Глава 18

ЭЛЕКТРОПРИВОД И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ДРАГ

Объединение в одной машине горного, обогатительного и от­вального оборудования обусловливает высокую энергоемкость и насыщенность драги электрооборудованием. Так, например, на драге с черпаками емкостью 600 л установлено 350 электродви­гателей общей мощностью 7200 кВт.

Силовое электрооборудование драги включает приводы: черпаковой цепи, лебедок носовых канатов, барабанного гро­хота (бочки), маневровой лебедки, галечного конвейера, цент­робежных насосов.

Производительность драги в основном определяется рабо­тоспособностью механизмов, обеспечивающих работу черпаю­щего устройства — привода черпаковой цепи и привода лебедок носовых канатов. Черпаковая цепь осуществляет разрушение и выемку горной породы, а лебедки носовых канатов, поворачи­вая драгу вокруг сваи, осуществляют боковую подачу драги. За счет боковой подачи производится заполнение черпаков по­родой и создается нагрузка на двигатели черпаковой цепи.

Приводы черпаковой цепи и лебедки носовых канатов рабо­тают в тяжелых условиях со значительными кратковременными перегрузками, приводящими иногда к их полной остановке.

Основными требованиями, предъявляемыми к электроприво­дам черпаковой цепи и лебедок носовых канатов, являются:

обеспечение максимальной производительности драги;

возможность регулирования скорости при изменении сопро­тивления грунта копанию;

создание системой экскаваторной характеристики привода;

обеспечение плавности пуска двигателей.

Работа черпаковой цепи отличается значительной неравно­мерностью и часто сопровождается резкими толчками и уда­рами. Режим работы привода длительный с нагрузками, изме­няющимися в широких пределах.

Характер изменения нагрузки привода лебедок носовых ка­натов соответствует изменению нагрузки главного привода. Колебания нагрузки сглаживаются за счет боковых канатов. В зависимости от характера разрабатываемого грунта нагрузка изменяется в широких пределах.

Наибольшее применение получил привод с асинхронными двигателями. К недостаткам этого привода следует отнести громоздкость и высокую степень аварийности релейно-контактной системы управления, невозможность регулирования скоро­сти в широком диапазоне, большие пусковые токи, значитель­ные потери электроэнергии при пуске и регулировании скоро­сти движения, низкий cos φ.

Более совершенным является привод постоянного тока, ра­ботающий по системе Г—Д.

Выполненные рядом организаций исследования позволили сделать вывод о целесообразности замены на главном приводе и носовых лебедках асинхронных двигателей двигателями по­стоянного тока с тиристорными статическими преобразовате­лями. Тиристорный статический преобразователь обеспечивает автоматическое поддержание заданной нагрузки черпаковой цепи, реверс двигателей, ручное двухзонное регулирование ско­рости движения черпаковой цепи, автоматический разгон элек­тропривода, автоматическое стопорение привода при установ­ленной нагрузке по току двигателей. Связь по нагрузке привода черпаковой цепи с приводом лебедок носовых канатов позво­ляет максимально использовать мощность двигателей в раз­личных породах. Тиристорный статический преобразователь ле­бедок носовых канатов обеспечивает поддержание необходи­мого натяжения канатов при размотке с барабана лебедки с различной скоростью, ручное управление лебедками, автома­тический режим поддержания заданной нагрузки черпаковой цепи.

На рис. 18.1 приведена упрощенная схема системы ТП—Д черпаковой цепи драги с емкостью черпака 250 л, состоящая из главной цепи, цепей управления, защиты и автоматического ре­гулирования.

Главная цепь состоит из силовой части и якорной цепи дви­гателей. Питание трехфазного тиристорного преобразователя осуществляется напряжением переменного тока от силового трансформатора ТМ-1000 через линейные автоматические выключатели АВ, контакторы Л1 и токоограничивающие реак­торы ГОР.

Тиристорные статические преобразователи состоят из трех основных элементов: силового вентильного блока ПТ и блоков управления тиристорами БУТ и автоматики БА. Силовой вен­тильный блок, собранный по трехфазной управляемой мостовой схеме выпрямления, выполнен с двумя параллельно включенными в плече тиристорами для увеличения мощности преобра­зователя. При этом равномерное распределение тока между двумя параллельно включенными вентилями осуществляется магнитными симметрирующими устройствами СУ.

Рассматриваемая схема представляет собой систему авто­матического регулирования, замкнутую обратной связью по на­пряжению и отрицательной задержанной обратной связью по току 2. Обратная связь по напряжению применяется для под­держания постоянства скорости вращения двигателей при из­менении нагрузки и колебаниях напряжения сети.

Токовая отсечка защищает тиристоры от перегрузки и одновременно формирует токовую диаграмму двигателей в переходных про­цессах.

Регулирование скорости двигателя до основной (номиналь­ной) производится изменением напряжения на выходе тири-сторного преобразователя, а выше номинальной — за счет ос­лабления поля возбуждения двигателя, достигаемого с по­мощью магнитных усилителей МУЗ и МУ4.

В настоящее время для механизмов драг перспективным яв­ляется применение электропривода по системе асинхронно-вен­тильного каскада. Регулируемый асинхронный привод характе­ризуется высокой надежностью, компактностью и простотой обслуживания.

Для привода центробежных насосов высокого и низкого давления применяются асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Управление двигателями осуществляется с помощью магнитных пускателей. Для привода мощных насо­сов целесообразно использование синхронных двигателей, по­зволяющих значительно повысить cos φ.

Работа основных механизмов драги взаимосвязана техноло­гическим потоком материала. Чтобы остановка какого-либо электродвигателя не привела к завалу агрегата породой, при­меняется блокировка электродвигателей механизмов. При не­ожиданной остановке электродвигателя какого-либо механизма останавливаются все предыдущие по потоку механизмы, но при этом работают все последующие, дорабатывая поступивший до момента остановки материал. Пуск электродвигателей произ­водится навстречу потоку материала.