УСТРОЙСТВО ПУСКА С КОНТРОЛЕМ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
Постольник А.А. магистрант, Борисенко В.Ф. проф., к.т.н.
Материалы VII Международной научно-технической конференции "Автоматизация технологических объектов и процессов. Поиск молодых" г.Донецк 14-16 мая 2008года

В отличие от функций перераспределения нагрузок, требующих регулирования скорости в пределах нескольких процентов от рабочей скорости, условия пуска и технологического регулирования требуют более значительного изменения скорости.
        Пуск тяжёлых конвейеров производится сравнительно редко. В этой связи становится целесообразным применение электроприводов с ограниченным диапазоном регулирования, который позволяет снизить расход электроэнергии, снизить капитальные затраты на электропривод, а также обеспечить режимы работы, близкие к оптимальным.
        Одним из основных требований системы управления конвейера является плавность пуска с ограниченным ускорением. Особенно это важно для конвейеров большой протяженности, у которых существует опасность пробуксовки и опасность возникновения колебательного переходного процесса сбегающей ветви ленты.
        При пуске ленточных конвейеров большой протяжённости в силу упругой податливости лены трогание с места сбегающей ветви может начаться после того, как двигатель, приводной барабан и набегающая ветвь достигли установившейся скорости. При этом в продольной ветви начинаются продольные колебания скорости, что приводит к преждевременному износу ленты и даже её порыву.
        Т.о. опасность пробуксовки, а также возникновения недопустимых колебаний скорости за счет упругой деформации ленты требует, чтобы привод и система управления обеспечивали жесткое ограничение величины ускорения при пуске конвейера.
        Устройство для пуска конвейеров с контролем технологических параметров при пуске позволяет избежать неблагоприятных для механизма ситуаций.
        Для ограничения пиков момента, возникающих при переключении пускового реостата, защиты от пробуксовки, защиты от аварийного буксования и износа ленты в период пуска и рабочей скорости система снабжения блоками – устройство контроля износа ленты и футеровки УКИ, устройство контроля температуры УКТ, устройство измерения мощности трения УИМТ, устройство разделения режимов работы УРР, блок подавления пиков БПП, блок подавления буксования БПБ.
        Блок подавления пиков состоит из следующих узлов: узел формирования импульсов УФИ, узел формирования длительности импульсов УФД, узел сравнения УС и ключевого элемента К.
        Анализ процессов, происходящих в период пуска при управлении от УПТФ, показал, что сигналы на шунтирование очередных секций Rd формируется при полностью открытом управляемом выпрямителе УВ. По этой причине единственным фактором, ограничивающим величину тока ротора является сопротивление пускового реостата, которое изменяется скачкообразно, что и приводит к всплеску тока. В последующем за счет подразгона двигателя происходит увеличение угла управления УВ, что ограничивает ток на необходимом уровне.
        Для этого в момент формирования сигнала об очередном шунтировании Rd необходимо скачкообразно снизить уровень Uзи, что подзапрёт УВ и устранит всплеск тока.
        Для того, чтобы обеспечить переключение ступеней Rd только после окончания шунтирования интегрирующей ёмкости на другой вход УС подключен выход нуль-органа блока логии. При совпадении сигналов на входах УС формируется сигнал на его выходе на разрешение шунтирования Rd.
        Анализ процессов и явлений, сопровождающих режим буксования конвейера, позволили сформулировать требования к устройству защиты от аварийного буксования и принципам его построения.
        УИМТ состоит из сумматора и первого блока перемножения, с помощью которых формируется напряжение, пропорциональное величине:

P=Mт ( wб-wл )

где P - мощность, выделяющаяся в очаге буксования.
        На выходе блока перемножения формируется сигнал, пропорциональный мощности сил трения в очаге буксования.
        Узел УКТ включает в себя второй блок перемножения x2 , интегратор и компаратор. Входными сигналами УКТ являются P и wл. На выходе формируется сигнал t, пропорциональный температуре перегрева ленты. Этот сигнал поступает на компаратор и, в случае превышения допустимого уровня t, вызывает отключение конвейера.
        Выход интегратора подаётся на его инвертирующий вход с коэффициентом B /  c,что позволяет учесть отдачу тепла в окружающую среду:

(B / c) t


где с - теплоёмкость очага буксования
      B - коэффициент теплоотдачи.
        Поскольку вынос тепла из очага буксования движущейся лентой пропорционален как величине t, так и скорости движения ленты vл , сигналы, пропорциональные этим величинам подаются на входы перемножителя x2 , на выходе которого формируется напряжение, пропорциональное wлt . Это напряжение также поступает на инвертирующий вход интегратора, чем достигается учет влияния на процесс нагрева второй составляющей потерь тепла

wлt = (k/c) vлt

где k- коэффициент, учитывающий вынос тепла движущейся лентой.
        Признаком завершения пуска является равенство входных сигналов Uзс и Uзи и сигнал Мд становится равным нулю.
        Когда разгон завершён полностью, Uп становится больше нуля. За счет охвата этого компаратора положительной обратной связью он самофиксируется и в этом состоянии становится нечувствительным к уровню сигнала ( wб-wл ).
        В настоящее время наиболее перспективной системой электропривода для конвейеров следует считать ПЧ – АД, которая реализует требуемый темп разгона, бесступенчато переходит на пониженную частоту вращения и наоборот, реализует работу системы по минимуму энергопотребления.




© ДонНТУ Постольник А.А.