Экономичные режимы работы частотно-регулируемого электропривода вентиляторной установки главного проветривания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Экономичные режимы работы частотно-регулируемого электропривода вентиляторной установки главного проветривания

Васильева И.О.

Аннотация

В данной научной статье исследуется электропривод вентилятора главного проветривания рудника. Выбран тип двигателя. Принята система управления электроприводом.

Ключевые слова: рудник, вентилятор главного проветривания, система электропривода, частотно-регулируемый электропривод, режимы работы. электропривод вентилятор проветривание асинхронный

Главная вентиляторная установка предназначена для осуществления подачи в рудник необходимых для нормальной работы людей объемов воздуха. Большинство вентиляторных установок главного проветривания работает на всасывание, то есть перемещает не обычный атмосферный, а рудничный воздух, отличающийся от атмосферного наличием рудничных газов, пара, значительного количества пыли, а иногда штыба и воды. В связи с этим к вентиляторным установкам предъявляются специальные требования в отношении устойчивости к износу и коррозии, обтекаемых воздухом поверхностей составных частей установок. Вентиляторные установки главного проветривания должны располагаться, как правило, на поверхности шахты у устья герметически закрытых вентиляционных стволов и соединяться с ними специальными вентиляционными каналами. Со скиповым стволом вентиляторы соединяются подводящим металлическим каналом круглого сечения, который после раздвоения к рабочему и резервному вентиляторам переходит в плавные двойные колена круглого сечения, подходящие к входным отверстиям обоих вентиляторов. За вентиляторами расположены выходные железобетонные каналы прямоугольного сечения, соединенные между собой и переходящие в общий для обоих вентиляторов канал. В местах раздвоения подводящего канала и соединения выходных каналов расположены устройства для переключения воздушной струи, выполненные в виде ляд с приводом от мотораредуктора.

Вентиляторная установка главного проветривания в общем случае включает в себя: два вентиляторных агрегата с электроприводом и аппаратурой автоматического управления, систему вентиляционных каналов, соединяющих вентиляторы с атмосферой и шахтным стволом, вспомогательное оборудование для переключения и реверсирования воздушного потока, которое должно обеспечивать прямую и реверсивную работу каждого из двух вентиляторов.

Для современных рудничных вентиляторных установок главного проветривания характерны длительная работа с постоянной нагрузкой, малая периодичность изменения рабочего режима с использованием способов регулирования, в большинстве своем не требующих изменения частоты вращения, а также большие мощности на валу и существенные моменты инерции роторов вентиляторных агрегатов.

Вентиляторы должны быть регулируемыми, чтобы обеспечивать необходимый расход воздуха при изменяющемся сопротивлении вентиляционной сети.

Регулирование режима работы вентиляторных установок обусловлено, главным образом, сезонными и суточными изменениями температуры, влажностью и плотностью воздуха, его запыленностью и загазованностью, которая преимущественно зависит от характера производств вентилируемого помещения. Для горного производства наиболее характерно именно запыленность и загазованность выработок.

Внедрение частотного регулирования электроприводов (ЧРП) позволяет:

повысить надежность работы оборудования и систем;

улучшить качество производимой продукции и предоставляемых услуг;

автоматизировать производство; - экономить ресурсы и энергию.

Рис. 1. Схема замещения асинхронного двигателя при частотном регулировании

Используя Т-образную схему замещения (рис. 1) можно произвести анализ характеристик АД при частотном управлении.

Частотно-регулируемый асинхронный электропривод имеет рабочую ветвь механических характеристик в зоне расположения рабочих точек (пересечение механических характеристик электропривода и вентилятора), обладающей практически линейным характером. Жесткость механических характеристик электропривода при изменении угловой скорости практически не меняется. Поэтому, для исследования энергетических свойств вентиляторного агрегата в статическом режиме, математическое описание частотнорегулируемого электропривода можно линеаризовать. Следовательно, асинхронный электродвигатель в системе частотного управления можно представить в упрощенном виде, как апериодическое звено второго порядка.

Что касается экономии потребления электричества, она здесь еще более значительна, так как в целях прямого пуска больших вентиляторов зачастую используются более мощные двигательные агрегаты. Усовершенствование технологических установок приводит к повышению рентабельности производства. Экономичность достигается и за счёт уменьшения потерь холостого хода.

Стоит отметить, что в отдельных случаях применение современного управления производством с помощью частотных преобразователей приводит к снижению не только энергоресурсов, но и потерь транспортируемых веществ. В промышленно-развитых странах уже практически невозможно найти асинхронный электродвигатель без преобразователя частоты.

Список литературы

1. Гришко А.П. Стационарные машины, Том 2, Рудничные водоотливные, вентиляторные и пневматические установки: Учебник для вузов. - М.: Издательство «Горная книга», 2007.

2. Каледина Н.О. Вентиляция производственных объектов / учебное пособие. - 4-е изд., стер. - М.: Издательство МГГУ, 2008.

3. Москаленко В.В. Электрический привод: Учеб. Пособие для сред. проф. образования / 2-е изд., 2004.

4. Онищенко Г.Б. Электрический привод: учебник для студ. высш. учеб. заведений / 2008.

5. Семенов А.С., Кугушева Н.Н., Хубиева В.М. Моделирование режимов работы электроприводов горного оборудования / монография, 2013.

6. Фащиленко В.Н. Регулируемый электропривод насосных и вентиляторных установок горных предприятий / учебное пособие. - М.: Издательство «Горная книга», 2011.

Размещено на Allbest.ru