База знанийСтатьиШахтный подъем. САУ электроприводом. Расчет кинематических параметров и токов якорной цепи привода

Шахтный подъем. САУ электроприводом. Расчет кинематических параметров и токов якорной цепи привода

Угольный подъем шахты им. Героев Космоса ПАО «ДТЭК Павлоградуголь» сейчас, работает без резерва времени на техническое обслуживание. Для увеличения производительности подъемной установки в связи с планируемым увеличением добычи должен быть выполнен цикл мероприятий, одним из которых является установка нового тиристорного преобразователя угольного подъемного комплекса с существующим электродвигателем П25/105-4. Электропривод постоянного тока ТЭШП 8000/750 представляет собой тиристорный преобразователь постоянного тока с микропроцессорной системой управления, разработанный специалистами ЧАО «ЭЛАКС» на базе силовых преобразователей Sinamics DCM производства фирмы Siemens (Германия). Sinamics DCM — это новое поколение преобразователей постоянного тока. Преобразователь Sinamics DCM разработан как масштабируемая система привода и поэтому удобен как для стандартного применения, так и для ответственных производств. В приводе объединены модули управления/регулирования и силовой агрегат. Благодаря этому габаритные размеры привода значительно уменьшены и экономится место.

Силовая часть проектируемой системы состоит из двух трансформаторов итальянского производства мощностью 4000 кВА, 6/0,71 кВ, четырех преобразователей 2000А/750В, включенных по 12-пульсной схеме, защитных элементов на стороне переменного и постоянного тока.
Электропривод ТЭШП 8000/750 планируется как основной, а в резерве находятся два существующих привода (ТПЗ-бЗОО/825 и ЭКПЦ 5000/750), в состав силовой схемы включена система автоматического (дистанционного) переключения силовых линий между указанными преобразователями.
Вакуумные выключатели постоянного тока 0Р5…0Р8 включены параллельно на общую нагрузку. Выбор этих устройств обусловлен их способностью коммутировать цепь двигателя при длительном продолжительном токе.
Дроссели Ц5, 16 в схеме (рис.1) применены существующие -ФРОСЗ-4000, с максимальным током, при котором дроссель сохраняет индуктивность, 6000А. Дроссели включены последовательно группе двух параллельно соединенных преобразователей.
Выбор силового оборудования проводился согласно однолинейной схемы (рис.1.)

Расчет кинематики и токов якоря двигателя угольного подъема в режиме работы «Ревизия».
Расчетная диаграмма движения подъемных сосудов при требуемой производительности подъемной установки (рис.2.)
Действительная максимальная скорость для данной диаграммы составляет V тах = 10,4 м/с.
Согласно техническим требованиям, расчетная диаграмма движения подъемных сосудов в режиме «Ревизия» должна обеспечить движение с максимальной скоростью 0.3 м/с, с возможностью ступенчатого изменения скорости с шагом 0.05 м/с. Движение при этом начинается при положении скипа на отметке -8.000 и заканчивается на отметке +8.000.
Расчетная диаграмма скорости для режима работы «Ревизия» представлена на рис.3. Расчет проводился с условием разгона от нулевой сразу до максимальной скорости, т.к. при этом возникают максимальные токовые нагрузки.  В режиме «Ревизия» предполагается движение одиночного не загруженного скипа с перепусканием соответствующей длины головных канатов через шкив подъемной машины. Общая длина головных канатов такая же, как и в штатном режиме работы. Уравновешивающие канаты при этом отсутствуют.
Математическое моделирование работы угольного подъема проводилось при рассмотрении кинематической схемы привода как двухмассовои электромеханической системы с упруго-вязкими связями. В качестве первой массы принят момент инерции якоря двигателя, подъемней машины и отклоняющего шкива. В качестве второй — массы груза, скипов, головных и уравновешивающих канатов с учетом их количества и длины, приведенные к валу двигателя. Упругими элементами выступают головные канаты в виду их значительной длины. Жесткость соединений вала двигателя с подъемной машиной в расчет не принималась. Расчетная схема механической части приведена на рис. 4.
Приведение масс, скоростей, и усилий, действующих на поступательно движущиеся части, жесткости и коэффициента вязкого трения канатов выполнялось к валу двигателя.

Результаты расчета координат скорости, тока и перемещения скипа в относительных единицах приведены на рис. 5. В качестве величин, к которым выполнялось приведение, были эквивалентный ток за цикл работы, максимальная расчетная скорость и высота подъема.
В настоящем проекте выполнены расчеты по определению кинематических параметров, токов якорных цепей и цепей переменного тока привода угольного подъема при увеличении его производительности как в штатном, так и в режиме работы «Ревизия». Результаты расчета стали основанием для выбора силового оборудования, необходимого для комплектации привода ТЭШП.

Наименование Технические параметры
Напряжение, В Ток, А Обозначение на схеме
Высоковольтный разъединитель с измерительным трансформатором тока  1000/5  6000   1000  ОЭ1
 Силовой трансформатор  6000/710  3250 Т1, Т2
 Автоматический выключатель   690  1600 0Р1…0Р4
 Линейный контактор  690  1600 КМ1…КМ4
 Уравнительный реактор  690   1600 L1…L4
Тиристорный преобразователь 750 2000 А1…А4
Вакуумный выключатель постоянного тока 900 1500 0Р5.0Р8

рис 1.

 

Электропривод постоянного тока ТЭШП 8000/750 полностью обеспечивает требования по увеличению производительности шахты им. Героев Космоса ПАО «ДТЭК Павлоградуголь» до 3 млн. т/год и имеет запас для дальнейшего развития и повышения производительности шахты

 






Orgy