Особенности работы электроприводов горных машин

Выемочные и транспортные ГМ, применяемые в подземных и на открытых горных работах, эксплуатируется в сложных условиях. Поэтому необходимо учитывать эти условия для рационального использования и бесперебойной работы ЭП. Специфическими усло- виями, в которых работают ЭП ГМ в подземных выработках, ха- рактеризуется следующими факторами:

– наличием (часто) взрывоопасной атмосферы (в виде метана в смеси с воздухом в угольных шахтах);

– наличием (часто) взрывоопасной атмосферы водорода и метана в смеси с воздухом в калийных шахтах;

– наличием угольной и других видов пыли во взвешенном состо- янии;

– размещением электрооборудования в выработках, подвержен- ных воздействию горного давления;

– ограниченным пространством, обусловленным размерами гор- ных выработок;

– наличием влаги за счет подземных вод;

– недостаточностью освещения;

– перемещением машин и оборудования по неровной почве вы- работок вслед за продвижением горных работ;

– широким применением взрывных работ, вызывающих опас- ность повреждения машин;

– повышенной опасностью поражения электрическим током;

– разобщенностью горных работ, ведущихся на значительных территориях.

ЭП шахтных стационарных машин, расположенных в закрытых помещениях на поверхности, эксплуатируются в более благоприят- ных условиях, чем подземные.

Для открытых горных разработок специфическими являются следующие факторы:

– производство работ на открытом воздухе, что связано с небла- гоприятными атмосферными явлениями (воздействиями);

– перемещение рабочих машин, механизмов, электрооборудова- ния в процессе работы, связанные с подвиганием забоя по мере раз- вития вскрышных и добычных работ;

18

– значительная территория и разобщенность горных работ, что усложняет систему подвода и распределения электроэнергии;

– широкое применение взрывных работ;

– повышенная опасность поражения электрическим током;

– наличие тряски, вибрации, ускорений.

Характерным условием работы большинства ЭП ГМ (как в под- земных выработках, так и открытых разработках) является измене- ние нагрузок в широких пределах, часто с пикообразным характе- ром. Особенно большие динамические моменты в двигателях и пе- редачах машин могут возникать при переходных электромагнитных процессах, возникающих при резком и частом изменении скорости или нагрузки:

– из-за различных физико-механических свойств пород и полез- ных ископаемых;

– неоднородности пород;

– наличия разнообразных включений;

– частых пусков ЭП;

– частых реверсов ЭП.

Перечисленные специфические условия работы ГМ и механиз- мов, предъявляют к их электроприводам ряд требований:

– взрывобезопасность исполнения электрооборудования, предна- значенные для применения в подземных горных выработках;

– высокая механическая прочность и надежность конструкций ГМ и электрооборудования;

– безопасность обслуживания;

– защищенность электрооборудования от проникновения пыли и влаги;

– влагостойкость изоляционных материалов;

– антикоррозийность покрытий наиболее ответвленных частей;

– минимальные габаритные размеры и масса электрооборудова- ния;

– использование специальных устройств для подвода электро- энергии к подвижным частям ГМ;

– возможность быстрого и удобного перемещения электрообо- рудования в безопасное место перед началом взрывных работ;

– возможность монтажа и демонтажа электрооборудования в стесненных и полевых условиях.

 

19

Основными требования, предъявляемые к ЭП добычных, про- ходческих, транспортных и ряда стационарных ГМ, являются воз- можность регулирования угловой скорости ЭД и уменьшение пус- ковых токов. Основными требованиями к главным ЭП ГМ для от- крытых разработок являются:

– бесступенчатое регулирование скорости (в пределах техниче- ских условий);

– ограничение момента в «тяжелых» переходных процессах, ко- гда статический и динамический моменты в сумме больше М мах допустимого;

– ограничение ускорения;

– ограничение рывка

dM в переходных процессах;

dt

– минимальное время переходных процессов для механизмов с интенсивным повторно-кратковременным режимом работы;

– сохранение работоспособности ЭП при глубоких просадках напряжения;

– обеспечение безаварийного останова ГМ при аварийных ре- жимах (отключения питающей сети).

Задачами систем управления ЭП являются: осуществление пуска и торможения, регулирование скорости, реверс рабочей машины, поддержание режимов работы машины в соответствии с требовани- ями технологического процесса, управление положением рабочего органа машины. При этом должны быть обеспечены минимальные капитальные затраты, расход электроэнергии и максимальная про- изводительность ГМ. Повышение производительности тесно связа- но с усовершенствованием автоматизированного электропривода ГМ. Автоматика также защищает рабочие машины от поломок, со- кращая тем самым число ремонтов, уменьшая расход энергии и ма- териалов, уменьшает себестоимость продукции.

 

 

20