Раздел 1. Технологическая часть

1.1 Общие требования к электроприводу шахтной подъёмной установки.

  По надёжности. Электрооборудование подъёмной установки относится к классу  (группа А) − этому соответствует вероятность работы на промежутке времени 720 ч P=0.95, средняя наработка на отказ: Т_отк=15000 ч, при времени восстановления (времени ремонта t_рем=0.5 ч, времени простоя после аварии t_авар=0.5 ч и времени работы в сутки t_рабсут=15…18 ч.

  Техническая целесообразность и экономичность эффективного регулируемого привода почти во всём диапазоне мощностей доказана.

  Выбор системы управления зависит от глубины подъёма, типа подъёмной машины, подъёмного сосуда, количества горизонтов и расстояния межу ними.

  Электропривод подъёмной установки должен обеспечивать:

а) работу с пониженной скоростью от 0.3 до 1 м/с при снятии сосуда с жёстких посадочных устройств;

б) замедление подъёмных сосудов, не превышающих 1 м/с² для всех типов вертикальных и наклонных установок;

в) ограничение ускорений величиной 1 м/с² для людских подъёмов, а для грузовых подъёмов они определяются проектированием;

г) отсутствие проскальзывания каната по футеровке на всех участках движения сосудов;

д) устойчивую максимальную скорость при равномерном ходе независимо от нагрузки на валу двигателя и направления движения;

е) движение сосудов с пониженной скоростью при дотягивании, в результате чего должна быть скомпенсирована погрешность системы регулирования.

  Для клетевых подъёмов жёстким закреплением концов канатов на барабанах путь дотягивания определяется только абсолютной ошибкой регулирования по пути в процессе замедления. Для скиповых подъёмов путь дотягивания определяется ошибкой по пути в процессе замедления и величиной пройденного пути движения скипа в разгрузочных кривых.

  Путь движения с пониженной скоростью со шкивом трения для клетевых подъёмов определяется абсолютной ошибкой регулирования по пути в процессе замедления и максимально возможным упругим проскальзыванием каната. Для скиповых подъёмников со шкивом трения путь дотягивания увеличивается из−за движения сосуда в разгрузочных кривых., таким образом, для клетевых барабанных шахтных подъёмных установок необходимо принимать равным 0.5…1 м, для клетевых со шкивом трения − 1…1.5 м, для скиповых барабанных − 2.5…3.5 м, для скиповых со шкивом трения − 3…3.5 м.

  В подъёмных установках с автоматизированным регулируемым приводом система управления должна обеспечивать поддержание максимальной скорости с точностью не менее  и скорости дотягивания            

  Наилучшей системой автоматического управления для шахтной подъёмной установки является система с ограничением рывка и ускорения. Во всех системах автоматического управления приводом шахтной подъёмной установки с заданием программы движения в функции времени можно считать возможным достижение требуемого режима без дополнительной корректировки диаграммы скорости по пути только в период разгона.

   Период замедления, как показывает опыт эксплуатации шахтных подъёмных установок, применение дискретного в отдельных точках или непрерывного контроля движения подъёмного сосуда по пути является обязательным.

  Обеспечение необходимой точности остановки сосудов на многогоризонтных клетевых установках усложняется из−за изменения нагрузки от одного знака номинала до другого при подходе клети к заданному уровню с двух сторон. При очень больших глубинах упругая деформация канатов столь значительна, что механические устройства не могут обеспечивать её компенсацию, поэтому следует отдать предпочтение регулированию положения подъёмного сосуда посредством электропривода, создающего электромагнитный момент для управления положением сосуда на весу (так называемая плавающая подвеска).

1.2 Описание, классификация ЭП

Шахта расположена на территории город Павлоград, Днепровская обл., Украина. «Благодатная» — пионер освоения технологии раздельной выемки угля и породы на сверхтонких угольных пластах.

Молодая шахта в западном регионе Донбасса. Введена в эксплуатацию в 1971 году с проектной мощностью 1,2 миллиона тонн.

Уголь, который добывают горняки «БЛАГОДАТНАЯ », марки Г (газовый) –задействован в коммунально-бытовом секторе нашего государства.

 Из-за своих свойств могут быть задействованы в процессе и газификации, и формовании кокса, и процесса полукоксования Кроме того, есть разведанные запасы, которые могут разрабатываться и в дальнейшем. Поэтому шахта «Благодатная» - перспективное предприятие, несмотря на то, что добыча угля идет на глубине почти 710 метров. В 2008 эту цифру намечено увеличить. На шахте регулярно вводятся в эксплуатацию новые лавы, создается дополнительный фронт работ. В отличие от крутопадающих пластов Центрального района Донбасса шахты г.Шахтерска имеют пологие пласты с углом падения от 2 до 5 градусов.

Шахтная подъемная установка - сложная механическая система, которая состоит из ряда сосредоточенных масс (сосуды, органы навивки, зубчатая передача, двигатель, шкивы), соединенных упругими элементами (канаты, валопроводы, пружинные муфты). Наиболее ответственное и сложное звено в технологическом комплексе шахты, обеспечивающее транспортирование людей и грузов по шахтному стволу. Сложность их обусловлена тем, что электрическая схема подъѐмной машины должна выполнять множество контрольных и защитных функций и обеспечивать автоматическое управление мощным приводом постоянного или переменного тока при значительной, переменной по уровню нагрузке для поддержания с большой точностью заданной скорости сосуда на всех участках его движения.

 

 

На рис. 1 показана кинематическая схема привода.

 

 

                        

 

Рис. 1 Кинематическая схема електропривода главного подъема:

 

ПД – приводной двигатель;

КНШ – канатонаматывающий шкив;

М – муфта;

ТГ – тахогенератор;

АЗК – ретардирующий диск.

 

 

На рис. 2 показан профиль вертикальной выработки с обозначением соответствующих величин.

Исполнительный орган электропривода включает в себя барабан, канатоведущий шкив, систему канатов, подъемную полость, противовес и уравновешивающий канат.

 

Рис. 2 Профиль вертикальной выработки

Канатонаматывающий шкив

противовес

скип

Поверхность, горизонта 0 м

рабочий горизонт –Н1

                                                                                                                                                              

Мощность электрических приводов современных подъѐмных машин достигает 10 000 кВт, а общая масса поднимаемого груза 45–50 т, при глубинах подъѐма, превышающих 1000 м. Скорость движения скипа при глубоких стволах составляет от10 до 20 м/с, при точности его остановки ±200 мм.

Особая ответственность функционирования этого объекта связана с необходимостью обеспечить высокий уровень надежности и безопасности эксплуатации подъемных машин, поскольку отказ их механических или электрических узлов может привести не только к большим материальным потерям, вызванным простоем всего предприятия, но и к травмированию людей.

Выходные данные:

Параметр	Обозначение	Еденицы измерения	Значения
Высота подъема	Н1	м	710
Высота переподъема	Н2	м	7
Длина провисания канату, который уравновешивает	Н3	м	7
Радиус канатонамативаюшего шкива (барабана)	Rб	м

4,0