Конвейерлі қондырғылардың электр жетектерінің жүктемелері
10
11
12
13
Аңдатпа
Дипломдық жұмыс ленталы конвейердің электрлік жетегінің жүктемесін
тұрақтандыруды басқару жүйесін жетілдіруге арналған. Жұмыста конвейер
құрылымы
мен конвейердің электржетегінің сипаттамасы берілген.
Конвейердің автоматтандырылған электржетегінің құрылымдық сұлбасы мен
конвейерлі қондырғыларды басқару жүйелері қарастырылған. Конвейерлі
қондырғылардың
электр жетектерінің серпіндерінің жүктемелері мен
моменттерінің есептеулері келтірілді.
Дипломдық жұмыстың өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімінде ленталы
конвейердегі электр жетегін пайдалануда техника қауіпсіздігін сақтау
шаралары, бөлмедегі ауаны кондиционерлеу жүйесінің құрылғысы және есебі,
конвейер орналасқан бөлмеде және ғимаратта эвакуация жолдарын
есептеулері жүргізілді.
Дипломдық жұмыстың экономикалық бөлімінде конвейер жасау
өндірісіндегі электржетек жүйесінің капиталды шығындары, амортизациялық
аударымдар, экономикалық тиімділігі мен ағымды өтелімдері қарастырылған.
14
Аннотация
Дипломная работа посвящена разработке совершенствования системы
управления нагрузки электропривода ленточного конвейера. Дается краткое
описание структуры электрических характеристик конвейера. Предоставлены
структурные схемы автоматизированного электропривода,
системы
управления электрической конвейеры
и конвейерного оборудования.
Рассмотрены
основные вопросы системы регулирования нагрузки
электропривода конвейера.
В разделе безопасность жизнедеятельности рассмотрены меры
предосторожности соблюдения техники безопасности во время использования
привода ленточного конвейера, устройства кондиционирования воздуха в
комнате, и доклад конвейерной системы и путей эвакуации в здании.
В экономической части дипломной работы рассматривалась
капитальные затраты, амортизационные отчисления и экономическая
эффективность новой системы электропривода в производстве.
15
Annotation
Diploma work is sanctified to development of perfection of control system of
loading of electromechanic of band conveyer.Short description of structure of
electric descriptions of conveyer is given. Given flow diagrams of automatic
electric drive, control system electric conveyers and conveyer equipment. The basic
questions of the system of adjusting of loading of electromechanic of conveyer are
considered.
In a division safety of vital functions precautionary of observance of accident
prevention measures during the use of drive of band conveyer, devices of
climatization are considered in a room, and lecture of the pipeline system and ways
of evacuation in building.
In economic part of diploma work examined capital costs, depreciation
decrees and economic efficiency of the new system of electromechanic in a
production.
16
Мазмұны
Кіріспе
10
1
Техникалық бөлім
10
1.1
1.2
1.3
Жұмыстың шарттары, конвейерлі қондырғылардың тәртіптері мен 10
жүктемелері
Конвейерлі қондырғыларды басқару жүйелеріне және электр 13
жетектеріне қойылатын талаптар
Жетекті шығырлардың кинематикалық үлгілері және конвейерлері 14
қондырғылардың түрлері
1.4
Конвейерлі қондырғылардың электр жетектерінің жүйелері
15
1.4.1 Конвейерлі қондырғылардың реттелмейтін электр жетегі
1.4.2 Конвейерлі қондырғылардың реттелуші электр жетегі
15
20
2
2.1
2.2
2.3.
Конвейерлі қондырғылардың электр жетектерінің жүктемелері 28
мен инерция моменттерін есептеу
Конвейерлі қондырғылардың электр жетектерінің жүктемелері 28
мен инерция моменттерін есептеу әдістемесі
Бір қозғалтқышты электр жетегінің екпінінің инерция моменті 32
және жүктемелері
Екі қозғалтқышты электр жетегінің инерция моментін және 34
жүктемелерді есептеу мысалы
2.3.1 Ленталық конвейерді пайдаланудың шарттары
35
2.4
Ленталық конвейердің электрлі механикалық жүйесінің
құрылымдық үлгілері
37
2.4.1 Басқарудың алшақ тұрған жүйесімен ленталық конвейердің
электрлі механикалық жүйелерінің математикалық сипаттамасы
2.4.2 Жүк ағынын басқару үшін ленталық конвейердің жиілікті-
реттегіш электр жетегінің бір нұсқалы жүйесі
2.4.3 Жүк ағынын басқару үшін таспалық конвейердің жиілікті реттегіш
37
42
45
электр жетегінің екі нұсқалық жүйесі
2.4.4 Конвейерлі таспаның тегіс механикалық қасиеттерін ескеру 48
барысында электрлі механикалық жүйенің математикалық
сипаттамасы
2.5
Электрлі жетектің ЖТ - АҚ жүйесімен екі қозғалтқышты 51
асинхронды ауыспалы құрылымымен жүйелі басқаруды өңдеу.
17
2.5.1 Бір қозғалтқышты асинхронды электрлі жетектің ЖТ-АҚ 51
жүйесімен математикалық сипаттамасы және құрылымды үлгісі
2.5.2 Жиілікті түрлендіргіш
-
асинхронды қозғалтқыш ЖОС 55
жылдамдықты сызықтық емес жүйесінің параметрлер синтезі
3
Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімі
59
3.1
Ленталы конвейердің жұмыс барысында техникалық қауіпсіздік 59
ережелері
3.1.1 Еңбек қорғау бойынша жалпы талаптар
3.1.2 Жұмысқа кірісер алдындағы еңбек қорғау шарты
3.1.3 Жұмыс кезіндегі еңбек қорғау талаптары
3.1.4 Жұмысты бітіргеннен кейінгі еңбек қорғау талаптары
3.1.5 Авариялық жағдайлардағы еңбек қорғау талаптары
59
60
60
61
61
3.2
Бөлмедегі ауаны кондиционерлеу жүйесінің құрылғысы және 63
есебі
3.2.1 Операторлық бөлме жағдайынының талдауы
3.2.2 Кондиционерді таңдау
3.2.3 Ауаны кондиционерлеу жүйесінің құрылғысы және есебі
63
64
65
3.3
Конвейер орналасқан бөлмеде
және
ғимаратта
эвакуация 66
жолдарын есептеу
3.3.1 Эвакуациялық жолдарды есептеу
67
4
4.1
4.2
4.3
4.4
Экономикалық бөлім
Жобаның экономикалық бөлімінің мазмұны
Конвейер шығару өндірісінің негізгі қорын анықтау
Жобаланатын өндірістегі өнімнің өзіндік құнын анықтау
Экономикалық есептер
70
70
70
71
72
4.4.1 Күрделі (бір реттік ) шығындар
4.4.2 Ағынды үлесімдер (айлық шығындар)
4.4.3 Техника-экономикалық көрсеткіштер
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
18
72
75
80
82
83
Белгілеулер мен қысқартулар
БІҚҚ - баяу іске қосу қондырғысы;
ЕИМ - ендік - импульстік модуляция;
ТК - тиристорлық коммутатор;
АҚ - асинхронды электр қозғалтқыш;
ЖТ - жиілік түрлендіргіш;
БЖ - басқарушы серпіндерді құраушыдан тұратын басқару жүйесі;
ФИ - тиристорларды басқару, сондай-ақ күш тізбектерін және басқару
тізбектерін гальваникалық бөлу үшін қажет драйверлер;
ШБ - шағын бақылаушы;
ЕШҚ - енгізу-шығару қондырғысы;
БҚ - басқару құрылғысы;
ҚК - қуат көзі;
ТҚ1, ТҚ2, ТҚ3 - баяу іске қосу тоғын бақылау, реттеу үшін, және қысқа
мерзімге тұйықталу мен шамадан артық тиеу тоғынан қорғану үшін арналған
тоқ қондырғылары;
КҚ1, КҚ2 - кернеудің жарамайтын артуы мен төмендеуімен және
асинхронды қозғалтқыштың қозғалмайтын бөлігіндегі қысқыштардағы
кернеуді реттеу, кернеудің төмендеуі үшін арналған кернеу қондырғылары.
ЭҚК - электр қозғаушы күш;
ПӘК - пайдалы әсер коэффициенті.
19
Кіріспе
Қазіргі
автоматтандырылған электржетек жүйесінде, әсіресе,
технологиялық қондырғылармен күрделі автоматты басқару жүйесінде жұмыс
істейтін электржетегінің қозғалысты басқаруда автоматтандырылған
қондырғылар жиі пайдаланылады. Солардың ішінде автоматтандырылған
конвейерлерді пайдалану кең орын алуда.
Қазіргі кезде минералды-шикізат кешендерінің кәсіпорындарында
негізінен ленталық және қырмауыш конвейерлер қолданылады. Осындай
қондырғылардың өнімділігі мен жұмыс шарттары әр түрлі болуы мүмкін, бұл
олардың электр жетектерінің жүйелерін таңдауға әсер етеді.
Конвейерлі қондырғылардың жұмысының тәртібін үздіксіз тәртіптегі
тиеу, тасымалдау және босату нәтижесінде ұзақ уақыт бойындағы ұзаққа
созылған жұмыс себепші болды. Бұл міндеттеме жетекті электр
қозғалтқышын және оның элементтерін таңдауға әсер етеді.
Бұл дипломдық жоба шеңберінде конвейерлі қондырғылардың электр
жетектерін қарастыратын боламыз. Жобаны орындау барысында келесі негізгі
мәселелер жүзеге асырылды:
- конвейерлі қондырғылардың электр жетектері туралы жалпы
мәліметтер қарастырамыз;
- жұмыстың шарттары, конвейерлі қондырғылардың тәртіптері мен
жүктемелері
- конвейерлі қондырғыларды басқару жүйесін жетілдіру;
- параметрлер синтезі (таңдау);
- жетекті шығырлардың кинематикалық үлгілері және конвейерлері
қондырғылардың түрлері;
- конвейерлі қондырғылардың электр жетектерінің серпіндерінің
жүктемелері мен инерция моменттерін есептеу;
- өмір тіршілік қауіпсіздігі мен экономика бөлімі қарастырылды.
20
1 Техникалық бөлімі
1.1 Жұмыстың шарттары, конвейерлі қондырғылардың тәртіптері
мен жүктемелері
Конвейерлі қондырғылар байыту фабрикаларындағы конвейерлі
тасымал барысындағы үздіксіз әрекет ету кешендерінде кең қолданылады.
Көмір шахталарында және кен шығаратын жерлерде конвейерлі қондырғылар
пайдалы қазбаларды кенжардан жеткізу үшін және оны жиналмалы қуақаз,
квершлактар, телімді және күрделі еңістер мен ылдиға түсірілетін жүкке
арналған үңгіме қазбалар, көлбеу оқпан мен ұңғыма бойынша тасу үшін
қолданылады. Минералды
-
шикізат кешендерінің кәсіпорындарында
негізінен ленталық және қырмауыш конвейерлер қолданылады. Осындай
қондырғылардың өнімділігі мен жұмыс шарттары әр түрлі болуы мүмкін, бұл
олардың электр жетектерінің жүйелерін таңдауға әсер етеді.
Конвейерлі қондырғылардың жұмысының тәртібін үздіксіз тәртіптегі
тиеу, тасымалдау және босату нәтижесінде ұзақ уақыт бойындағы ұзаққа
созылған жұмыс себепші болды. Бұл міндеттеме жетекті электр
қозғалтқышын және оның элементтерін таңдауға әсер етеді. Ұзаққа созылған
жұмыстың кесірінен іске қосу үдерістері мен кідіріс сирек болып табылады,
сондықтан олар конвейерлі қондырлардың өнімділігіне әсер етпейді.
Осылайша, іске қосу уақыты ұлғайып, өнімділікке зиян келтірмей конвейердің
кинематикалық тізбектеріндегі динамикалық жүктемелерді айтарлықтай
төмендетуге болады. Қозғалыс бағытының тұрақтылығының нәтижесінде
конвейерлі қондырғылардың электр жетектерін басқаруды реверсивті емес
үлгі бойынша орындайды, бұл үлгідегі шешімдерді оңайлатады.
Конвейерлі қондырғылардың электр жетектері үшін іске қосудың
салыстырмалы күрделі үдерісі маңызды болып саналады. Бұл апатты
тоқтаудан кейінгі органындағы жүктің болуы нәтижесіндегі жүктеме
бойынша конвейердің іске қосылуына себепші болды. Маңызды іске қосу
тоқтары ұзақ уақыт бойы конвейерлі қондырғылар үшін артық тиеу
қабілеттілігі бар арнайы жетекті электр қозғалтқыштарды қолдау
қажеттілігіне алып келеді.
Конвейердің жүк тасушы тармағын тиеудің біркелкі еместігі электр
жетегінің статистикалық жүктемесіне әсер етеді. Күрделі өндірулерде
белгіленген магистралды таспалық конвейерлерді тиеу, кеніштегі немесе
шахтадағы кені бар жердің бір бөлімінен жүк қатынасы бойынша жүктің
жүрісіне және оған жүк жүрісінің түсу орнына байланысты. Осының
нәтижесінде ең жоғарғы деңгейдегі қабылдау бойынша таңдалған конвейерді
пайдалану үдерісі айтарлықтай толық тиелмеген қалыпқа келеді.
Статистикалық жүктеменің төмендеуі электр жетектерінің энергетикалық
сипаттамаларына кері әсер етеді. Күш органы мен пайдалану жүктің орын
ауыстыруына арналған шығындар арасындағы қуаттың үлесі бойынша
қатысуына қайта таратылады. Қуаттың көп бөлігі пайдалы жүктің
ауыстыруына арналған қуаттың салыстырмалы тұтынуының ұлғаюы
21
барысындағы күш органының орын ауыстырылуына жұмсалады. Конвейерлі
қондырғылардың жетегінің энергетикалық қасиеттерін арттыру жүк түсуінің
құрылымындағы күш органының жылдамдығын конвейерлі жақтаудың толық
тиелуін қамтамасыз ету үшін реттеу құралы болуы мүмкін. Конвейерлі
қондырғылардың жұмысының осындай тәртібін қамтамасыз ету, реттелуші
электр жетегі есебінде ғана мүмкін.
Көлденең конвейердің қозғалысында оның жетегі айналмалы
элементтердің мойынтіректеріндегі шығыршықтар мен күш органының
байланысу орындарындағы және иілу кезіндегі күш органының өзіндегі
үйкелу күштерімен қамтамасыз етілген F 2 статистикалық жүктемені жеңуге
тиіс. Бұл жүктемелер іске қосулардың және кідірістердің аз көлемімен жұмыс
істейтін қондырғылардың қозғалтқыштарының қажет қуатын анықтайды:
Р к з
Fc V р
р
,
(1.1)
мұндағы K3 - қарама-қарсы күштерді есептеудің терістігін ескеретін қор
коэффициенті;
Vp - күш органының жұмыс ПӘК күші;
ŋp - конвейерлі қондырғылардың жетегінің редукторының ПӘК.
Көлбеу конвейерлі қондырғыларды үйкеліс күштеріне көтерме жұмысы
барысында қозғалысқа қарсылықты ұлғайтады және оны төменге түсіру
жұмысында азайтатын тасымалдау жүгінің және күш органың салуды
құрайтындар қосылады. Конвейер түсіру үшін жұмыс істеген кезде, көлбеудің
белгілі бұрыштарында қозғалыс ауырлық күшімен құрылуы мүмкін. Бұл
жағдайда электр жетегінің күш органының тұрақты жылдамдығын қолдау
үшін тежегіш тәртіпте жұмыс істейтін болады.
Іске қосу және кідіру барысында қозғалмалы бөліктердің m көлеміне
және конвейердің а үдеткішіне байланысты тартылыс күшінің қосымша
динамикалық құраушысы пайда болады:
Fд m a ,
(1.2)
m mn
J КОЗ i p2 J б
Rб2
.
(1.3)
Мұндағы mn - конвейерлі қондырғылардың элементтерінің ілгерімелі
қозғалыстағы көлемдері;
J ко з - қозғалтқыштың қозғалмалы бөлігінің инерция моменті;
J б - конвейерлі қондырғылардың жетегінің қозғалмалы бөлігінің
табыстау қатынасы;
i p
- жетекті даңғыраның инерция моменті;
22
Rб - жетекті даңғыраның радиусы.
F Fc Fд
(1.4)
Толық тартылыс күші конвейерлі қондырғылардың жетектерінің қажет
жүкті ауыстырып тиейтін қабілеттілігін анықтайды: тасымалдау жүгінің және
күш салуды құрайтындар қосылады. Конвейер түсіру үшін жұмыс істеген
кезде, көлбеудің белгілі бұрыштарында қозғалыс ауырлық күшімен құрылуы
мүмкін. Бұл жағдайда электр жетегі күш органының тұрақты жылдамдығын
қолдау үшін тежегіш тәртіпте жұмыс істейтін болады.
Іске қосу және кідіру барысында қозғалмалы бөліктердің m көлеміне
және конвейердің а үдеткішіне байланысты тартылыс күшінің қосымша
динамикалық құраушысы жетектің ең жоғарғы деңгейдің жүкті ауыстырып
тиейтін қабілеттілігі:
М max
М но м
F
к з Fc
(1.5)
Үлкен ұзындықтағы конвейерлер үшін тартылыс күшін динамикалық
құраушысының көлемі апатты тоқтаудан кейін жүктеулі конвейерлерді іске
қосуды статистикалық құраушыдан біршама көп болуы мүмкін. Бұл жағдайда
қорытқы тартылыс күші артады, бұл динамикалық құраушының негізгі
көлемін құрайтын ілгерімелі қозғалатын көлемнің mn серпінділігі мен
қамтамасыз етілген конвейерлі қондырғылардың әр көлеміндегі керудің
қосымша айналу есебіндегі тартылыс күшінің ең жоғарғы деңгейдегі керудің
ұлғаюына алып келеді.
Ленталық конвейерлерде қозғалтқышпен құрылатын қозғалмалы
тартылыс күші таспа және жетекті даңғыра арасындағы үйкеліс нәтижесінде
күш органына беріледі. Бұған қоса берілетін күштің көлемі күш органымен
даңғыраны қамту
α
бұрышына, олардың арасындағы
μ
үйкеліс
коэффициентіне және жақын S нб және Sсб алыстайтын тармақтардың керуінің
көлеміне байланысты. Күш органының тайғануының болмауының шарты
Л.Эйлер формуласымен анықталады.
S нб S сб е
(1.6)
Сондықтан тартылыс күшінің ұлғаюы іске қосу барысында ұстау
сенімділігін төмендетеді және төмен түсу буынын Sсб жеткіліксіз керуде
шығын алып келуі мүмкін. Бұған жетекті даңғыра бетінің ұлғаюынан немесе
онда тасымал түрінің жабысуынан үйкеліс коэффициентінің төмендеуі де
негіз болады.
Конвейер жұмысының шарттарын талдауда тегіс күш органы бар және
оның ұзындығы бойынша бөлінген параметрлері бар электрлі механикалық
жүйелі құрайтынын ескеру қажет: ауыстырылатын жүктің және күш
органының көлемдері, қозғалысқа қарсылық көрсетудің талпыныстары.
23
Бұл күш органының тармақтарында тербелмелі үдерістердің пайда
болуына және керуінің өзгеруіне алып келеді, бұл сондай-ақ шығып кетудің
шарттарының бұзылуының себебі болуы мүмкін. Сонымен қатар таспаның
жетекті даңғыра бойынша өтуі нәтижесінде күш органының күшейтілген
тозуы болады, ол жоғары қуантпен таспалық конвейерлерде қымбат элемент
болып табылады.
Үлкен ленталық магистральды конвейерлерді іске қосуды күш органын
бойлай тегіс тербелулердің таралуын ескеру қажет. Егер іске қосудың
ұзақтығы жетектіден бастап керу элементіне дейінгі тегіс тербелудің таралу
уақытынан аз болса, онда қозғалтқыш атаулы жылдамдыққа дейін қатты
шапшаңдықпен жүруге үлгереді, ал күш органының артқы жағы қозғалыссыз
қалады. Сонымен қатар конвейердің ұшына тегіс толқын келген кезде артқы
жағындағы көлемге күш органында маңызды динамикалық жүктемені
құрайтын тегіс соққыға алып келетін толық жылдамдықтағы серпін қойылады.
Осы құбылысты жою үшін ұзын конвейерлі желілердің іске қосылуы толық
жұмыс жылдамдығына дейінгі келесі баяу екпінмен алдын-ала төмендетілген
жылдамдықта жүзеге асырылады.
Қуатты конвейерлер үшін бір жетекті орган көмегімен беріле алмайтын
қажет тартылыс күшін қамтамасыз ету мақсатымен екі даңғыралы көп
қозғалтқышты жетектерді қолданады. Бұл жағдайда осы даңғыралардың
қозғалтқыштары арасында жүктемелерді біркелкі таратуды қамтамасыз ету
және ленталық шығып кетуін мәселесі туындайды. Жалпы жағдайда көп
қозғалтқышты электр жетегіндегі жүктемелерді түзету ортақ механикалық
жүйеде жұмыс істейтін қозғалтқыштардың механикалық сипаттамаларының
қаттылығын түзету құралымен жүзеге асырылады.
Екі даңғыралы конвейерлі қондырғылардың ерекшелігі жетекті
даңғыралар арасындағы тегіс элементтің болуы болып табылады, бұл жетекті
қозғалтқыштардағы жүктемелерді түзету барысындағы ерекшеліктерге
себепші болады. Бұл жағдайда жүктемелерді түзетудің шарттары жетекті
электр қозғалтқыштардың механикалық сипаттамаларының
қатаңдықтарының модульдері арасындағы белгілі ара-қатынастырды қолдау
болып табылатыны анықталды. Қозғалтқыштардың жүктемелерін таратудағы
біркелкілікті қолдау қатаңдықтың модульдерінің қажет ара-қатынасын
қамтамасыз ететін үздіксіз реттеумен жүзеге асырылуы тиіс, бұл реттелетін
электр жетектерінің жүйелерін қолдау жағдайында ғана мүмкін.
1.2 Конвейерлі қондырғыларды басқару жүйелеріне және электр
жетектеріне қойылатын талаптар
Конвейерлі қондырғылардың жұмысының шарттарын қарау басқарудың
электр жетектеріне және жүйелеріне олардың статистикалық және
динамикалық қасиеттерінің ерекшеліктерін ескере отырып негізгі талаптарды
анықтауға мүмкіндік береді.
24
Конвейерлі қондырғылардың электр қондырғылары қозғалыстың
реверсивті бағытынсыз ауыспалы жүктеме барысында жұмысты ұзақ тәртіпте
қамтамасыз етуі тиіс. Кейбір жағдайларды, мысалы, конвейерлі
қондырғылардың көлбеуге жұмыс істеуінде, электр жетегі ұзаққа созылған,
сондай-ақ тежегіш тәртіпте жұмыс істеуі тиіс. Ортақ технологиялық
шынжырды материалдық бір конвейерден екіншіге ауысуының ауытқуында
жұмыс істейтін бірнеше конвейерлердің жүйелі орнату жағдайында, олардың
қосылуы мен сөндірілуінің кезектілігі қамтамасыз етілуі тиіс. Конвейерлердің
қосылуына қарсы жүк түсуі бағытында, ал сөндірілуі - қайта тиеу
нүктелеріндегі үйінділерді жою үшін жүк түсімі бағытында болуы тиіс.
Ауыспалы жүктемемен ұзақ уақыт аралығында жұмыс істейтін
магистралды конвейерлер үшін конвейердің жүк тиеуші тармақтарында
тұрақты жүктемемен қамтамасыз ету үшін күш органының жылдамдығын
реттеу мақсатқа лайықты болып есептелінеді. Бұл конвейерлі қондырғыларды
қолданудың энергиялық тиімділігін арттыруға, күш органының жүрісін
қысқартуға, сәйкесінше, қымбат тұратын конвейерлі таспаның қорын
ұлғайтуға мүмкіндік береді.
Көп жетекті конвейерлер үшін электр жетегі қозғалтқыштар арасындағы
жүктемелердің түзетілуін және даңғыраларға қатысты таспалардың шығып
кетуін жоюмен қамтамасыз етілуі тиіс.
Динамикалық жүктемелерді шектеу мақсатымен, таспаны даңғырамен
және конвейерлі қондырғылардың электрлі жетегінің, әсіресе олардың үлкен
ұзындығындағы таспалармен тасымалдаушы жүкті сенімді біріктірілуін
қамтамасыз ету іске қосу барысында мүмкін көлемде жылдамдатуды шектеуге
және тербелмелі динамикалық жүктемелерді жоюға тиіс.
Баяу іске қосу үдерістерін қамтамасыз ететін реттеуіш электрлі
жетектерін қолдануды, конвейерлі қондырғылардың таспасының
жылдамдығын реттеуде динамикалық жүктемелі шектеу және жетекті
қозғалтқыштар арасындағы жүктемелерді түзетуде, жылдамдықты реттеудің
ең кем өріс 10:1 болуы тиіс.
1.3 Жетекті шығырлардың кинематикалық
үлгілері
және
конвейерлері қондырғылардың түрлері
Электр жетегінің жүйесін таңдау айтарлықтай деңгейде жетекті
даңғыралар және қозғалтқыштардың санына байланысты.
1.1 суретте конвейерлі қондырғылардың жетекті шығырларының
кинематикалық үлгілері көрсетілген. 1.1 а және б суретінде бір қозғалтқышы
Д және бәсеңдеткіші Р бар бір даңғыралы жетек көрсетілген. Осы
кинематикалық үлгілері арасындағы айырмашылық конвейер білігіне қатысты
қозғалтқыштың араласуынын тұрады. 1.1 суретте б үлгісінде қозғалтқыштың
қатар орналасуы қозғалтқыштың
перпендикулярлы орналасуымен
(1.1 а сурет) салыстырғанда артық болып табылады. Бұл жер асты өндірісінің
тығыз кеңістіктері шартында үлкен маңызға ие. Ашық таулы жұмыстар және
25
байыту фабрикалары үшін бұл жағдай маңызды рөл атқармайды, бірақ
конустық берілістерді алып тастағанда бәсеңдіткіштің өте қарапайым
құрылымын қолдануға мүмкіндік береді. Кинематикалық шынжырларды
қорғау үшін және баяу іске қосуды жүзеге асыру конвейерлі үшін
қондырғылардың құрылымдарының қатарында бәсеңдеткіш және (бір
мезгілдік емес) қысқа жалғауыш қозғалмалы бөлігі бар бір мезгілдік емес
электр қозғалтқыш арасында гидравликалық жалғастырғыш орнатылады.
Реттеуші электр жетегін қолданған жағдайда гидравликалық жалғастырғыш
болмауы мүмкін.
Екі электр қозғалтқышы бар бір даңғыралы жетек (1.1, в сурет) орташа
қуаттылықтағы конвейерлі қондырғыда қолданылады. Жетекті тізбектің қатты
байланған кинематикалық тізбектер, әдетте, ұқсас механикалық
сипаттамаларға ие жетекті қозғалтқыштардың жүктемелерінің түзелуін
қамтамасыз ету үшін гидравликалық жалғастырғышты қолдану талап етіледі.
а
Б
Р
Д
г
б
в
а - қозғалтқыштың перпендикуляр орналасуымен бір даңғыралы жетек;
б - қозғалтқыштың қатар орналасуымен бір даңғыралы жетек;
в - бір даңғырасы бар екі қозғалтқышты жетек; г - екі даңғыралы екі
қозғалтқышты жетек.
Сурет 1.1 - Конвейерлі қондырғылардың жетекті шығырларының
кинематикалық үлгілері
Үлкен ұзындықтағы және жоғары өнімділікті қуатты конвейерлі
қондырғылар бірнеше жетекті даңғыраларға ие. 1.1 г суретте екі қозғалтқышы
бар екі даңғыралы жетек көрсетілген. Екі даңғыралы жетектер сондай-ақ үш
немесе 4 қозғалтқыштармен жабдықталуы мүмкін.
Екі даңғыраны таспамен қамтудың үлкен бұрышына байланысты
таспалы конвейерлердің екі даңғыралы жетектерінің артықшылықтарында,
осы қондырғылар қымбат механикалық бөлімге ие және пайдалануда күрделі
екендігін ескеру керек, жетекті электр қозғалтқыштарының жүктемесін түзету
мәселелері қиындатылады.
26
1.4 Конвейерлі қондырғылардың электр жетектерінің жүйелері
1.4.1 Конвейерлі қондырғылардың реттелмейтін электр жетегі
Конвейерлі қондырғылардың жүйесін таңдау мен түсіндіруде бір
мезгілдік емес қозғалтқыштар негізінде айнымалы тоқтың электр жетегі кең
қолданылады. Шамалы өнімділікті қысқа конвейерлерде әдетте жоғары іске
қосу сәтіне ие екі еселік жасуша сияқты қозғалмалы бөлігі немесе қысқа
жалғауышты қозғалмалы бөлігі бар асинхронды қозғалтқыштарды қолданады.
Осы электр қозғалтқыштардың шекті қуаты 100 - 200 кВт аспайды, себебі
кернеудің түсу нәтижесінде желідегі іске қосу сәті елеулі төмендейді, бұл
жүктелген конвейердің іске қосылуын қиындатады.
Үлкен ұзындықтағы және өнімділіктегі конвейерлер үшін, әдетте, іске
қосу тоқтарының және үдетудің шектеуін қамтамасыз ететін фазалық
қозғалмалы бөлігі бар асинхронды қозғалтқыштарымен электр жетегі
қолданылады. Сонымен қатар, динамикалық жүктемелерді төмендету
мақсатымен, табыстауда саңылауларды таңдау үшін және күш органында тегіс
тербелістердің пайда болуына және оның даңғыра бойынша өтуіне негіз
болатын іске қосу кедергілерін ауыстыруда қозғалтқыш сәтінің кенет
жетілдіруінің көлемін төмендету үшін іске қосу сатыларының үлкен саны
және таспаны бастапқы кіруін құру үшін алдын-ала іске қосу сатыларын
қолданады.
Конвейерлі қондырғыларды 10 - 12 іске қосу сатыларының санымен
және оларды уақыт құрылымына немесе уақыт және тоқ құрылымына
ауыстырумен түйістіргіш үлгілерін қолданады.
Баяу іске қосудың реле-түйістіргіш қондырғысы елеулі кемшілікке -
іске қосу кедергілеріндегі жылу қуаты түрінде арылатын іске қосу
үдерісіндегі электрлі қуаттың үлкен шығынына ие. Қазіргі таңда баяу іске
қосу қондырғысы (БІҚҚ) кең таралған, олардың түрлендіру қатарында сондай-
ақ тежегіш құрылымдары бар. Баяу іске қосу қондырғысын қолдану: іске қосу
тоғының және бұрыштың үдеткіштің тежеуімен асинхронды қозғалтқыштың
баяу іске қосылуын, атқарушы механизмдердің механикалық соққыларынан
қорғауын қамтамасыз етеді, екпін және тежеу уақытын реттеуге мүмкіндік
береді. Баяу іске қосу қондырғылары (софтстартер) кең қолдануға ие:
сорғылар, желдеткіштер, конвейерлер, ауыр жүктелген және инерциялық
механимдер).
Баяу іске қосу қондырғысы қозғалтқыштың қозғалмайтын бөлігінің
қысқыштарындағы
кернеудің жартылай өткізгіштігі болып табылады.
Кернеудің өзгеруі қозғалтқыштың қозғалмайтын бөлігін байлаудың әр
фазасында қарсы қатар бірігу үлгісі бойынша қосылған тиристорларды ашу
бұрышын реттеу жолымен жүзеге асырылады. Баяу іске қосу қондырғысының
құрылымдық үлгісі 1.2 суретте келтірілген, онда келесі белгілер қабылданды:
ТК - тиристорлық коммутатор; АҚ - асинхронды электр қозғалтқыш; БЖ -
басқарушы серпіндерді құраушыдан тұратын басқару жүйесі; ФИ -
тиристорларды басқару, сондай-ақ күш тізбектерін және басқару тізбектерін
27
гальваникалық бөлу үшін қажет драйверлер; ШБ - шағын бақылаушы; ЕШҚ -
енгізу-шығару қондырғысы; БҚ - басқару құрылғысы; ҚК - қуат көзі; ТҚ1,
ТҚ2, ТҚ3 - баяу іске қосу тоғын бақылау, реттеу үшін, және қысқа мерзімге
тұйықталу мен шамадан артық тиеу тоғынан қорғану үшін арналған тоқ
қондырғылары; КҚ1, КҚ2 - кернеудің жарамайтын артуы мен төмендеуімен
және асинхронды қозғалтқыштың қозғалмайтын бөлігіндегі қысқыштардағы
кернеуді реттеу, кернеудің төмендеуі үшін арналған кернеу қондырғылары.
Шағын бақылаушылар баяу іске қосудың негізгі қондырғысы болып
табылады, тиристорлардың ашылуын, баяу іске қосу қондырғыларына
енгізілген реле жұмысын басқарады, баяу іске қосу қондырғысын, сондай-ақ
қозғалтқышты бағдарламаның қорғау және бақылау міндеттерін орындайды.
ФИ шығыры теристорларға ашылатын күш береді, олар кәдімгі тізбектегі
электр тоғының бағытын өзгерту сәтіне қатысты өзгермелі бұрышқа
бұрылған, соның арқасында баяу іске қосу қондырғыларына шығудағы
кернеулік теориялық түрде нөлге дейін өзгереді. Тиристорларды бекіту табиғи
- оның анод - катод қысымдарындағы кернеудің полярлығының өзгеруі
барысында жүреді.
ДТ1
ТК
АД
380 В
50 Гц
ДН1
ДН2
ДТ2
ДТ3
ФИ
ПУ
СУ
380 В
50 Гц
ИП
МК
УВВ
Сурет 1.2 - Баяу іске қосу қондырғыларының құрылымдық үлгісі
Баяу іске қосу қондырғысы тоқты немесе моментті бір мезгілде реттеу
барысындағы статордағы кернеудің баяу өсуімен электр қозғалтқыштың іске
қосуын жүзеге асырады. Баяу іске қосу қондырғыларын іске қосудың дәстүрлі
тәсілдерімен салыстырғандағы артықшылығы қолданушыларға
28
бағдарламалық құралдармен нақты қолдану үшін қондырғыларды баптауды
жүзеге асыруды ұсыну болып табылады.
Бұл мүмкіндіктер қозғалтқыштың бөліктеріндегі қысымдардың
кернеуінің өзгеруінің диаграммаларының параметрлерін реттеудің кең
аралығымен және басқару тәсілін таңдаумен қамтамасыз етіледі.
Баяу іске қосудың қондырғыларды басқаруда келесі тәсілдер іске
асырылуы мүмкін. Олар статордың қысымындағы кернеумен, қозғалтқыш
тоғымен, қозғалтқыш сәтімен қолданылады.
Кернеуді басқару қозғалтқыштың баяу іске қосуын қамтамасыз етеді,
алайда қозғалтқыштың тоғы және сәтін іске қосу барысында бақыланбайды.
Себебі тоқ бойынша кері байланыс және қозғалтқыштың сәтін бақылаусыз
іске қосу барысында тоқтың берілуі мүмкін (сурет 1.3, а). Басқарудың осы
тәсілі ауыр іске қосылатын электр жетектері үшін тиімсіз.
Тоқпен басқару іске қосу барысында іске қосу тоғының шектелуін
қамтамасыз етеді. Статор қысымындағы кернеудің өзгеруі іске қосу
уақытының үлкен бөлігінде қозғалтқыш тоғы тұрақты болып табылады
(сурет 1.3 б). Іске қосу тоғын шектеу деңгейі іске қосудың негізгі параметрі
болып табылады және қолданушымен нақты қолдануға байланысты
орнатылады.
Инерция моментін басқару іске қосудың өте жетілген тәсілі болып
табылады. Бұл жағдайда баяу іске қосу қондырғысы іске қосуды тоқтың
минималды мүмкін белгісімен қамтамасыз ете отырып, сәттің талап етуші
белгісін бақылайды (сурет 1.3 в). Қозғалтқыш моментін бақылау мен басқару
жүйесін қолдану, уақыт жүйесін қолдану, уақыт бойынша жылдамдықтың
өзгерудің линиядағы кестесін қамтамасыз етеді.
I I ном
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
а
I I ном
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
б
I I ном
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
в
0
t
0
t
0
t
а, б, в - статор қысымдары
Сурет 1.3 - Басқару тәсілдерінде баяу іске қосу қондырғыларына электр
қозғалтқышты іске қосу барысындағы тоқтың уақыт бойынша өзгеруінің
кестелері
Еңіске қарай жұмыс істейтін конвейерлі қондырғылар үшін тежегіш
тәртіпті қамтамасыз ету қажет. Баяу іске қосу қондырғыларының көмегімен
қозғалтқышты тежеудің келесі тәсілдері іске асырылуы тиіс:
29
- құламаларымен
(асинхронды қозғалтқыштың статорларының
қысымындағы кернеудің баяу өзгеруімен);
- еркін шығумен (асинхронды қозғалтқыштың желіден өшірілуімен);
- динамикалық тежеумен (орамға тұрақты тоқтың асинхронды
қозғалтқыштың статорын беру);
- жүктің түсуіне жұмыс істейтін конвейер үшін динамикалық тежеуді
қолдану қажет;
- баяу іске қосу қондырғысын таңдау.
Баяу іске қосу қондырғысы үш критерийлерге байланысты таңдалады:
- қуат желісінің кернеулігі БІҚҚ атаулы кернеуіне сәйкес болуы тиіс;
- БІҚҚ атаулы тоғы қозғалтқыш жетегінің тоғына сәйкес болуы тиіс;
- қолдану түрі (пайдалану санаты).
БІҚҚ пайдалану мүмкіндіктерін толық сипаттау үшін тоқ бойынша
көрсеткішті ғана көрсету жеткіліксіз. Халықаралық электр техникалық
комиссияның құжаттарында 60947 - 4 - 2 БІҚҚ көрсеткіштерін анықтау үшін
қолданылатын АС53 пайдалану санаттары анықталды. БІҚҚ таңдауда келесі
көрсеткіштерді ескеру қажет:
- тоқ бойынша көрсеткіш (БІҚҚ атаулы тоғы) - БІҚҚ жұмыс
параметрлері АС53 сәйкес БІҚҚ белгісінде келтірілген қалған
шамамен анықталады деген шартпен БІҚҚ қосылатын
қозғалтқыштың толық жетегінің тоғы;
- еңіске қосу тоғы - іске қосу уақытында іске асырылатын ең жоғарғы
деңгейдегі іске қосу тоғы;
- іске қосудың ұзақтығы
-
белгіленген жылдамдыққа дейінгі
қозғалтқышты екпіні үшін қажет уақыт;
- жүктемедегі жұмыс циклі - цикл ұзақтығынан пайыз бойынша
белгіленген БІҚҚ жұмыс уақытының салыстырмалы үлесі;
- 1 сағатта жұмыс циклдерінің (іске қосуларының) саны.
Халықаралық электр техникалық комиссияның стандарты 60947-4-2
БІҚҚ пайдаланудың екі санатын анықтайды: АС53 а және АС53 b. АС53 а
пайдалану санаты жұмыстың ұзаққа созылған немесе циклдік электр
жетектері үшін арналған, онда таңдау
үшін қалып тиристорлық
коммутатордың айналыс түйістіргішімен шунттаусыз БІҚҚ болып табылады.
АС53 b пайдалану санаты жұмыстың қысқа мерзімді тәртібімен электр
жетектері үшін арналған, сандықтан іске қосуды аяқтаудан кейін айналым
түйістіргіші шунттаумен БІҚҚ таңдаладыү себебі конвейерлі қондырғылар
жұмыстың ұзаққа созылған санаты бар механизмдері жатса, онда оның электр
жетегі үшін АС53 а пайдалану санаты бар БІҚҚ таңдау қажет.
БІҚҚ дайындаушылар фирмаларының тізбелерінде АС53 а
қалпыларының екі деңгейінің көрсеткіштері келтіріледі.
Жұмыстың ауыр және қалыптыжеңіл тәртіптері үшін жұмыстың ауыр
тәртібі үшін қалыпты тәртіппен салыстырғанда қозғалтқыштың БІҚҚ
қосылатын қуаттылық әдетте бір сатыға төмендейді.
АС53 а пайдалану санынан БІҚҚ белгілерінің мысалын келтірейік:
30
Жұмыстың ауыр тәртібі: 370 А: АС53 а5,0 - 30:50 - 10, ол келесідей
түсіндіріледі: толық жетектің тоғы 370 А, бес реттік (1850 А) іске қосу тоғы
ағымды 30 с, қосылудағы салыстырмалы ұзақтылық циклінде 50 %, іске
қосудың (циклдердің) саны 1 сағатта - 10; жұмыстың қалыптыжеңіл тәртібі
450А:АС53а3,5-30:50-10. Белгіні алдыңғымен салыстырғанда бірдей БІҚҚ
қамданудың анағұрлым жеңіл тәртібіне (іске қосу тоғы үш реттік) көрсетеді,
бұл толық жетектің тоғын 450 дейін ұлғайтуға мүмкіндік береді.
АС53 b пайдалану санаты бар БІҚҚ белгілерінің АС53 а ерекшелігі
циклдер санының орнына іске қосу арасындағы кідіріс көрсетілетінен тұрады.
АС53 b -210 А:АС53 b4,0-30:1440 пайдалану санаты бар БІҚҚ белгілеріне
мысал келтірейік Ол келесілерді белгілейді: толық жетектің тоғы 210 А, төрт
реттік іске қосу тоғы (840) ағыста 300 с, іске қосу арасындағы кідіріс 1440 с .
Баяу іске қосу қондырғыларын қолдану бойынша қосымша ұсыныстар
Бірнеше қозғалтқыштардың бір мезгілде қосылуы БІҚҚ қуаттылығы
шегінде жүзеге асырылады (іске қосылған қозғалтқыштардың жиынтық тоғы
БІҚҚ арнаулы тоғына тең немесе аз болуы тиіс).
Фазалық роторы бар қозғалтқыш қысқартылған ротормен
салыстырғанда әлсіз іске қосу инерция моментін дамытады. Іске қосу сәтін
арттыру мақсатымен ротор тізбегіне шағын қарсылықта енгізу мақсатқа
лайықты. Ротордың қысқа байламындағы фазалық роторы бар қозғалтқыштың
іске қосылуы мүмкін. Алайда іске қосу тоғы бұл жағдайда 7 реттік белгіге
жетуі мүмкін, бұл БІҚҚ қолдануды қуаттылық бойынша бір сатыға жоғары
болуды талап етеді.
Қос жылдамдықты қозғалтқыш қозғалтқыштың және желі кернеуінің
фазаға қарсы жағдайына себепші болған тоқтың жоғары ұруынан құтылу үшін
бір жылдамдықтан екіншіге өту уақыттың төзімділігімен жүзеге асырылады.
Полюстер санын ауыстыратын қондырғы, БІҚҚ мен қозғалтқыштың шығуы
арасында қосылуы тиіс.
Баяу іске қосудың бірнеше қондырғысын қуаттың бір көзіне қосылуы.
Желілік түйістіргіш және БІҚҚ арасындағы электр магнитті
үйлесімділіктерінің талаптарын қамтамасыз ету үшін желілік кедергі
орнатылады. Желілік кедергілерді қолдану бірнеше БІҚҚ-ның желілік
қуаттың бір көзіне қосылуы талап етіледі.
БІҚҚ қолданудағы тыйым салулар БІҚҚ-нан электр қозғалтқыштарынан
басқа ешқандай қабылдағыштарды қуаттауға болмайды. Мысалы, жылу
электр қондырғыларын қосуға тыйым салынады. Қозғалтқыштың клеммдеріне
реактивті қуаттылықтағы түйістіргіштерді қосуға болмайды. Реактивті
қуаттылықтағы түйістіргіштерді қолдануды олар БІҚҚ кіруінде орнатылуы
және қуатқа тек қозғалтқыштың іске қосу үдерісін аяқтағаннан кейін ғана
қосылуы тиіс.
Газ және шаң-тозаң бойынша қауіпті шахталар үшін жарылу қаупін жою
БІҚҚ қолдану қажет. Отандық және шетел өнеркәсібі 660 және 1140 В
кернеуінде 400 А дейін БІҚҚ тоғымен шақталық конвейерлі қондырғылар
үшін арнайы жарылу қаупі жоқ БІҚҚ жеткізіліп тұрады.
31
1.4.2 Конвейерлі қондырғылардың реттелуші электр жетегі
Баяу іске қосудың реле түйістіргіш үлгілері мен қондырғыларын
қолдану конвейерлі қондырғылардың іске қосу үдерістерін қамтамасыз ету
мәселелерін шешеді. Жүк жүрісінің құрылымындарындағы таспа
жылдамдығын реттеу немесе динамикалық жүктемелерді шектеу сияқты
конвейерлі қондырғыларға қойылатын қалған талаптарды жүзеге асыру үшін,
реттелуші электр жетегін қолдану талап етіледі. Заманауи жағдайларда
асинхронды және синхронды қозғалтқыштары бар жиілік түрлендіруші электр
жетектері барынша көп келешекке ие. Синхронды жиі - түрлендіруші электр
жетегі 6 және 10 кВ қажетті кернеуі бар жиіліктің жоғары вольтты
өңдегіштердің негізінде орындалады. Асинхронды жиілік - түрлендіруші
электр жетегі сәйкес кернеудегі қозғалтқыштар үшін 0,4; 0,69; 1,19;3,0, (3,3);
6,0 (6,3;6,6); 10,0 (10,5) кернеудегі отандық және шетелдік өндірушілердің
өңдеуші жиілікпен орындалады. Шахтаның конвейерлі қондырғылары үшін
арнайы қауіпі жоқ БІҚҚ жеткізіліп тұрады.
Жиіліктің төмен вольтты өңдеушілері 1,19 кВ дейінгі кернеуі бар
жиіліліктің төмен вольтты өңдеушілері және 10 кВ дейінгі кернеуі бар жоғары
вольтты өңдеушілер транзисторлардың IGBT негізіндегі кернеу
инвесторларымен іске қосылады және, әдетте ПИД - реттелушімен (PID
Controller) толықтырылады.
Жиіліктің жоғары вольтты өңдеушілері 3,0; (3,3); 10; (10,5) кВ дейінгі
кернеуде бекітілетін тиристорлар негізінде тоқ инвесторларымен іске
қосылады.
1.4 суретте транзисторлардың IGBT негізіндегі кернеудің автономды
инверторымен төмен вольтты асинхронды жиілік - түрлендіруші электр
жетегінің типтік үлгісі ұсынылған. Жиіліктің өңдеушілері жарты жетекті күш
электроникасы негізінде құрылды: интеллектуалды күш модульдері (IGBT -
модуль), бұлар оларды басқарудың күш кілттері мен драйвердің бірлігін
білдіреді, қорғаныс элементері, және басқарудың шағын бақылаушы жүйесі
бар интерфейстер.
32
VS1
LR
VD
RB
VT2
VT3
VT4
QF
LD
LD
LD
L
C0
UI
VT1
VT5
VT6
VT7
VS4
LD
LD
LD
LD
RS
UI
Микроконтроллер
UI
w
BS
0
v
M
UI
u
Сурет 1.4 - Кернеудің автономды инверторлары бар төмен вольтты
асинхронды жиілік - түрлендіруші электр жетегінің типтік үлгісі
Шағын бақылаушы үлгі басқаруды қорғау және бақылау құрылымдарын
жүзеге асырады. Басқару жүйесі келесі негізгі құрылымдарды жүзеге
асырады:
- ендік - импульсті модуляция (ЕИМ) тәртібіндегі күш кілттерімен
басқаруды қосқанда, өңдеушілердің барлық элементтерін тура
сандық басқару;
- қозғалтқыш моделін құрастырады;
- уақыт (сағаттық, тәуліктік, апталық циклдер) құрылымындағы
жылдамдықпен (жиілікпен) және технологиялық ауыспалықтың
тапсырмасымен бағдарламалық басқару;
- тұрақты тоқ тарабындағы СО конденсаторлы батареямен баяу
қуаттау үшін кіруші тиристорлы өңдеушімен басқару;
- қуатты қабылдау тізбегімен оның RB балласты резисторында
шашырап таралуы үшін басқару;
- сандық бақылаушылардың: тұтынушы қуаттылықтың, электр
қуатының шығынының, технологиялық үдерістердің (су, ауа және
т.б шығындары) көмегімен бірқатар қосымша параметрлерді жанама
анықтау;
- интеллектуалды тетіктерден, сонымен қатар қысым және
температуралардың алыстағы тетіктерінен технологиялық үдерістің
қосымша параметрлерінен қандай да болсын санды енгізу.
Қорғаныс және бақылаудың кішігірім жүйесі келесі негізгі міндеттерді
жүзеге асырады:
- қысқа тұйықталулардан және драйверлерді қуаттандырудағы
кернеудің жетуін басқарады;
- тұрақты тоқ тарабындағы тоқ кернеуінің ұлғаюын және жойылу
тоқтарын бақылайды;
33
VS2
VS5
VS3
VS6
UA1
UV
VS2
VS5
VS3
VS6
UA1
UV
VS2
VS5
VS3
VS6
UA1
UV
VS2
VS5
VS3
VS6
UA1
UV
VS2
VS5
VS3
VS6
UA1
UV
C uт
- автономды инвертор және қозғалтқыштың қатты кезіп кетуін
бақылайды;
- фазалардың үзіліп кетуінен және ауытқуынан қорғанысты басқарады;
- жоғары тоқты және мезгілді тоқты қорғанысын басқарады.
Транзисторлардың IGBT негізіндегі кернеудің инверторлары бар
жиіліліктің жоғары вольтты өңдеушісі көп фазалық трансформатордан, күш
беретін шығындардан және басқарудың, қорғаудың және бақылаудың шағын
бақылаушы жүйесінен тұрады. Құрылымдық үлгі 1.5 суретте келтірілген.
Сурет 1.5 - Кернеудің инверторы бар жоғары вольтты жиілік - түрлендіуші
электр жетегінің құрылымдық үлгісі
Басқару жүйесінде толайым талшықты концентратор бір фазалық күш
беретін шығырларымен жұмыс істейді. Концентраторлардан түскен дабылдар
толайым талшықты бағыттар бойынша жіберіледі және күштің көлемі туралы
немесе жұмыс тәртібі туралы ақпаратты береді. Деректерді алғаннан кейін
күш беретін шығыр қажет жағдай туралы бұйрық, немесе қателік болғанда,
ақаулық коды бар дабыл береді. Шағын бақылаушы кіру мен шығырдағы тоқ
және кернеу туралы деректер жинайды, басқару дабылын өңдейді, қайта
өңдеу, қорғаныс үшін есептелінген параметрлерді тазартады және таратады,
сондай-ақ жүйелілік компьютер үшін деректерді ұсынады.
Шағын бақылаушы қозғалтқыш моделін құрастырады, қозғалтқышпен
басқару құрылымдарын жүзеге асырады. Үш фазада кернеуді реттеу
векторлық басқару құралымен жүзеге асырылады.
PLC шығыры шағын бақылаушының сыртқы ортамен байланысын
жүзеге асырады, басқару үшін кіру құбырларына және ақпараттарды шығару
үшін шығу құбырларына ие. Кіргізу бойынша деректер болып сыртқы
нышандардан басқару тәртібіндегі жұмыс барысындағы тапсырыстар болып
табылады. Шығу бойынша параметрлер болып шығатын тоқтың жиілігі,
тоқтың көлемі, кернеу мен қуат табылады. PLC шығыры технологиялық
34
параметрлерінің тетіктерінен дабылдарды сапалы өңдеу үшін енгізілген ПИД-
реттегішке ие.
Қайта өңдеудің күш үлгісі әр фаза бойынша жеке күш шығырларының
жүйелі бірігуі құралымен құрастырылады. Күш шығырларының жүйелі
қосылуы шығудың фазалық кернеуін құрастыруда жоғары вольтты қайта
өңдеуде қайта өңдеудің шығуына қарағанда кем кернеулікте есептелінген
IGBT транзисторлардың жиілігін қолдануға мүмкіндік береді. Осылайша,
қайта өңдеудің көп деңгейлілігі ЕИМ жүзеге асырылуын қамтамасыз етіледі.
Жұмыстың бұл тәртібі қолданылған фазалық күштің шоғырларының санына
пропорционалды түрде шығудың амплитудасын төмендетуге мүмкіндік
береді. 3 кВ үшін күш шығырларын қосудың үлгісі көрсетілген. Әр шығыр
ауыспалы бір фазалық кернеуді құрайды. Әр фаза фазалық кернеудің 1740 В
алу үшін 3 шығырдан тұрады.
6 кВ алу үшін әр фазаға бес күш шығырларын біріктіру қажет.
Шығырлардың әрқайсысы 690 В ауыспалы бір фазалық кернеуді
қалыптастырады. 10 кВт алу үшін әр фазаға тоғыз күш шығырларын жүйелі
біріктіру қажет. Шығырлардың әрқайсысы 640 В ауыспалы бір фазалық
кернеуді қалыптастырады.
Күш шығырының қағидалық үлгісі 1.6 суретте келтірілген. R,S,T кіру
тізбектері трансформатордың екі реттік байламының төмен 3 фазалық
кернеуіне қосылады. Трансформатордан кернеу диодты үш фазалық түзеткіш
арқылы конденсаторларда қуаттандырады. Конденсаторлардың жиналған
электрлі қуаты L1,L2 шығуындағы ЕИМ кернеуін құрастыру үшін VT1-VT4
транзисторлардың IGBT тұратын бір фазалық көпірімен шығындалады.
а - күштің шығырларын біріктіру үлгісі; б - күш шығырының үлгісі.
Сурет 1.6 - 3000 В шығу кернеуіндегі жоғары вольтты өңдеуші жиілікті
құрудың қағидасы
35
Күш шығырлары байпас құрылымына ие. Қандай да болсын
шығырдың жұмысының келешекте жалғасуы мүмкін болмайтындай ақаулығы
пайда болған жағдайда, берілген күштің шығырында бір топтың (екі басқа
фазалардың) жұмыс істейтін екі басқа шығырларында байпас құрылымы
автоматты түрде қосылады. Сонымен қатар VT1 және VT2 шығуды
қоршайды, VS тиристоры ашылады және байпас қосылуы туралы дабыл
береді. Күш шығырының электрлі қондырғыларының құрылымы
қосылғанда, жиілікті өңдеушінің атаулы шығудағы кернеуі төмендейді, себебі
фазаға күш шығырларының саны тиістіден аз болады.
Кернеудің автономды кернеуі бар жоғары вольтты өңдеушілердің
маңызды кемшілігі оның құралында күрделі көп байламды трансформаторды
қолдану ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
11
12
13
Аңдатпа
Дипломдық жұмыс ленталы конвейердің электрлік жетегінің жүктемесін
тұрақтандыруды басқару жүйесін жетілдіруге арналған. Жұмыста конвейер
құрылымы
мен конвейердің электржетегінің сипаттамасы берілген.
Конвейердің автоматтандырылған электржетегінің құрылымдық сұлбасы мен
конвейерлі қондырғыларды басқару жүйелері қарастырылған. Конвейерлі
қондырғылардың
электр жетектерінің серпіндерінің жүктемелері мен
моменттерінің есептеулері келтірілді.
Дипломдық жұмыстың өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімінде ленталы
конвейердегі электр жетегін пайдалануда техника қауіпсіздігін сақтау
шаралары, бөлмедегі ауаны кондиционерлеу жүйесінің құрылғысы және есебі,
конвейер орналасқан бөлмеде және ғимаратта эвакуация жолдарын
есептеулері жүргізілді.
Дипломдық жұмыстың экономикалық бөлімінде конвейер жасау
өндірісіндегі электржетек жүйесінің капиталды шығындары, амортизациялық
аударымдар, экономикалық тиімділігі мен ағымды өтелімдері қарастырылған.
14
Аннотация
Дипломная работа посвящена разработке совершенствования системы
управления нагрузки электропривода ленточного конвейера. Дается краткое
описание структуры электрических характеристик конвейера. Предоставлены
структурные схемы автоматизированного электропривода,
системы
управления электрической конвейеры
и конвейерного оборудования.
Рассмотрены
основные вопросы системы регулирования нагрузки
электропривода конвейера.
В разделе безопасность жизнедеятельности рассмотрены меры
предосторожности соблюдения техники безопасности во время использования
привода ленточного конвейера, устройства кондиционирования воздуха в
комнате, и доклад конвейерной системы и путей эвакуации в здании.
В экономической части дипломной работы рассматривалась
капитальные затраты, амортизационные отчисления и экономическая
эффективность новой системы электропривода в производстве.
15
Annotation
Diploma work is sanctified to development of perfection of control system of
loading of electromechanic of band conveyer.Short description of structure of
electric descriptions of conveyer is given. Given flow diagrams of automatic
electric drive, control system electric conveyers and conveyer equipment. The basic
questions of the system of adjusting of loading of electromechanic of conveyer are
considered.
In a division safety of vital functions precautionary of observance of accident
prevention measures during the use of drive of band conveyer, devices of
climatization are considered in a room, and lecture of the pipeline system and ways
of evacuation in building.
In economic part of diploma work examined capital costs, depreciation
decrees and economic efficiency of the new system of electromechanic in a
production.
16
Мазмұны
Кіріспе
10
1
Техникалық бөлім
10
1.1
1.2
1.3
Жұмыстың шарттары, конвейерлі қондырғылардың тәртіптері мен 10
жүктемелері
Конвейерлі қондырғыларды басқару жүйелеріне және электр 13
жетектеріне қойылатын талаптар
Жетекті шығырлардың кинематикалық үлгілері және конвейерлері 14
қондырғылардың түрлері
1.4
Конвейерлі қондырғылардың электр жетектерінің жүйелері
15
1.4.1 Конвейерлі қондырғылардың реттелмейтін электр жетегі
1.4.2 Конвейерлі қондырғылардың реттелуші электр жетегі
15
20
2
2.1
2.2
2.3.
Конвейерлі қондырғылардың электр жетектерінің жүктемелері 28
мен инерция моменттерін есептеу
Конвейерлі қондырғылардың электр жетектерінің жүктемелері 28
мен инерция моменттерін есептеу әдістемесі
Бір қозғалтқышты электр жетегінің екпінінің инерция моменті 32
және жүктемелері
Екі қозғалтқышты электр жетегінің инерция моментін және 34
жүктемелерді есептеу мысалы
2.3.1 Ленталық конвейерді пайдаланудың шарттары
35
2.4
Ленталық конвейердің электрлі механикалық жүйесінің
құрылымдық үлгілері
37
2.4.1 Басқарудың алшақ тұрған жүйесімен ленталық конвейердің
электрлі механикалық жүйелерінің математикалық сипаттамасы
2.4.2 Жүк ағынын басқару үшін ленталық конвейердің жиілікті-
реттегіш электр жетегінің бір нұсқалы жүйесі
2.4.3 Жүк ағынын басқару үшін таспалық конвейердің жиілікті реттегіш
37
42
45
электр жетегінің екі нұсқалық жүйесі
2.4.4 Конвейерлі таспаның тегіс механикалық қасиеттерін ескеру 48
барысында электрлі механикалық жүйенің математикалық
сипаттамасы
2.5
Электрлі жетектің ЖТ - АҚ жүйесімен екі қозғалтқышты 51
асинхронды ауыспалы құрылымымен жүйелі басқаруды өңдеу.
17
2.5.1 Бір қозғалтқышты асинхронды электрлі жетектің ЖТ-АҚ 51
жүйесімен математикалық сипаттамасы және құрылымды үлгісі
2.5.2 Жиілікті түрлендіргіш
-
асинхронды қозғалтқыш ЖОС 55
жылдамдықты сызықтық емес жүйесінің параметрлер синтезі
3
Өміртіршілік қауіпсіздігі бөлімі
59
3.1
Ленталы конвейердің жұмыс барысында техникалық қауіпсіздік 59
ережелері
3.1.1 Еңбек қорғау бойынша жалпы талаптар
3.1.2 Жұмысқа кірісер алдындағы еңбек қорғау шарты
3.1.3 Жұмыс кезіндегі еңбек қорғау талаптары
3.1.4 Жұмысты бітіргеннен кейінгі еңбек қорғау талаптары
3.1.5 Авариялық жағдайлардағы еңбек қорғау талаптары
59
60
60
61
61
3.2
Бөлмедегі ауаны кондиционерлеу жүйесінің құрылғысы және 63
есебі
3.2.1 Операторлық бөлме жағдайынының талдауы
3.2.2 Кондиционерді таңдау
3.2.3 Ауаны кондиционерлеу жүйесінің құрылғысы және есебі
63
64
65
3.3
Конвейер орналасқан бөлмеде
және
ғимаратта
эвакуация 66
жолдарын есептеу
3.3.1 Эвакуациялық жолдарды есептеу
67
4
4.1
4.2
4.3
4.4
Экономикалық бөлім
Жобаның экономикалық бөлімінің мазмұны
Конвейер шығару өндірісінің негізгі қорын анықтау
Жобаланатын өндірістегі өнімнің өзіндік құнын анықтау
Экономикалық есептер
70
70
70
71
72
4.4.1 Күрделі (бір реттік ) шығындар
4.4.2 Ағынды үлесімдер (айлық шығындар)
4.4.3 Техника-экономикалық көрсеткіштер
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
18
72
75
80
82
83
Белгілеулер мен қысқартулар
БІҚҚ - баяу іске қосу қондырғысы;
ЕИМ - ендік - импульстік модуляция;
ТК - тиристорлық коммутатор;
АҚ - асинхронды электр қозғалтқыш;
ЖТ - жиілік түрлендіргіш;
БЖ - басқарушы серпіндерді құраушыдан тұратын басқару жүйесі;
ФИ - тиристорларды басқару, сондай-ақ күш тізбектерін және басқару
тізбектерін гальваникалық бөлу үшін қажет драйверлер;
ШБ - шағын бақылаушы;
ЕШҚ - енгізу-шығару қондырғысы;
БҚ - басқару құрылғысы;
ҚК - қуат көзі;
ТҚ1, ТҚ2, ТҚ3 - баяу іске қосу тоғын бақылау, реттеу үшін, және қысқа
мерзімге тұйықталу мен шамадан артық тиеу тоғынан қорғану үшін арналған
тоқ қондырғылары;
КҚ1, КҚ2 - кернеудің жарамайтын артуы мен төмендеуімен және
асинхронды қозғалтқыштың қозғалмайтын бөлігіндегі қысқыштардағы
кернеуді реттеу, кернеудің төмендеуі үшін арналған кернеу қондырғылары.
ЭҚК - электр қозғаушы күш;
ПӘК - пайдалы әсер коэффициенті.
19
Кіріспе
Қазіргі
автоматтандырылған электржетек жүйесінде, әсіресе,
технологиялық қондырғылармен күрделі автоматты басқару жүйесінде жұмыс
істейтін электржетегінің қозғалысты басқаруда автоматтандырылған
қондырғылар жиі пайдаланылады. Солардың ішінде автоматтандырылған
конвейерлерді пайдалану кең орын алуда.
Қазіргі кезде минералды-шикізат кешендерінің кәсіпорындарында
негізінен ленталық және қырмауыш конвейерлер қолданылады. Осындай
қондырғылардың өнімділігі мен жұмыс шарттары әр түрлі болуы мүмкін, бұл
олардың электр жетектерінің жүйелерін таңдауға әсер етеді.
Конвейерлі қондырғылардың жұмысының тәртібін үздіксіз тәртіптегі
тиеу, тасымалдау және босату нәтижесінде ұзақ уақыт бойындағы ұзаққа
созылған жұмыс себепші болды. Бұл міндеттеме жетекті электр
қозғалтқышын және оның элементтерін таңдауға әсер етеді.
Бұл дипломдық жоба шеңберінде конвейерлі қондырғылардың электр
жетектерін қарастыратын боламыз. Жобаны орындау барысында келесі негізгі
мәселелер жүзеге асырылды:
- конвейерлі қондырғылардың электр жетектері туралы жалпы
мәліметтер қарастырамыз;
- жұмыстың шарттары, конвейерлі қондырғылардың тәртіптері мен
жүктемелері
- конвейерлі қондырғыларды басқару жүйесін жетілдіру;
- параметрлер синтезі (таңдау);
- жетекті шығырлардың кинематикалық үлгілері және конвейерлері
қондырғылардың түрлері;
- конвейерлі қондырғылардың электр жетектерінің серпіндерінің
жүктемелері мен инерция моменттерін есептеу;
- өмір тіршілік қауіпсіздігі мен экономика бөлімі қарастырылды.
20
1 Техникалық бөлімі
1.1 Жұмыстың шарттары, конвейерлі қондырғылардың тәртіптері
мен жүктемелері
Конвейерлі қондырғылар байыту фабрикаларындағы конвейерлі
тасымал барысындағы үздіксіз әрекет ету кешендерінде кең қолданылады.
Көмір шахталарында және кен шығаратын жерлерде конвейерлі қондырғылар
пайдалы қазбаларды кенжардан жеткізу үшін және оны жиналмалы қуақаз,
квершлактар, телімді және күрделі еңістер мен ылдиға түсірілетін жүкке
арналған үңгіме қазбалар, көлбеу оқпан мен ұңғыма бойынша тасу үшін
қолданылады. Минералды
-
шикізат кешендерінің кәсіпорындарында
негізінен ленталық және қырмауыш конвейерлер қолданылады. Осындай
қондырғылардың өнімділігі мен жұмыс шарттары әр түрлі болуы мүмкін, бұл
олардың электр жетектерінің жүйелерін таңдауға әсер етеді.
Конвейерлі қондырғылардың жұмысының тәртібін үздіксіз тәртіптегі
тиеу, тасымалдау және босату нәтижесінде ұзақ уақыт бойындағы ұзаққа
созылған жұмыс себепші болды. Бұл міндеттеме жетекті электр
қозғалтқышын және оның элементтерін таңдауға әсер етеді. Ұзаққа созылған
жұмыстың кесірінен іске қосу үдерістері мен кідіріс сирек болып табылады,
сондықтан олар конвейерлі қондырлардың өнімділігіне әсер етпейді.
Осылайша, іске қосу уақыты ұлғайып, өнімділікке зиян келтірмей конвейердің
кинематикалық тізбектеріндегі динамикалық жүктемелерді айтарлықтай
төмендетуге болады. Қозғалыс бағытының тұрақтылығының нәтижесінде
конвейерлі қондырғылардың электр жетектерін басқаруды реверсивті емес
үлгі бойынша орындайды, бұл үлгідегі шешімдерді оңайлатады.
Конвейерлі қондырғылардың электр жетектері үшін іске қосудың
салыстырмалы күрделі үдерісі маңызды болып саналады. Бұл апатты
тоқтаудан кейінгі органындағы жүктің болуы нәтижесіндегі жүктеме
бойынша конвейердің іске қосылуына себепші болды. Маңызды іске қосу
тоқтары ұзақ уақыт бойы конвейерлі қондырғылар үшін артық тиеу
қабілеттілігі бар арнайы жетекті электр қозғалтқыштарды қолдау
қажеттілігіне алып келеді.
Конвейердің жүк тасушы тармағын тиеудің біркелкі еместігі электр
жетегінің статистикалық жүктемесіне әсер етеді. Күрделі өндірулерде
белгіленген магистралды таспалық конвейерлерді тиеу, кеніштегі немесе
шахтадағы кені бар жердің бір бөлімінен жүк қатынасы бойынша жүктің
жүрісіне және оған жүк жүрісінің түсу орнына байланысты. Осының
нәтижесінде ең жоғарғы деңгейдегі қабылдау бойынша таңдалған конвейерді
пайдалану үдерісі айтарлықтай толық тиелмеген қалыпқа келеді.
Статистикалық жүктеменің төмендеуі электр жетектерінің энергетикалық
сипаттамаларына кері әсер етеді. Күш органы мен пайдалану жүктің орын
ауыстыруына арналған шығындар арасындағы қуаттың үлесі бойынша
қатысуына қайта таратылады. Қуаттың көп бөлігі пайдалы жүктің
ауыстыруына арналған қуаттың салыстырмалы тұтынуының ұлғаюы
21
барысындағы күш органының орын ауыстырылуына жұмсалады. Конвейерлі
қондырғылардың жетегінің энергетикалық қасиеттерін арттыру жүк түсуінің
құрылымындағы күш органының жылдамдығын конвейерлі жақтаудың толық
тиелуін қамтамасыз ету үшін реттеу құралы болуы мүмкін. Конвейерлі
қондырғылардың жұмысының осындай тәртібін қамтамасыз ету, реттелуші
электр жетегі есебінде ғана мүмкін.
Көлденең конвейердің қозғалысында оның жетегі айналмалы
элементтердің мойынтіректеріндегі шығыршықтар мен күш органының
байланысу орындарындағы және иілу кезіндегі күш органының өзіндегі
үйкелу күштерімен қамтамасыз етілген F 2 статистикалық жүктемені жеңуге
тиіс. Бұл жүктемелер іске қосулардың және кідірістердің аз көлемімен жұмыс
істейтін қондырғылардың қозғалтқыштарының қажет қуатын анықтайды:
Р к з
Fc V р
р
,
(1.1)
мұндағы K3 - қарама-қарсы күштерді есептеудің терістігін ескеретін қор
коэффициенті;
Vp - күш органының жұмыс ПӘК күші;
ŋp - конвейерлі қондырғылардың жетегінің редукторының ПӘК.
Көлбеу конвейерлі қондырғыларды үйкеліс күштеріне көтерме жұмысы
барысында қозғалысқа қарсылықты ұлғайтады және оны төменге түсіру
жұмысында азайтатын тасымалдау жүгінің және күш органың салуды
құрайтындар қосылады. Конвейер түсіру үшін жұмыс істеген кезде, көлбеудің
белгілі бұрыштарында қозғалыс ауырлық күшімен құрылуы мүмкін. Бұл
жағдайда электр жетегінің күш органының тұрақты жылдамдығын қолдау
үшін тежегіш тәртіпте жұмыс істейтін болады.
Іске қосу және кідіру барысында қозғалмалы бөліктердің m көлеміне
және конвейердің а үдеткішіне байланысты тартылыс күшінің қосымша
динамикалық құраушысы пайда болады:
Fд m a ,
(1.2)
m mn
J КОЗ i p2 J б
Rб2
.
(1.3)
Мұндағы mn - конвейерлі қондырғылардың элементтерінің ілгерімелі
қозғалыстағы көлемдері;
J ко з - қозғалтқыштың қозғалмалы бөлігінің инерция моменті;
J б - конвейерлі қондырғылардың жетегінің қозғалмалы бөлігінің
табыстау қатынасы;
i p
- жетекті даңғыраның инерция моменті;
22
Rб - жетекті даңғыраның радиусы.
F Fc Fд
(1.4)
Толық тартылыс күші конвейерлі қондырғылардың жетектерінің қажет
жүкті ауыстырып тиейтін қабілеттілігін анықтайды: тасымалдау жүгінің және
күш салуды құрайтындар қосылады. Конвейер түсіру үшін жұмыс істеген
кезде, көлбеудің белгілі бұрыштарында қозғалыс ауырлық күшімен құрылуы
мүмкін. Бұл жағдайда электр жетегі күш органының тұрақты жылдамдығын
қолдау үшін тежегіш тәртіпте жұмыс істейтін болады.
Іске қосу және кідіру барысында қозғалмалы бөліктердің m көлеміне
және конвейердің а үдеткішіне байланысты тартылыс күшінің қосымша
динамикалық құраушысы жетектің ең жоғарғы деңгейдің жүкті ауыстырып
тиейтін қабілеттілігі:
М max
М но м
F
к з Fc
(1.5)
Үлкен ұзындықтағы конвейерлер үшін тартылыс күшін динамикалық
құраушысының көлемі апатты тоқтаудан кейін жүктеулі конвейерлерді іске
қосуды статистикалық құраушыдан біршама көп болуы мүмкін. Бұл жағдайда
қорытқы тартылыс күші артады, бұл динамикалық құраушының негізгі
көлемін құрайтын ілгерімелі қозғалатын көлемнің mn серпінділігі мен
қамтамасыз етілген конвейерлі қондырғылардың әр көлеміндегі керудің
қосымша айналу есебіндегі тартылыс күшінің ең жоғарғы деңгейдегі керудің
ұлғаюына алып келеді.
Ленталық конвейерлерде қозғалтқышпен құрылатын қозғалмалы
тартылыс күші таспа және жетекті даңғыра арасындағы үйкеліс нәтижесінде
күш органына беріледі. Бұған қоса берілетін күштің көлемі күш органымен
даңғыраны қамту
α
бұрышына, олардың арасындағы
μ
үйкеліс
коэффициентіне және жақын S нб және Sсб алыстайтын тармақтардың керуінің
көлеміне байланысты. Күш органының тайғануының болмауының шарты
Л.Эйлер формуласымен анықталады.
S нб S сб е
(1.6)
Сондықтан тартылыс күшінің ұлғаюы іске қосу барысында ұстау
сенімділігін төмендетеді және төмен түсу буынын Sсб жеткіліксіз керуде
шығын алып келуі мүмкін. Бұған жетекті даңғыра бетінің ұлғаюынан немесе
онда тасымал түрінің жабысуынан үйкеліс коэффициентінің төмендеуі де
негіз болады.
Конвейер жұмысының шарттарын талдауда тегіс күш органы бар және
оның ұзындығы бойынша бөлінген параметрлері бар электрлі механикалық
жүйелі құрайтынын ескеру қажет: ауыстырылатын жүктің және күш
органының көлемдері, қозғалысқа қарсылық көрсетудің талпыныстары.
23
Бұл күш органының тармақтарында тербелмелі үдерістердің пайда
болуына және керуінің өзгеруіне алып келеді, бұл сондай-ақ шығып кетудің
шарттарының бұзылуының себебі болуы мүмкін. Сонымен қатар таспаның
жетекті даңғыра бойынша өтуі нәтижесінде күш органының күшейтілген
тозуы болады, ол жоғары қуантпен таспалық конвейерлерде қымбат элемент
болып табылады.
Үлкен ленталық магистральды конвейерлерді іске қосуды күш органын
бойлай тегіс тербелулердің таралуын ескеру қажет. Егер іске қосудың
ұзақтығы жетектіден бастап керу элементіне дейінгі тегіс тербелудің таралу
уақытынан аз болса, онда қозғалтқыш атаулы жылдамдыққа дейін қатты
шапшаңдықпен жүруге үлгереді, ал күш органының артқы жағы қозғалыссыз
қалады. Сонымен қатар конвейердің ұшына тегіс толқын келген кезде артқы
жағындағы көлемге күш органында маңызды динамикалық жүктемені
құрайтын тегіс соққыға алып келетін толық жылдамдықтағы серпін қойылады.
Осы құбылысты жою үшін ұзын конвейерлі желілердің іске қосылуы толық
жұмыс жылдамдығына дейінгі келесі баяу екпінмен алдын-ала төмендетілген
жылдамдықта жүзеге асырылады.
Қуатты конвейерлер үшін бір жетекті орган көмегімен беріле алмайтын
қажет тартылыс күшін қамтамасыз ету мақсатымен екі даңғыралы көп
қозғалтқышты жетектерді қолданады. Бұл жағдайда осы даңғыралардың
қозғалтқыштары арасында жүктемелерді біркелкі таратуды қамтамасыз ету
және ленталық шығып кетуін мәселесі туындайды. Жалпы жағдайда көп
қозғалтқышты электр жетегіндегі жүктемелерді түзету ортақ механикалық
жүйеде жұмыс істейтін қозғалтқыштардың механикалық сипаттамаларының
қаттылығын түзету құралымен жүзеге асырылады.
Екі даңғыралы конвейерлі қондырғылардың ерекшелігі жетекті
даңғыралар арасындағы тегіс элементтің болуы болып табылады, бұл жетекті
қозғалтқыштардағы жүктемелерді түзету барысындағы ерекшеліктерге
себепші болады. Бұл жағдайда жүктемелерді түзетудің шарттары жетекті
электр қозғалтқыштардың механикалық сипаттамаларының
қатаңдықтарының модульдері арасындағы белгілі ара-қатынастырды қолдау
болып табылатыны анықталды. Қозғалтқыштардың жүктемелерін таратудағы
біркелкілікті қолдау қатаңдықтың модульдерінің қажет ара-қатынасын
қамтамасыз ететін үздіксіз реттеумен жүзеге асырылуы тиіс, бұл реттелетін
электр жетектерінің жүйелерін қолдау жағдайында ғана мүмкін.
1.2 Конвейерлі қондырғыларды басқару жүйелеріне және электр
жетектеріне қойылатын талаптар
Конвейерлі қондырғылардың жұмысының шарттарын қарау басқарудың
электр жетектеріне және жүйелеріне олардың статистикалық және
динамикалық қасиеттерінің ерекшеліктерін ескере отырып негізгі талаптарды
анықтауға мүмкіндік береді.
24
Конвейерлі қондырғылардың электр қондырғылары қозғалыстың
реверсивті бағытынсыз ауыспалы жүктеме барысында жұмысты ұзақ тәртіпте
қамтамасыз етуі тиіс. Кейбір жағдайларды, мысалы, конвейерлі
қондырғылардың көлбеуге жұмыс істеуінде, электр жетегі ұзаққа созылған,
сондай-ақ тежегіш тәртіпте жұмыс істеуі тиіс. Ортақ технологиялық
шынжырды материалдық бір конвейерден екіншіге ауысуының ауытқуында
жұмыс істейтін бірнеше конвейерлердің жүйелі орнату жағдайында, олардың
қосылуы мен сөндірілуінің кезектілігі қамтамасыз етілуі тиіс. Конвейерлердің
қосылуына қарсы жүк түсуі бағытында, ал сөндірілуі - қайта тиеу
нүктелеріндегі үйінділерді жою үшін жүк түсімі бағытында болуы тиіс.
Ауыспалы жүктемемен ұзақ уақыт аралығында жұмыс істейтін
магистралды конвейерлер үшін конвейердің жүк тиеуші тармақтарында
тұрақты жүктемемен қамтамасыз ету үшін күш органының жылдамдығын
реттеу мақсатқа лайықты болып есептелінеді. Бұл конвейерлі қондырғыларды
қолданудың энергиялық тиімділігін арттыруға, күш органының жүрісін
қысқартуға, сәйкесінше, қымбат тұратын конвейерлі таспаның қорын
ұлғайтуға мүмкіндік береді.
Көп жетекті конвейерлер үшін электр жетегі қозғалтқыштар арасындағы
жүктемелердің түзетілуін және даңғыраларға қатысты таспалардың шығып
кетуін жоюмен қамтамасыз етілуі тиіс.
Динамикалық жүктемелерді шектеу мақсатымен, таспаны даңғырамен
және конвейерлі қондырғылардың электрлі жетегінің, әсіресе олардың үлкен
ұзындығындағы таспалармен тасымалдаушы жүкті сенімді біріктірілуін
қамтамасыз ету іске қосу барысында мүмкін көлемде жылдамдатуды шектеуге
және тербелмелі динамикалық жүктемелерді жоюға тиіс.
Баяу іске қосу үдерістерін қамтамасыз ететін реттеуіш электрлі
жетектерін қолдануды, конвейерлі қондырғылардың таспасының
жылдамдығын реттеуде динамикалық жүктемелі шектеу және жетекті
қозғалтқыштар арасындағы жүктемелерді түзетуде, жылдамдықты реттеудің
ең кем өріс 10:1 болуы тиіс.
1.3 Жетекті шығырлардың кинематикалық
үлгілері
және
конвейерлері қондырғылардың түрлері
Электр жетегінің жүйесін таңдау айтарлықтай деңгейде жетекті
даңғыралар және қозғалтқыштардың санына байланысты.
1.1 суретте конвейерлі қондырғылардың жетекті шығырларының
кинематикалық үлгілері көрсетілген. 1.1 а және б суретінде бір қозғалтқышы
Д және бәсеңдеткіші Р бар бір даңғыралы жетек көрсетілген. Осы
кинематикалық үлгілері арасындағы айырмашылық конвейер білігіне қатысты
қозғалтқыштың араласуынын тұрады. 1.1 суретте б үлгісінде қозғалтқыштың
қатар орналасуы қозғалтқыштың
перпендикулярлы орналасуымен
(1.1 а сурет) салыстырғанда артық болып табылады. Бұл жер асты өндірісінің
тығыз кеңістіктері шартында үлкен маңызға ие. Ашық таулы жұмыстар және
25
байыту фабрикалары үшін бұл жағдай маңызды рөл атқармайды, бірақ
конустық берілістерді алып тастағанда бәсеңдіткіштің өте қарапайым
құрылымын қолдануға мүмкіндік береді. Кинематикалық шынжырларды
қорғау үшін және баяу іске қосуды жүзеге асыру конвейерлі үшін
қондырғылардың құрылымдарының қатарында бәсеңдеткіш және (бір
мезгілдік емес) қысқа жалғауыш қозғалмалы бөлігі бар бір мезгілдік емес
электр қозғалтқыш арасында гидравликалық жалғастырғыш орнатылады.
Реттеуші электр жетегін қолданған жағдайда гидравликалық жалғастырғыш
болмауы мүмкін.
Екі электр қозғалтқышы бар бір даңғыралы жетек (1.1, в сурет) орташа
қуаттылықтағы конвейерлі қондырғыда қолданылады. Жетекті тізбектің қатты
байланған кинематикалық тізбектер, әдетте, ұқсас механикалық
сипаттамаларға ие жетекті қозғалтқыштардың жүктемелерінің түзелуін
қамтамасыз ету үшін гидравликалық жалғастырғышты қолдану талап етіледі.
а
Б
Р
Д
г
б
в
а - қозғалтқыштың перпендикуляр орналасуымен бір даңғыралы жетек;
б - қозғалтқыштың қатар орналасуымен бір даңғыралы жетек;
в - бір даңғырасы бар екі қозғалтқышты жетек; г - екі даңғыралы екі
қозғалтқышты жетек.
Сурет 1.1 - Конвейерлі қондырғылардың жетекті шығырларының
кинематикалық үлгілері
Үлкен ұзындықтағы және жоғары өнімділікті қуатты конвейерлі
қондырғылар бірнеше жетекті даңғыраларға ие. 1.1 г суретте екі қозғалтқышы
бар екі даңғыралы жетек көрсетілген. Екі даңғыралы жетектер сондай-ақ үш
немесе 4 қозғалтқыштармен жабдықталуы мүмкін.
Екі даңғыраны таспамен қамтудың үлкен бұрышына байланысты
таспалы конвейерлердің екі даңғыралы жетектерінің артықшылықтарында,
осы қондырғылар қымбат механикалық бөлімге ие және пайдалануда күрделі
екендігін ескеру керек, жетекті электр қозғалтқыштарының жүктемесін түзету
мәселелері қиындатылады.
26
1.4 Конвейерлі қондырғылардың электр жетектерінің жүйелері
1.4.1 Конвейерлі қондырғылардың реттелмейтін электр жетегі
Конвейерлі қондырғылардың жүйесін таңдау мен түсіндіруде бір
мезгілдік емес қозғалтқыштар негізінде айнымалы тоқтың электр жетегі кең
қолданылады. Шамалы өнімділікті қысқа конвейерлерде әдетте жоғары іске
қосу сәтіне ие екі еселік жасуша сияқты қозғалмалы бөлігі немесе қысқа
жалғауышты қозғалмалы бөлігі бар асинхронды қозғалтқыштарды қолданады.
Осы электр қозғалтқыштардың шекті қуаты 100 - 200 кВт аспайды, себебі
кернеудің түсу нәтижесінде желідегі іске қосу сәті елеулі төмендейді, бұл
жүктелген конвейердің іске қосылуын қиындатады.
Үлкен ұзындықтағы және өнімділіктегі конвейерлер үшін, әдетте, іске
қосу тоқтарының және үдетудің шектеуін қамтамасыз ететін фазалық
қозғалмалы бөлігі бар асинхронды қозғалтқыштарымен электр жетегі
қолданылады. Сонымен қатар, динамикалық жүктемелерді төмендету
мақсатымен, табыстауда саңылауларды таңдау үшін және күш органында тегіс
тербелістердің пайда болуына және оның даңғыра бойынша өтуіне негіз
болатын іске қосу кедергілерін ауыстыруда қозғалтқыш сәтінің кенет
жетілдіруінің көлемін төмендету үшін іске қосу сатыларының үлкен саны
және таспаны бастапқы кіруін құру үшін алдын-ала іске қосу сатыларын
қолданады.
Конвейерлі қондырғыларды 10 - 12 іске қосу сатыларының санымен
және оларды уақыт құрылымына немесе уақыт және тоқ құрылымына
ауыстырумен түйістіргіш үлгілерін қолданады.
Баяу іске қосудың реле-түйістіргіш қондырғысы елеулі кемшілікке -
іске қосу кедергілеріндегі жылу қуаты түрінде арылатын іске қосу
үдерісіндегі электрлі қуаттың үлкен шығынына ие. Қазіргі таңда баяу іске
қосу қондырғысы (БІҚҚ) кең таралған, олардың түрлендіру қатарында сондай-
ақ тежегіш құрылымдары бар. Баяу іске қосу қондырғысын қолдану: іске қосу
тоғының және бұрыштың үдеткіштің тежеуімен асинхронды қозғалтқыштың
баяу іске қосылуын, атқарушы механизмдердің механикалық соққыларынан
қорғауын қамтамасыз етеді, екпін және тежеу уақытын реттеуге мүмкіндік
береді. Баяу іске қосу қондырғылары (софтстартер) кең қолдануға ие:
сорғылар, желдеткіштер, конвейерлер, ауыр жүктелген және инерциялық
механимдер).
Баяу іске қосу қондырғысы қозғалтқыштың қозғалмайтын бөлігінің
қысқыштарындағы
кернеудің жартылай өткізгіштігі болып табылады.
Кернеудің өзгеруі қозғалтқыштың қозғалмайтын бөлігін байлаудың әр
фазасында қарсы қатар бірігу үлгісі бойынша қосылған тиристорларды ашу
бұрышын реттеу жолымен жүзеге асырылады. Баяу іске қосу қондырғысының
құрылымдық үлгісі 1.2 суретте келтірілген, онда келесі белгілер қабылданды:
ТК - тиристорлық коммутатор; АҚ - асинхронды электр қозғалтқыш; БЖ -
басқарушы серпіндерді құраушыдан тұратын басқару жүйесі; ФИ -
тиристорларды басқару, сондай-ақ күш тізбектерін және басқару тізбектерін
27
гальваникалық бөлу үшін қажет драйверлер; ШБ - шағын бақылаушы; ЕШҚ -
енгізу-шығару қондырғысы; БҚ - басқару құрылғысы; ҚК - қуат көзі; ТҚ1,
ТҚ2, ТҚ3 - баяу іске қосу тоғын бақылау, реттеу үшін, және қысқа мерзімге
тұйықталу мен шамадан артық тиеу тоғынан қорғану үшін арналған тоқ
қондырғылары; КҚ1, КҚ2 - кернеудің жарамайтын артуы мен төмендеуімен
және асинхронды қозғалтқыштың қозғалмайтын бөлігіндегі қысқыштардағы
кернеуді реттеу, кернеудің төмендеуі үшін арналған кернеу қондырғылары.
Шағын бақылаушылар баяу іске қосудың негізгі қондырғысы болып
табылады, тиристорлардың ашылуын, баяу іске қосу қондырғыларына
енгізілген реле жұмысын басқарады, баяу іске қосу қондырғысын, сондай-ақ
қозғалтқышты бағдарламаның қорғау және бақылау міндеттерін орындайды.
ФИ шығыры теристорларға ашылатын күш береді, олар кәдімгі тізбектегі
электр тоғының бағытын өзгерту сәтіне қатысты өзгермелі бұрышқа
бұрылған, соның арқасында баяу іске қосу қондырғыларына шығудағы
кернеулік теориялық түрде нөлге дейін өзгереді. Тиристорларды бекіту табиғи
- оның анод - катод қысымдарындағы кернеудің полярлығының өзгеруі
барысында жүреді.
ДТ1
ТК
АД
380 В
50 Гц
ДН1
ДН2
ДТ2
ДТ3
ФИ
ПУ
СУ
380 В
50 Гц
ИП
МК
УВВ
Сурет 1.2 - Баяу іске қосу қондырғыларының құрылымдық үлгісі
Баяу іске қосу қондырғысы тоқты немесе моментті бір мезгілде реттеу
барысындағы статордағы кернеудің баяу өсуімен электр қозғалтқыштың іске
қосуын жүзеге асырады. Баяу іске қосу қондырғыларын іске қосудың дәстүрлі
тәсілдерімен салыстырғандағы артықшылығы қолданушыларға
28
бағдарламалық құралдармен нақты қолдану үшін қондырғыларды баптауды
жүзеге асыруды ұсыну болып табылады.
Бұл мүмкіндіктер қозғалтқыштың бөліктеріндегі қысымдардың
кернеуінің өзгеруінің диаграммаларының параметрлерін реттеудің кең
аралығымен және басқару тәсілін таңдаумен қамтамасыз етіледі.
Баяу іске қосудың қондырғыларды басқаруда келесі тәсілдер іске
асырылуы мүмкін. Олар статордың қысымындағы кернеумен, қозғалтқыш
тоғымен, қозғалтқыш сәтімен қолданылады.
Кернеуді басқару қозғалтқыштың баяу іске қосуын қамтамасыз етеді,
алайда қозғалтқыштың тоғы және сәтін іске қосу барысында бақыланбайды.
Себебі тоқ бойынша кері байланыс және қозғалтқыштың сәтін бақылаусыз
іске қосу барысында тоқтың берілуі мүмкін (сурет 1.3, а). Басқарудың осы
тәсілі ауыр іске қосылатын электр жетектері үшін тиімсіз.
Тоқпен басқару іске қосу барысында іске қосу тоғының шектелуін
қамтамасыз етеді. Статор қысымындағы кернеудің өзгеруі іске қосу
уақытының үлкен бөлігінде қозғалтқыш тоғы тұрақты болып табылады
(сурет 1.3 б). Іске қосу тоғын шектеу деңгейі іске қосудың негізгі параметрі
болып табылады және қолданушымен нақты қолдануға байланысты
орнатылады.
Инерция моментін басқару іске қосудың өте жетілген тәсілі болып
табылады. Бұл жағдайда баяу іске қосу қондырғысы іске қосуды тоқтың
минималды мүмкін белгісімен қамтамасыз ете отырып, сәттің талап етуші
белгісін бақылайды (сурет 1.3 в). Қозғалтқыш моментін бақылау мен басқару
жүйесін қолдану, уақыт жүйесін қолдану, уақыт бойынша жылдамдықтың
өзгерудің линиядағы кестесін қамтамасыз етеді.
I I ном
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
а
I I ном
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
б
I I ном
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
в
0
t
0
t
0
t
а, б, в - статор қысымдары
Сурет 1.3 - Басқару тәсілдерінде баяу іске қосу қондырғыларына электр
қозғалтқышты іске қосу барысындағы тоқтың уақыт бойынша өзгеруінің
кестелері
Еңіске қарай жұмыс істейтін конвейерлі қондырғылар үшін тежегіш
тәртіпті қамтамасыз ету қажет. Баяу іске қосу қондырғыларының көмегімен
қозғалтқышты тежеудің келесі тәсілдері іске асырылуы тиіс:
29
- құламаларымен
(асинхронды қозғалтқыштың статорларының
қысымындағы кернеудің баяу өзгеруімен);
- еркін шығумен (асинхронды қозғалтқыштың желіден өшірілуімен);
- динамикалық тежеумен (орамға тұрақты тоқтың асинхронды
қозғалтқыштың статорын беру);
- жүктің түсуіне жұмыс істейтін конвейер үшін динамикалық тежеуді
қолдану қажет;
- баяу іске қосу қондырғысын таңдау.
Баяу іске қосу қондырғысы үш критерийлерге байланысты таңдалады:
- қуат желісінің кернеулігі БІҚҚ атаулы кернеуіне сәйкес болуы тиіс;
- БІҚҚ атаулы тоғы қозғалтқыш жетегінің тоғына сәйкес болуы тиіс;
- қолдану түрі (пайдалану санаты).
БІҚҚ пайдалану мүмкіндіктерін толық сипаттау үшін тоқ бойынша
көрсеткішті ғана көрсету жеткіліксіз. Халықаралық электр техникалық
комиссияның құжаттарында 60947 - 4 - 2 БІҚҚ көрсеткіштерін анықтау үшін
қолданылатын АС53 пайдалану санаттары анықталды. БІҚҚ таңдауда келесі
көрсеткіштерді ескеру қажет:
- тоқ бойынша көрсеткіш (БІҚҚ атаулы тоғы) - БІҚҚ жұмыс
параметрлері АС53 сәйкес БІҚҚ белгісінде келтірілген қалған
шамамен анықталады деген шартпен БІҚҚ қосылатын
қозғалтқыштың толық жетегінің тоғы;
- еңіске қосу тоғы - іске қосу уақытында іске асырылатын ең жоғарғы
деңгейдегі іске қосу тоғы;
- іске қосудың ұзақтығы
-
белгіленген жылдамдыққа дейінгі
қозғалтқышты екпіні үшін қажет уақыт;
- жүктемедегі жұмыс циклі - цикл ұзақтығынан пайыз бойынша
белгіленген БІҚҚ жұмыс уақытының салыстырмалы үлесі;
- 1 сағатта жұмыс циклдерінің (іске қосуларының) саны.
Халықаралық электр техникалық комиссияның стандарты 60947-4-2
БІҚҚ пайдаланудың екі санатын анықтайды: АС53 а және АС53 b. АС53 а
пайдалану санаты жұмыстың ұзаққа созылған немесе циклдік электр
жетектері үшін арналған, онда таңдау
үшін қалып тиристорлық
коммутатордың айналыс түйістіргішімен шунттаусыз БІҚҚ болып табылады.
АС53 b пайдалану санаты жұмыстың қысқа мерзімді тәртібімен электр
жетектері үшін арналған, сандықтан іске қосуды аяқтаудан кейін айналым
түйістіргіші шунттаумен БІҚҚ таңдаладыү себебі конвейерлі қондырғылар
жұмыстың ұзаққа созылған санаты бар механизмдері жатса, онда оның электр
жетегі үшін АС53 а пайдалану санаты бар БІҚҚ таңдау қажет.
БІҚҚ дайындаушылар фирмаларының тізбелерінде АС53 а
қалпыларының екі деңгейінің көрсеткіштері келтіріледі.
Жұмыстың ауыр және қалыптыжеңіл тәртіптері үшін жұмыстың ауыр
тәртібі үшін қалыпты тәртіппен салыстырғанда қозғалтқыштың БІҚҚ
қосылатын қуаттылық әдетте бір сатыға төмендейді.
АС53 а пайдалану санынан БІҚҚ белгілерінің мысалын келтірейік:
30
Жұмыстың ауыр тәртібі: 370 А: АС53 а5,0 - 30:50 - 10, ол келесідей
түсіндіріледі: толық жетектің тоғы 370 А, бес реттік (1850 А) іске қосу тоғы
ағымды 30 с, қосылудағы салыстырмалы ұзақтылық циклінде 50 %, іске
қосудың (циклдердің) саны 1 сағатта - 10; жұмыстың қалыптыжеңіл тәртібі
450А:АС53а3,5-30:50-10. Белгіні алдыңғымен салыстырғанда бірдей БІҚҚ
қамданудың анағұрлым жеңіл тәртібіне (іске қосу тоғы үш реттік) көрсетеді,
бұл толық жетектің тоғын 450 дейін ұлғайтуға мүмкіндік береді.
АС53 b пайдалану санаты бар БІҚҚ белгілерінің АС53 а ерекшелігі
циклдер санының орнына іске қосу арасындағы кідіріс көрсетілетінен тұрады.
АС53 b -210 А:АС53 b4,0-30:1440 пайдалану санаты бар БІҚҚ белгілеріне
мысал келтірейік Ол келесілерді белгілейді: толық жетектің тоғы 210 А, төрт
реттік іске қосу тоғы (840) ағыста 300 с, іске қосу арасындағы кідіріс 1440 с .
Баяу іске қосу қондырғыларын қолдану бойынша қосымша ұсыныстар
Бірнеше қозғалтқыштардың бір мезгілде қосылуы БІҚҚ қуаттылығы
шегінде жүзеге асырылады (іске қосылған қозғалтқыштардың жиынтық тоғы
БІҚҚ арнаулы тоғына тең немесе аз болуы тиіс).
Фазалық роторы бар қозғалтқыш қысқартылған ротормен
салыстырғанда әлсіз іске қосу инерция моментін дамытады. Іске қосу сәтін
арттыру мақсатымен ротор тізбегіне шағын қарсылықта енгізу мақсатқа
лайықты. Ротордың қысқа байламындағы фазалық роторы бар қозғалтқыштың
іске қосылуы мүмкін. Алайда іске қосу тоғы бұл жағдайда 7 реттік белгіге
жетуі мүмкін, бұл БІҚҚ қолдануды қуаттылық бойынша бір сатыға жоғары
болуды талап етеді.
Қос жылдамдықты қозғалтқыш қозғалтқыштың және желі кернеуінің
фазаға қарсы жағдайына себепші болған тоқтың жоғары ұруынан құтылу үшін
бір жылдамдықтан екіншіге өту уақыттың төзімділігімен жүзеге асырылады.
Полюстер санын ауыстыратын қондырғы, БІҚҚ мен қозғалтқыштың шығуы
арасында қосылуы тиіс.
Баяу іске қосудың бірнеше қондырғысын қуаттың бір көзіне қосылуы.
Желілік түйістіргіш және БІҚҚ арасындағы электр магнитті
үйлесімділіктерінің талаптарын қамтамасыз ету үшін желілік кедергі
орнатылады. Желілік кедергілерді қолдану бірнеше БІҚҚ-ның желілік
қуаттың бір көзіне қосылуы талап етіледі.
БІҚҚ қолданудағы тыйым салулар БІҚҚ-нан электр қозғалтқыштарынан
басқа ешқандай қабылдағыштарды қуаттауға болмайды. Мысалы, жылу
электр қондырғыларын қосуға тыйым салынады. Қозғалтқыштың клеммдеріне
реактивті қуаттылықтағы түйістіргіштерді қосуға болмайды. Реактивті
қуаттылықтағы түйістіргіштерді қолдануды олар БІҚҚ кіруінде орнатылуы
және қуатқа тек қозғалтқыштың іске қосу үдерісін аяқтағаннан кейін ғана
қосылуы тиіс.
Газ және шаң-тозаң бойынша қауіпті шахталар үшін жарылу қаупін жою
БІҚҚ қолдану қажет. Отандық және шетел өнеркәсібі 660 және 1140 В
кернеуінде 400 А дейін БІҚҚ тоғымен шақталық конвейерлі қондырғылар
үшін арнайы жарылу қаупі жоқ БІҚҚ жеткізіліп тұрады.
31
1.4.2 Конвейерлі қондырғылардың реттелуші электр жетегі
Баяу іске қосудың реле түйістіргіш үлгілері мен қондырғыларын
қолдану конвейерлі қондырғылардың іске қосу үдерістерін қамтамасыз ету
мәселелерін шешеді. Жүк жүрісінің құрылымындарындағы таспа
жылдамдығын реттеу немесе динамикалық жүктемелерді шектеу сияқты
конвейерлі қондырғыларға қойылатын қалған талаптарды жүзеге асыру үшін,
реттелуші электр жетегін қолдану талап етіледі. Заманауи жағдайларда
асинхронды және синхронды қозғалтқыштары бар жиілік түрлендіруші электр
жетектері барынша көп келешекке ие. Синхронды жиі - түрлендіруші электр
жетегі 6 және 10 кВ қажетті кернеуі бар жиіліктің жоғары вольтты
өңдегіштердің негізінде орындалады. Асинхронды жиілік - түрлендіруші
электр жетегі сәйкес кернеудегі қозғалтқыштар үшін 0,4; 0,69; 1,19;3,0, (3,3);
6,0 (6,3;6,6); 10,0 (10,5) кернеудегі отандық және шетелдік өндірушілердің
өңдеуші жиілікпен орындалады. Шахтаның конвейерлі қондырғылары үшін
арнайы қауіпі жоқ БІҚҚ жеткізіліп тұрады.
Жиіліктің төмен вольтты өңдеушілері 1,19 кВ дейінгі кернеуі бар
жиіліліктің төмен вольтты өңдеушілері және 10 кВ дейінгі кернеуі бар жоғары
вольтты өңдеушілер транзисторлардың IGBT негізіндегі кернеу
инвесторларымен іске қосылады және, әдетте ПИД - реттелушімен (PID
Controller) толықтырылады.
Жиіліктің жоғары вольтты өңдеушілері 3,0; (3,3); 10; (10,5) кВ дейінгі
кернеуде бекітілетін тиристорлар негізінде тоқ инвесторларымен іске
қосылады.
1.4 суретте транзисторлардың IGBT негізіндегі кернеудің автономды
инверторымен төмен вольтты асинхронды жиілік - түрлендіруші электр
жетегінің типтік үлгісі ұсынылған. Жиіліктің өңдеушілері жарты жетекті күш
электроникасы негізінде құрылды: интеллектуалды күш модульдері (IGBT -
модуль), бұлар оларды басқарудың күш кілттері мен драйвердің бірлігін
білдіреді, қорғаныс элементері, және басқарудың шағын бақылаушы жүйесі
бар интерфейстер.
32
VS1
LR
VD
RB
VT2
VT3
VT4
QF
LD
LD
LD
L
C0
UI
VT1
VT5
VT6
VT7
VS4
LD
LD
LD
LD
RS
UI
Микроконтроллер
UI
w
BS
0
v
M
UI
u
Сурет 1.4 - Кернеудің автономды инверторлары бар төмен вольтты
асинхронды жиілік - түрлендіруші электр жетегінің типтік үлгісі
Шағын бақылаушы үлгі басқаруды қорғау және бақылау құрылымдарын
жүзеге асырады. Басқару жүйесі келесі негізгі құрылымдарды жүзеге
асырады:
- ендік - импульсті модуляция (ЕИМ) тәртібіндегі күш кілттерімен
басқаруды қосқанда, өңдеушілердің барлық элементтерін тура
сандық басқару;
- қозғалтқыш моделін құрастырады;
- уақыт (сағаттық, тәуліктік, апталық циклдер) құрылымындағы
жылдамдықпен (жиілікпен) және технологиялық ауыспалықтың
тапсырмасымен бағдарламалық басқару;
- тұрақты тоқ тарабындағы СО конденсаторлы батареямен баяу
қуаттау үшін кіруші тиристорлы өңдеушімен басқару;
- қуатты қабылдау тізбегімен оның RB балласты резисторында
шашырап таралуы үшін басқару;
- сандық бақылаушылардың: тұтынушы қуаттылықтың, электр
қуатының шығынының, технологиялық үдерістердің (су, ауа және
т.б шығындары) көмегімен бірқатар қосымша параметрлерді жанама
анықтау;
- интеллектуалды тетіктерден, сонымен қатар қысым және
температуралардың алыстағы тетіктерінен технологиялық үдерістің
қосымша параметрлерінен қандай да болсын санды енгізу.
Қорғаныс және бақылаудың кішігірім жүйесі келесі негізгі міндеттерді
жүзеге асырады:
- қысқа тұйықталулардан және драйверлерді қуаттандырудағы
кернеудің жетуін басқарады;
- тұрақты тоқ тарабындағы тоқ кернеуінің ұлғаюын және жойылу
тоқтарын бақылайды;
33
VS2
VS5
VS3
VS6
UA1
UV
VS2
VS5
VS3
VS6
UA1
UV
VS2
VS5
VS3
VS6
UA1
UV
VS2
VS5
VS3
VS6
UA1
UV
VS2
VS5
VS3
VS6
UA1
UV
C uт
- автономды инвертор және қозғалтқыштың қатты кезіп кетуін
бақылайды;
- фазалардың үзіліп кетуінен және ауытқуынан қорғанысты басқарады;
- жоғары тоқты және мезгілді тоқты қорғанысын басқарады.
Транзисторлардың IGBT негізіндегі кернеудің инверторлары бар
жиіліліктің жоғары вольтты өңдеушісі көп фазалық трансформатордан, күш
беретін шығындардан және басқарудың, қорғаудың және бақылаудың шағын
бақылаушы жүйесінен тұрады. Құрылымдық үлгі 1.5 суретте келтірілген.
Сурет 1.5 - Кернеудің инверторы бар жоғары вольтты жиілік - түрлендіуші
электр жетегінің құрылымдық үлгісі
Басқару жүйесінде толайым талшықты концентратор бір фазалық күш
беретін шығырларымен жұмыс істейді. Концентраторлардан түскен дабылдар
толайым талшықты бағыттар бойынша жіберіледі және күштің көлемі туралы
немесе жұмыс тәртібі туралы ақпаратты береді. Деректерді алғаннан кейін
күш беретін шығыр қажет жағдай туралы бұйрық, немесе қателік болғанда,
ақаулық коды бар дабыл береді. Шағын бақылаушы кіру мен шығырдағы тоқ
және кернеу туралы деректер жинайды, басқару дабылын өңдейді, қайта
өңдеу, қорғаныс үшін есептелінген параметрлерді тазартады және таратады,
сондай-ақ жүйелілік компьютер үшін деректерді ұсынады.
Шағын бақылаушы қозғалтқыш моделін құрастырады, қозғалтқышпен
басқару құрылымдарын жүзеге асырады. Үш фазада кернеуді реттеу
векторлық басқару құралымен жүзеге асырылады.
PLC шығыры шағын бақылаушының сыртқы ортамен байланысын
жүзеге асырады, басқару үшін кіру құбырларына және ақпараттарды шығару
үшін шығу құбырларына ие. Кіргізу бойынша деректер болып сыртқы
нышандардан басқару тәртібіндегі жұмыс барысындағы тапсырыстар болып
табылады. Шығу бойынша параметрлер болып шығатын тоқтың жиілігі,
тоқтың көлемі, кернеу мен қуат табылады. PLC шығыры технологиялық
34
параметрлерінің тетіктерінен дабылдарды сапалы өңдеу үшін енгізілген ПИД-
реттегішке ие.
Қайта өңдеудің күш үлгісі әр фаза бойынша жеке күш шығырларының
жүйелі бірігуі құралымен құрастырылады. Күш шығырларының жүйелі
қосылуы шығудың фазалық кернеуін құрастыруда жоғары вольтты қайта
өңдеуде қайта өңдеудің шығуына қарағанда кем кернеулікте есептелінген
IGBT транзисторлардың жиілігін қолдануға мүмкіндік береді. Осылайша,
қайта өңдеудің көп деңгейлілігі ЕИМ жүзеге асырылуын қамтамасыз етіледі.
Жұмыстың бұл тәртібі қолданылған фазалық күштің шоғырларының санына
пропорционалды түрде шығудың амплитудасын төмендетуге мүмкіндік
береді. 3 кВ үшін күш шығырларын қосудың үлгісі көрсетілген. Әр шығыр
ауыспалы бір фазалық кернеуді құрайды. Әр фаза фазалық кернеудің 1740 В
алу үшін 3 шығырдан тұрады.
6 кВ алу үшін әр фазаға бес күш шығырларын біріктіру қажет.
Шығырлардың әрқайсысы 690 В ауыспалы бір фазалық кернеуді
қалыптастырады. 10 кВт алу үшін әр фазаға тоғыз күш шығырларын жүйелі
біріктіру қажет. Шығырлардың әрқайсысы 640 В ауыспалы бір фазалық
кернеуді қалыптастырады.
Күш шығырының қағидалық үлгісі 1.6 суретте келтірілген. R,S,T кіру
тізбектері трансформатордың екі реттік байламының төмен 3 фазалық
кернеуіне қосылады. Трансформатордан кернеу диодты үш фазалық түзеткіш
арқылы конденсаторларда қуаттандырады. Конденсаторлардың жиналған
электрлі қуаты L1,L2 шығуындағы ЕИМ кернеуін құрастыру үшін VT1-VT4
транзисторлардың IGBT тұратын бір фазалық көпірімен шығындалады.
а - күштің шығырларын біріктіру үлгісі; б - күш шығырының үлгісі.
Сурет 1.6 - 3000 В шығу кернеуіндегі жоғары вольтты өңдеуші жиілікті
құрудың қағидасы
35
Күш шығырлары байпас құрылымына ие. Қандай да болсын
шығырдың жұмысының келешекте жалғасуы мүмкін болмайтындай ақаулығы
пайда болған жағдайда, берілген күштің шығырында бір топтың (екі басқа
фазалардың) жұмыс істейтін екі басқа шығырларында байпас құрылымы
автоматты түрде қосылады. Сонымен қатар VT1 және VT2 шығуды
қоршайды, VS тиристоры ашылады және байпас қосылуы туралы дабыл
береді. Күш шығырының электрлі қондырғыларының құрылымы
қосылғанда, жиілікті өңдеушінің атаулы шығудағы кернеуі төмендейді, себебі
фазаға күш шығырларының саны тиістіден аз болады.
Кернеудің автономды кернеуі бар жоғары вольтты өңдеушілердің
маңызды кемшілігі оның құралында күрделі көп байламды трансформаторды
қолдану ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz
Реферат
Курстық жұмыс
Диплом
Материал
Диссертация
Практика
Презентация
Сабақ жоспары
Мақал-мәтелдер
1‑10 бет
11‑20 бет
21‑30 бет
31‑60 бет
61+ бет
Негізгі
Бет саны
Қосымша
Іздеу
Ештеңе табылмады :(
Соңғы қаралған жұмыстар
Қаралған жұмыстар табылмады
Тапсырыс
Антиплагиат
Қаралған жұмыстар
kz