1 Технология подземных горных работ на шахте "Заполярная" 4 (стр. 6 из 14)

В качестве электропривода ленточных конвейеров целесообразно применять регулируемый электропривод. Для ленточного конвейера может быть использован электропривод переменного тока на базе асинхронного двигателя с фазным ротором по системе асинхронного вентильного каскада.

5.2 ЭЛЕКТРОПРИВОД ЭЛЕКТРОВОЗНОГО ТРАНСПОРТА.

Электропривод электровоза должен работать как в двигательном ,

так и в тормозном режиме и быть реверсивным.

В качестве электропривода электровозов применяются электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением. Это позволяет иметь меньшую мощность преобразовательной подстанции , меньшее сечение контактных проводов и кабелей. При одной и той же мощности силовых подстанций на линию может быть выведено большее число подвижного состава.

5.3 ЭЛЕКТРОПРИВОД ЗАБОЙНЫХ ГОРНЫХ МАШИН.

В настоящее время в качестве электропривода исполнительных органов комбайнов применяются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и запускаются прямым подключением к источнику питания.

5.4 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД.

В настоящее время на шахте «Заполярная» на грузо-людской подъемной установке управление пуском электродвигателя подъемной машины осуществляется путем введения в цепь ротора активного сопротивления.

Предлагается вместо пусковых сопротивлений применить метод импульсивного регулирования частоты вращения асинхронного двигателя с фазным ротором , что значительно сократит расход электроэнергии на пуск подъемной установки. Регулирование жесткости механической характеристики производится изменением сопротивления в цепи выпрямленного тока импульсным методом.

В цепь ротора асинхронного двигателя включается неуправляемый выпрямитель , выпрямленное напряжение которого подается на резистор Rd через дроссель L .

Параллельно этому резистору включен коммутатор , состоящий из двух тиристоров VS1,VS2, двух диодов VD7,VD8 , резистора R1 , индуктивности Lk и источника питания Ик . Тиристорный коммутатор Тк позволит изменять скважность широтно-импульсной модуляции j=t3\Tk ,а следовательно , влиять на среднее значение дополнительного сопротивления Rd согласно выражению:

Где t3 -время включенного состояния тиристора VS1.

t3+t0=Tk -время цикла коммутации.

t0 -время закрытого состояния тиристора VS1.

Таким образом , регулируя скважность y , можно получить семейство механических характеристик.

Характеристика 1 соответствует открытому состоянию тиристора .

Характеристика 2 соответствует закрытому состоянию тиристора .

Аналитическое выражение механической характеристики асинхронного двигателя с импульсным регулированием в цепи выпрямленного тока ротора описывается выражением:

где Ed0-выпрямленное напряжение ротора.

XdB-приведенное к цепи ротора активное сопротивление фазы асинхронного двигателя при S=1.

Id-среднее значение выпрямленного тока.

W0-скорость холостого хода двигателя.

5.5 РАСЧЕТ И ВЫБОР СИЛОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ.

Предлагается произвести расчет и выбор силовых элементов

схемы управления пуском электродвигателя вспомогательной подъемной установки ш. «Заполярная».

Параметры двигателя подъемной установки приведены в таблице.

Наименование параметров	Единица измерения	Величина
Тип двигателя	АКН16-41-16
Мощность двигателя	кВт	800
Номинальная скорость вращения	об\мин	365
Перегрузочная способность	2,49
Напряжение ротора	В	970
Ток ротора	А	495
КПД двигателя	%	93,8

5.6 ВЫБОР ВЫПРЯМИТЕЛЯ.

Вентили неуправляемого мостового выпрямителя

выбираем по среднему значению тока через вентиль и максимальному значению обратного напряжения. Для схемы «Ларионова» среднее значение тока через вентиль:

где Id – среднее значение тока через вентиль.

где y=0,4-скважность

в1,в2-периоды коммутации соответственно в первом и во втором интервалах в относительных единицах

в1=0,278,в2=2,278

I3 – максимальное значение тока в цепи

R1 – суммарное сопротивление в первый интервал времени

R1 = RЭ + R

RЭ = 1,75Rдв + 3/ПXдвS

где Rдв , Xдв – активное и индивидуальное сопротивление фазы асинхронного двигателя.

Rдв=щ,93 Ом , Хдв=0,88 Ом , Rэ=2,23Ом , Еd0=1,35Ер=1310 В

U=4 В – суммарное падение напряжения на скользящем контакте и вентилях выпрямленного моста.

Максимальное значение обратного напряжения на вентиле

Ивmax =1,045Еd0 = 1370 В

Выбираем шесть вентилей типа В25 с параметрами:

Прямой ток – 25А

Обратное напряжение 150-1400В

Прямое падение напряжения – до 1,35В

Обратный ток – до 5А

5.7 ВЫБОР ДОБАВОЧНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ.

Необходимо выбрать такое сопротивление резистора Rd , которое

при неподвижном состоянии двигателя и полностью закрытом состоянии тиристора VS1 создаст момент , равный 0,5 Мн. Тогда имеем Rd=2Rном.

W0

Rном

Rd М

0,5

Rd = 2,32 Ом

5.8 ВЫБОР ТИРИСТОРОВ.

Тиристоры VS,b,VS2 выбираем по максимальному

значению cреднего выпрямленного тока ротора Imax и допустимому напряжению на тиристоре Итдоп.

где Кзап = 1,3-1,8 – коэффициент запаса

Id = 347A Итдоп = 1457В

Выбираем тиристоры Т133-400 с параметрами:

Прямой предельный ток – 400А

Повторяющееся напряжение 400-1600В

Прямое падение напряжения – до 1,75В

Обратный ток – до 30А

5.9 ВЫБОР КОНДЕНСАТОРА Ск.

Емкость конденсатора Ск во избежание срыва коммутации

Принимаем конденсатор емкостью 50Мкф и напряжением 1500В.

6 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ.

Специфика электроснабжения подземных машин и комплексов определяется следующими факторами: ростом глубины горных работ и в связи с этим ухудшением горногеологических условий и все большим удалением источника питания от центров электрических нагрузок, удалением транспортных путей, тенденцией увеличения единичных мощностей подземных и поверхностных установок; соизмеримостью мощности главных двигателей добычных машин с мощностью участковой трансформаторной подстанции от которой они питаются. Все это ведет к увеличению сопротивления шахтной сети и ухудшению условий электроснабжения электродвигателя, особенно с увеличением его мощности.

Указанные факторы, главные из которых - ограниченная мощность короткого замыкания на шинах центральной подземной подстанции, значительное сопротивление низко - и высоковольтных распределителей из - за их большой протяженности и применения асинхронных двигателей - при частых пусках и перегрузках забойных машин являются основными причинами колебаний напряжения в участковых сетях.

Отключения напряжения на шинах подземных распределителей (при U = 660 В) могут находиться в пределах от 12.5 -13.7 % до 13.2 % . Даже в нормальном режиме напряжения на зажимах двигателей горных машин составляет иногда не более 88 - 89 % номинального. Поэтому добиться повышения производительности горных машин можно только путем устранения потерь напряжения в шахтной сети.

В связи с этим можно назвать следующие способы снижения влияния шахтной сети на реальную электровооруженность шахтных машин: увеличение сечения кабелей, глубокий ввод высокого напряжения; применение минусовых отпаек на трансформаторах, раздельный пуск двигателей, перевод машин на электроснабжение повышенным напряжением.

В настоящее время происходит переход на напряжение 1140 В. В перспективе намечается питание передвижных электроприемников напряжением 6000 В.

6.1 Расчет электроснабжения участка на 1140 В.

6.1.1 Расчет мощности силового трансформатора очистного забоя и выбор типовой ПУПП.

Для этого составляем таблицу мощностей забойного оборудования.