Электроприводы конвейеров и транспортёров

Движение ленте конвейера или транспортёра, как правило, передаётся от асинхронного двигателя через редуктор и приводной барабан. Момент на валу приводного двигателя конвейера [1]

,

где F – усилие на приводном барабане, F=F_x.x+F_г (F_x.x – усилие, затрачиваемое на перемещение ленты конвейера или транспортёра; F_г – усилие, необходимое на перемещение груза); R – радиус приводного барабана; i_р – передаточное отношение редуктора; η_р – КПД редуктора.

Когда груз на ленте конвейера отсутствует, двигатель развивает момент холостого хода М_х.х=F_x.xR/i_рη_р.х.х, где η_р.х.х – КПД редуктора, соответствующий усилию F_х.х.

Учитывая линейную зависимость сил трения от усилий, необходимых для перемещения груза [1], зависимость момента на валу двигателя от усилия на барабане можно представить следующим образом: М_*=М_х.х*+(1-М_х.х*)F_г*, где М_*=М/М_ном; М_х.х*=М_х.х/М_ном; F_г*=F_г/F_г.ном (М_ном – номинальный момент на валу двигателя, необходимый для перемещения ленты и номинального груза при номинальной скорости; F_г.ном – составляющая усилия F в тянущем органе конвейера, возникающая за счёт перемещения только номинального полезного груза).

Составляющая F_г тянущего усилия и линейная скорость перемещения V_* конвейера определяют его производительность: Q_*=F_г*V_*, где Q_*=Q/Q_ном (Q_ном – номинальная производительность конвейера).

При постоянной номинальной скорости конвейера V_*=1

Q_*=F_г*,

поэтому потребляемую с вала двигателя мощность можно записать в виде

Р_*=М_*ω_*=М_х.х*+(1-М_х.х*)Q_*, (2.26)

где Р_*=Р/Р_ном=1; ω_*=ω/ω_ном; ω=Vi_p/R; P_ном, ω_ном – номинальные соответственно мощность и угловая скорость на валу двигателя.

Из формулы (2.26) следует, что по мере снижения производительности эффективность работы конвейера уменьшается, так как возрастает относительная доля мощности, расходуемой на преодоление момента холостого хода М_х.х.

Более экономичным является режим работы конвейера с переменной линейной скоростью, обеспечивающей ту же производительность, но при постоянстве составляющей усилия F_г*=1. В соответствии с формулой (2.26) угловая скорость в этом случае должна изменяться по закону ω_*=V_*=Q_*, которому соответствует мощность на валу двигателя

Р_*=М_*ω_*=[М_х.х*+(1-М_х.х*)]Q_*=Q_*. (2.27)

Очевидно, что в этом случае мощность на валу двигателя будет меньше на величину

ΔР_*=М_х.х*(1-Q_*). (2.28)

Из формулы (2.28) видно, что эффект от регулирования ли­нейной скорости конвейера тем выше, чем больше момент холо­стого хода и чем значительнее снижается его производительность.

Характерным примером является электропривод ленточных участковых и магистральных конвейеров угольных шахт и горно-обогатительных комбинатов, работающий с переменной нагруз­кой, изменения которой достаточно трудно предсказуемы из-за случайного характера грузопотока. При этом время работы на холо­стом ходу может достигать 20...40 % времени работы конвейера.

Для оценки возможного снижения энергопотребления при при­менении регулируемого электропривода ленточного конвейера в сравнении с нерегулируемым электроприводом было вычислено относительное потребление электрической энергии при транспор­тировании груза одинакового объема системами с нерегулируемым электроприводом, с частотно-регулируемым электроприводом, обеспечивающим плавное регулирование скорости ленты конвей­ера, с двухскоростным электроприводом с различным соотноше­нием номинальных угловых скоростей, равным 1:2 и 1:3, обеспе­чивающим дискретное регулирование линейной скорости ленты конвейера [4].

При оценке принималось, что система автоматического уп­равления частотно-регулируемым электроприводом обеспечивает поддержание постоянной погонной нагрузки конвейера. В этом случае электропривод конвейера работает с оптимальной энерго­емкостью. Численные значения параметров электропривода при­ведены для ленточного конвейера типа 2Л80У. Полученные дан­ные потребления электрической энергии приводом конвейера при­ведены в табл. 2.5 в относительных единицах. За базовое значение принято потребление электрической энергии нерегулируемым электроприводом.

Таблица 2.5

Дата добавления: 2015-06-30; просмотров: 247; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!