РЕФЕРАТ
Система электропривода, применяемая для шахтной подъемной установки (ШПУ), должна отвечать требованиям механизма, среди которых одними из основных являются обеспечение максимальной скорости перевозки людей - 12 м/с; максимально допустимой скорости подхода подъёмного сосуда к крайнему положению для груза и людей - 1.5 м/с.
В настоящее время наибольшее распространение получила система тиристорный преобразователь - двигатель (ТПД), которая практически удовлетворяет основным требованиям со стороны подъемной установки. В связи с резким повышением стоимости электроэнергии экономичность работы системы на постоянном токе значительно снизилась, поэтому тенденцией настоящего времени является переход на энергосберегающие системы переменного тока, в числе которых необходимо отметить преобразователь частоты-асинхронный двигатель (ПЧ-АД) и преобразователь частоты-синхронный двигатель (ПЧ-СД). Опыт применения шведской фирмы АВВ системы ПЧ-СД на подъеме в Пихсалми (Финляндия) показал высокую экономичность привода, формирование желаемой тахограммы движения с ограничением ускорения и рывка на этапах разгона, замедления, а также возможность работы с поддержанием соs
=1, способность системы управления к минимизации проявления и влияния высших гармоник. В качестве основного недостатка в настоящее время следует отметить высокую стоимость силового и преобразовательного оборудования.
Рисунок 1 - Функциональная схема системы управления синхронного электропривода с вентильным двигателем.
В настоящее время нет однозначного решения по выбору системы электропривода ШПУ и поэтому необходимо рассматривать каждый случай в отдельности для конкретного механизма. Выбор системы электропривода ШПУ осуществляется по следующим критериям: необходимая мощность и пусковой момент, уровень управляемости в зависимости от технологических требований процесса, стоимость оборудования.
Применение привода переменного тока с преобразователями частоты может оказаться целесообразным в следующих случаях:
1. Мощность шахтной подстанции относительно невелика и не допускает пусковых нагрузок от ТП постоянного тока;
2. Реактивные мощности при пуске привода ТП-Д подъемных машин создают недопустимые падения напряжения и колебания напряжения;
3. Приводы подъемных машин удалены от питающей и распределительной подстанции, питающие линии имеют большую протяженность и сопротивление, при которых применение системы ТП-Д вызвало бы недопустимые по ГОСТу падения и колебания напряжения сети;
4. К питающей подстанции подключается значительное число приводов, влияющих на электросеть ухудшением гармонического состава напряжения до неприемлемого уровня.
Для безредукторного привода больших мощностей для территории СНГ наименее капиталоемким остается привод постоянного тока, даже учитывая стоимость дополнительного оборудования для защиты питающей сети. Но учитывая мировые тенденции развития науки и удешевления высокоточного оборудования, использование приводов переменного тока вскоре получит широкое распространение и в нашей стране. Поэтому, сравнив системы ТП-Д и ПЧ-СД по реализации технологических требований, нами было предложено использовать в качестве основной систему ПЧ-СД на шахте «Краснолиманская».
Исследования динамики ЭМС ШПУ с приводом по системе ПЧ – СД были выполнены в среде MatLab (приложении Simulink) и показали возможность реализации желаемой тахограммы движения системы на этапах разгона, замедления и торможения системы.
Рисунок 2 - Модель системы подчиненного регулирования скорости без и с задатчиком интенсивности.
Рисунок 3 - Подъем груза по трапециидальной диаграмме и спуск (1 - П - регулятор, 2 - ПИ - регулятор, 3 - ИФ - регулятор ).
Анимация содержит 3 кадра, выполнена в Image Ready.
Литература
1. Электромеханические системы транспортных механизмов/ под общей ред. проф. Борисенко,ДонНТУ, МИДИЭЛ, ВЕБЕР, 2007.-349 с.
2. Теория электропривода Часть 1: Учебн. пособ./ А.Б. Зеленов. - Алчевск: ДонГТУ, 2005.- 394 с.
3. Электромеханические процессы в машинах переменного тока. - Л.: Энергия. Ленингр. отд-ние, 1980.- 344 с.
