, что раздельное регулирование позволяет достичь согласованной работы электроприводов конвейера, обеспечить эффективное сложение их пусковых моментов, снизить динамические нагрузки приводов.
Рисунок 2 - Осциллограммы моделирования работы конвейера в режиме автоматической расштыбовки с раздельным управлением приводами: 1 – усилие верхнего привода, 2 – усилие нижнего привода, 3 – осциллограмма изменения тока в обмотке возбуждения ЭМС верхнего привода, 4 – осциллограмма изменения тока в обмотке возбуждения ЭМС нижнего привода.
Кроме этого исследования показали, что раздельное регулирование электроприводами скребкового конвейера позволяет не только выравнивать нагрузку, но и рационально распределять ее между приводами. За счет рационального распределения нагрузки можно уменьшить силу натяжения холостой цепи при неполной загрузке конвейера, что повышает его КПД и уменьшает износ цепи.