ПРИНЦИПЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
АВТОМАТИЗАЦИЯ РОТОРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ
Роторные экскаваторы находят большое применение на открытых разработках угольных и рудных месторождений и отличаются высокой производительностью. Рабочее движение роторного экскаватора и транспортировку выработанной породы или полезного ископаемого обеспечивают следующие механизмы: многоковшовое роторное колесо, осуществляющее выработку грунта; механизм подъёма стрелы с роторным колесом; поворотное устройство, позволяющее в процессе выработки грунта поворачивать стрелу с роторным колесом; механизм хода, перемещающий экскаватор вдоль забоя; транспортирующее устройство – система ленточных конвейеров, доставляющих породу от роторного колеса к главному конвейеру или на отвал.
Целью автоматизации роторных экскаваторов является увеличение производительности машины, снижение динамических нагрузок, уменьшение энергоёмкости процесса при значительном облегчении условий труда машиниста.
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОПРИВОДАМИ РОТОРНЫХ ЭКСКАВАТОРОВ
К главным электроприводам РЭ относятся электроприводы роторного колеса, поворота, подъёма и опускания роторной стрелы, гусеничного хода, приёмного и разгрузочного конвейеров.
Электропривод роторного колеса. В настоящее время наиболее распространены две системы электропривода роторного колеса: с асинхронным электродвигателем и электропривод системы Г-Д. Первая система применяется на экскаваторах малой и средней производительности и реализуется на основе асинхронного короткозамкнутого двигателя или асинхронного двигателя с фазным ротором. На экскаваторах большой производительности для привода роторного колеса применяют двигатели постоянного тока, управляемые по системе Г-Д.
|
|
|
Система Г-Д содержит отрицательные обратные связи по напряжению генератора и скорости двигателя для улучшения динамических свойств электропривода и обеспечения необходимой жёсткости механических характеристик. Применение обратной связи по току якоря с отсечкой позволяет получить “экскаваторную” характеристику электропривода.
Электропривод механизма поворота. Почти на всех отечественных и зарубежных экскаваторах электропривод поворотных механизмов выполнен по системе Г-Д. На отечественных машинах выпуска после 1984 г. применяется система тиристорный преобразователь – электродвигатель постоянного тока (ТП-Д).
Системы автоматического управления электроприводами, выполненными по системе ТП-Д, построены по принципу подчинённого регулирования координат. Структуры систем управления являются двухконтурными. Внутренним контуром является контур регулирования тока якоря с ПИ-регулятором тока якоря, внешним контуром – контур регулирования напряжения с П-регулятором напряжения якоря электродвигателя. Выходной сигнал П-регулятора напряжения является сигналом задания тока якоря. Ограничение выходного напряжения регулятора напряжения при помощи блока ограничения позволяет получить “экскаваторную” характеристику электропривода.
|
|
|
Электропривод подъёма и опускания роторной стрелы. В зависимости от класса роторного экскаватора и его назначения технические решения в приводе подъёма и опускания роторной стрелы имеют свои особенности. Привод подъёма стрелы экскаватора ЭР-630, который имеет малые линейные параметры, выполнен на гидравлике. Электропривод экскаватора ЭР-1250 выполнен на переменном токе с применением асинхронных двигателей с фазным ротором. Электропривод экскаваторов ЭР-1600 выполнен на постоянном токе по системе ТП-Д.
Электропривод ходовых механизмов роторных экскаваторов всех типов оборудован крановыми двигателями переменного тока с фазным ротором. На каждой ходовой тележке установлен однодвигательный привод, мощность которого зависит от класса экскаватора. Для формирования механических характеристик электроприводов используются реостаты (металлические или индукционные)
|
|
|
Электроприводы конвейеров и вспомогательных механизмов. Все приводы конвейеров и вспомогательных механизмов оборудованы асинхронными двигателями с короткозамкнутыми роторами. Управление приводами осуществляется либо с пульта управления машиной, либо с поста местного управления. Во избежание засыпки мест перегрузки на конвейерах запуск их приводов осуществляется в направлении, обратном грузопотоку. Последовательность запуска следующая. После нажатия машинистом кнопки “Пуск транспортной линии” включается предупредительный сигнал и по истечении некоторого времени (около 10 с) включается привод разгрузочного конвейера, который блок-контактом силового контактора включает привод приёмного конвейера. Блок-контакт привода приёмного конвейера включает привод роторного колеса.
Блокировка последовательности включения транспортной линии кроме контроля запуска осуществляет и автоматическую остановку конвейера, работающего на аварийно остановившийся.
При нажатии на кнопку “Стоп транспортной линии” остановка приёмного и разгрузочного конвейеров происходит после полной разгрузки ленты от транспортируемого материала (контроль по времени при постоянной скорости).
|
|
|
ПРИНЦИПЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ
Операции по управлению роторным экскаватором можно разделить на три группы.
1. Управление процессом копания, обеспечивающим заданный режим работы механизмов и требуемое количество экскавируемой массы.
2. Управление установочными операциями, не связанными непосредственно с процессом копания, и обеспечивающими заданные технологией геометрические параметры забоя.
К установочным операциям относятся перемещение экскаватора, опускание и подъём роторной стрелы, ограничение угла поворота роторной стрелы.
3. Управление операциями согласования работы экскаватора с другими установками, входящими в состав технологического комплекса, обеспечивающими эффективность их использования и взаимодействия. Например, обеспечение эффективного взаимодействия роторного экскаватора, работающего в забое; конвейерной линии; главного загрузочного бункера; железнодорожного транспорта.
В соответствии с разделением операций по управлению роторным экскаватором задачами автоматического управления технологическими процессами являются следующие.
Автоматическое регулирование процесса копания. Система автоматического управления процессом копания решает задачу получения максимальной производительности, возможной в конкретных горнотехнических условиях и при существующих ограничениях (мощность приводов, пропускная способность транспортной системы). В качестве управляющих воздействий на процесс копания используются угловая скорость ротора и скорость его боковой подачи.
В случае ограничения мощности привода ротора реализация максимума производительности достигается путём стабилизации нагрузки главного привода. При ограниченной пропускной способности транспортной системы максимум производительности достигается путём стабилизации весовой или объёмной производительности экскаватора.
В зависимости от способа реализации максимума производительности различают следующие виды систем автоматического управления процессом копания: система автоматической стабилизации нагрузки главного привода и система автоматической стабилизации весовой или объёмной производительности экскаватора.
Автоматическое программное управление установочными перемещениями и рабочими движениями ротора в пространстве забоя. Под программным управлением роторными экскаваторами понимают последовательность выполнения операций по управлению перемещением ротора в пространстве забоя. Применение системы программного управления позволяет получить: оптимальные технологические параметры забоя (требуемую толщину стружки, заданную ширину заходки и угол откоса уступа); совмещение операций управления главными механизмами; сокращение продолжительности вспомогательных операций; устранение непроизводительных потерь времени. Система программного управления позволяет увеличить производительность роторного экскаватора, улучшить условия его эксплуатации.
Система программного управления движением ротора в пространстве забоя содержит следящие системы, осуществляющие управление электроприводами поворота, подъёма, выдвижения стрелы, хода с целью перемещения ротора по заданной программе. Для определения требуемых перемещений рабочего органа экскаватора используются аналитические выражения, связывающие элементы забоя и положение ротора в процессе его отработки.
Автоматическое управление комплексом в целом. Управление комплексом в целом обеспечивает наибольшую его эффективность вследствие согласования режимов работы отдельных машин и механизмов.
Наряду с решением вопросов автоматизации управления отдельными механизмами экскаваторов и всего технологического комплекса в целом важное значение имеют системы диагностики, контроля и учёта работы экскаватора, позволяющие сократить время поиска и устранения неисправностей, оценить качество и количество выполненной работы, сократить время работы с пониженной производительностью.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 235; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!