Избор електричног погона за транспортере

Упркос значајној дизајнерској разноликости транспортера, при избору електричног погона, они се могу комбиновати у једну карактеристичну групу. Пре свега, треба напоменути да због технолошких услова ови механизми обично не захтевају контролу брзине.

Само неколико транспортера користи плитку контролу брзине у опсегу 2:1 за промену брзине рада. Мотори транспортера раде у различитим условима околине, у многим случајевима у прашњавим, влажним просторијама са високим или ниским температурама, на отвореном, у радионицама са агресивним срединама итд.

Карактеристична карактеристика транспортера је велики статички момент отпора у мировању, који по правилу премашује номинални из различитих разлога, укључујући и очвршћавање мазива у деловима који се трљају. Тако се на електрични погон транспортера намећу захтеви за високом поузданошћу, лакоћом одржавања, као и обезбеђењем повећаног стартног момента.

У неким случајевима се јављају додатни захтеви да се обезбеди несметан старт, спречи клизање каиша, мала контрола брзине и координирана ротација неколико електричних погона. Све ове захтеве адекватно испуњавају индукциони мотори са кавезним или фазним ротором.

Избор снаге погонског мотора транспортера се врши методом постепене конвергенције заједно са прорачуном и избором све механичке опреме. Прва фаза прорачуна се састоји у приближном одређивању вучног напора и затезања, према којем се врши прелиминарни избор снаге мотора и избор механичке опреме. У другој фази прорачуна гради се ажурирани графикон зависности напетости, узимајући у обзир губитке дуж дужине транспортера. Након цртања графикона, бирају се места за монтажу електромотора, мотор и механичка опрема се проверавају у односу на резултујућу силу и напон.

Познат је велики број формула за приближно одређивање вучног напора и напетости транспортера, предложених на основу искуства у пројектовању и раду транспортера. Један од њих изгледа овако:

где је Т напон транспортера, Н; Ф је напор који електромотор мора да савлада, Н; Т0 — преднапрезање, Н; Фп је напор услед подизања терета, Н; ΔФ је укупна сила изазвана силама трења на деловима траке транспортера, Н.

Према напору и напетости у вучном елементу транспортера врши се прелиминарни избор моторне и механичке опреме.Формуле за прорачун губитака у бубњевима, зупчаницима, блоковима и другим елементима опреме могу се наћи у специјалној литератури о механичком делу транспортера.

Да би се конструисао дијаграм вучне силе, црта се путања транспортера са свим успонима и падовима, кривинама, погонским и затезним станицама, блоковима за вођење и бубњевима. Затим, ако кренемо од најмање оптерећене секције транспортера, узимају се у обзир губици у сваком елементу и добија се напетост вучног елемента дуж целе дужине. На сл. На слици 1 приказани су дијаграми вучних сила тракастих и ланчаних транспортера са једним мотором на електрични погон.

Пиринач. 1. Дијаграм вучних сила у тракастим (а) и ланчаним (б) транспортерима: а — погонска станица; б — напонска станица.

Снага погонског мотора транспортера одређује се формулом

овде П — снага мотора, кВ; ФХ — сила на предстојећем делу вучног елемента, Н; в је брзина кретања вучног елемента, м / с; η — ефикасност погонског механизма.

У пројектовању тракастих транспортера, након исцртавања дијаграма вучне силе, одређује се локација погонске станице на траци транспортера. Електрични погон дугих транспортера, на пример транспортних система великог протока, је непрактичан за коришћење са једним мотором, јер се у овом случају улаже велики напор у механичку опрему која се налази у близини погонске станице.

Преоптерећење наведених секција транспортера доводи до тога да се нагло повећавају димензије механичког дела, а посебно вучног елемента.Да би се спречила појава великих вучних сила, транспортере покреће неколико погонских станица. У овом случају се у вучном елементу погонске станице ствара сила која је пропорционална статичком отпору само једне секције, а вучни елемент не преноси силе да покреће цео транспортер.

Ако на трачном транспортеру постоји више погонских станица, локација њихове уградње се бира према дијаграму вучне силе, тако да је вучна сила мотора неколико станица приближно једнака сили једномоторног електромоторног погона ( Слика 2).

Пиринач. 2. Шема вучних сила тракастог транспортера: а — са једномоторним електричним погоном; б — са вишемоторним електричним погоном.

Међутим, треба узети у обзир да је за коначан избор снаге мотора погонске станице потребно изградити ажурирани дијаграм вучних сила за сваку грану. Ово усавршавање је због чињенице да збир напора свих секција можда није једнак сили са једномоторним погоном, што је одређено смањењем пресека вучног елемента и одговарајућим смањењем губитака трења. са вишемоторним погоном.

Имајте на уму да је код великих тракастих транспортера, где снага мотора достиже десетине и стотине киловата, дужина трасе између погонских станица најчешће око 100-200 м. Треба напоменути да је структурна интеграција погонских станица у транспортеру повезане са одређеним потешкоћама, посебно за тракасте транспортере ... Стога су најпогоднија места за њихову уградњу крајње тачке трасе.У неким предузећима, дужина транспортера без пресека достиже 1000-1500 м.

Уградња неколико погонских станица на трачни транспортер доводи, по правилу, до повећања перформанси вишемоторног електричног погона у поређењу са једним. Ово је одређено чињеницом да, на пример, приликом покретања транспортера, мотор може да ради у празном ходу.

Како се оптерећење повећава, укључује се други мотор, а затим и следећи. Ако се оптерећење смањи, мотори се могу делимично искључити. Ови прекидачи доводе до смањења времена рада мотора при малом оптерећењу и повећања њихових перформанси. У случају зачепљења транспортера транспортованим материјалима, повећања статичког момента услед очвршћавања мазива, итд., могуће је покренути све моторе заједно како би се створио повећан стартни момент.

Од великог значаја при избору система за управљање електричним погоном тракастих транспортера је исправан прорачун еластичних деформација вучног елемента и убрзања која могу настати током прелазних процеса. Хајде да се окренемо сл. 3, који приказује графиконе промене брзине при покретању мотора надолазеће 1 и истеку 2 грана траке. Транспортер се покреће индукционим кавезним мотором, а статички обртни момент вратила мотора се претпоставља да је константан.

Природа промене брзине у гранама 1 и 2 транспортера умногоме ће зависити од дужине траке.За малу дужину транспортера, око неколико десетина метара, приказани су графикони промена брзине грана 1. а 2 ће током времена бити близу једна другој (слика 3, а). Наравно, у овом случају, грана 2 ће почети да се креће са извесним закашњењем у односу на грану 1 услед еластичне деформације траке, али се брзине грана прилично брзо изједначавају, али уз извесне флуктуације.

Ситуација је мало другачија када се покрећу транспортери са дугим тракама, стотинама метара. У овом случају, почетак са локације излазне гране 2 транспортера може почети након што погонски мотор достигне константну брзину (слика 3, б). На дугим трачним транспортерима може се уочити кашњење у почетку кретања секција траке на удаљености од 70-100 м од улазног крака при константној брзини мотора. У овом случају се ствара додатна еластична напетост у појасу и сила вуче се примењује на следеће делове каиша ударцем.

Како сви делови транспортера достижу стабилну брзину, еластична напетост траке се смањује. Повратак ускладиштене енергије може довести до повећања брзине каиша у односу на стационарни и до његових осцилација (сл. 3, б). Таква пролазна природа вучног елемента је изузетно непожељна, јер доводи до повећаног хабања каиша, ау неким случајевима и до кидања.

Ове околности доводе до тога да се због природе покретања и других пролазних процеса у електромоторном погону тракастих транспортера постављају строги захтеви за ограничавање убрзања система. Њихово задовољство доводи до одређене компликације електричног погона: појављују се вишеслојне контролне табле за асинхроне моторе са фазним ротором, додатним оптерећењем, уређајима за покретање итд.

Пиринач. 3. Дијаграми брзина различитих секција тракастог транспортера при покретању.

Најједноставнији начин за ограничавање убрзања у електричном погону тракастих транспортера при покретању је управљање реостатом (сл. 4, а). Прелазак са једне стартне карактеристике на другу обезбеђује глатко убрзање система. Слично решење проблема се често користи на трачним транспортерима, али доводи до значајног повећања величине контролних панела и стартних реостата.

У неким случајевима је сврсисходније ограничити убрзање електромоторног система додатним кочењем вратила мотора при покретању, пошто стварање додатног кочионог момента МТ смањује динамички момент (сл. 4, б). Као што се види из графикона, убрзање система је вештачки смањено услед успоравања, услед чега се смањују флуктуације брзине у улазним и излазним гранама транспортера. На крају старта, извор додатног кочионог момента мора да се одвоји од осовине мотора.

Пиринач. 4. На методе покретања тракастих транспортера.

Напоменимо успут да се ограничење убрзања у систему електричног погона може постићи коришћењем обе методе у исто време, на пример, реостат покреће повезивањем извора додатног кочионог момента. Ова метода се користи на дугим једноделним транспортерима где цена траке одређује већину капиталних трошкова целе инсталације.

Глатко покретање система са стварањем вештачког оптерећења на осовини практично се спроводи коришћењем конвенционалних кочница за папуче са електричном или хидрауличном контролом, повезивањем индукционих или фрикционих квачила на осовину мотора, коришћењем додатних машина за кочење итд. коло статора.

Такође напомињемо да се проблем ограничавања убрзања у транспортној траци може постићи и на друге начине, на пример, коришћењем система погона ротационог статора са два мотора, вишебрзинског система кавезног мотора, асинхроног електричног погона са тиристорском контролом. у колу ротора мотора и др.

Треба напоменути да погонски мотор за ланчане транспортере треба да се налази, по правилу, после деонице са највећим оптерећењем, тј. деоница трасе са великом количином оптерећења и стрмим успонима и скретањима.

Обично, на основу ове препоруке, мотор се поставља на највишу тачку подизања. Приликом уградње погона водите рачуна о томе да делови колосека са великим бројем кривина треба да имају што мање напетости: то доводи до смањења губитака на закривљеном делу колосека.

Одређивање снаге погонског мотора ланчаног транспортера се такође врши на основу цртања дијаграма вучне силе дуж целе трасе (види сл. 1, б).

Познавајући у складу са дијаграмом напетост и силу на предстојећој секцији вучног елемента, као и брзину кретања, снага електричног погона може се израчунати по формули.

Ланчани транспортери, упркос знатној дужини траса, због релативно малих брзина, на пример у машиноградњи, најчешће раде са једним погонским мотором релативно мале снаге (неколико киловата). У истим погонима, међутим, постоје моћније транспортне инсталације са ланчаним вучним јединицама где се користи више погонских мотора. Овај систем електричног погона има низ карактеристичних карактеристика.

У погону вишемоторног ланчаног транспортера, ротори мотора у равнотежи ће имати исту брзину јер су механички повезани преко вучног елемента. У прелазним режимима, брзине ротора могу се мало разликовати због еластичних деформација вучног елемента.

Због присуства механичке везе између ротора машина вишемоторног транспортера, у вучном елементу настају додатна напрезања, због различитих оптерећења на гранама. Природа ових напона може се разјаснити разматрањем дијаграма цевовода приказаног на Сл. 5. Са истим оптерећењем на транспортерним разделницима, сва четири мотора, ако су им карактеристике исте, имаће исту брзину и оптерећење.

Пиринач. 5. Шема вишемоторног транспортера.

Повећање оптерећења на грани И ће довести до чињенице да ће се, пре свега, смањити брзина мотора Д1, а брзина мотора Д2, Д3 и Д4 ће остати константна. Дакле, мотор Д2 ће се ротирати брзином већом од брзине мотора Д1 и створиће додатни напон у гранама ИИ, а затим И.

Напон на грани ИИ ће изазвати одређено растерећење мотора Д1 и повећати његову брзину. Иста слика ће се десити и у грани ИИ јер ће мотор Д3 преузети део терета са гране ИИ транспортера. Постепено, брзине и оптерећења мотора се изједначавају, али се ствара додатни стрес у вучном елементу.

Приликом избора ланчаног погона са више мотора, дијаграм вучне силе се црта на исти начин као и за један мотор. Електрични погон мора да обезбеди максималну вучну силу која је неопходна за савладавање отпора кретању транспортера. На сл. На слици 1, б приказан је дијаграм вучних сила у вучном елементу транспортера, према којем је могуће оцртати место уградње погонских станица.

Ако, на пример, поставимо услов да је број погонских станица три и да сви мотори морају да обезбеде исту вучну силу, онда се мотори морају инсталирати на локацији коју карактерише тачка 0 и на растојању 0 -1 и 0- 2 од њега, респективно (слика 6, а).У току рада транспортера, у случају потпуног поклапања механичких карактеристика мотора, сваки од њих ствара приближно исту вучну силу (Фн — Т0) / 3 .

Пиринач. 6. Графикони расподеле оптерећења у вучном елементу ланчаног транспортера.

Употреба вишемоторних погона на ланчаним транспортерима значајно смањује оптерећење вучног елемента, због чега се механичка опрема може лакше бирати. Оптималан број погонских станица на транспортеру се бира техничким и економским упоређивањем опција, које узима у обзир и цену електричног погона и механичку опрему.

У случају да су карактеристике мотора мало другачије, свака машина може да створи вучни напор који се разликује од израчунатог. На сл. 6а приказане су механичке карактеристике три мотора исте снаге, са истим параметрима, а на сл. 6, б — карактеристике мотора са различитим параметрима. Силе које ће мотори створити налазе се изградњом заједничке карактеристике 4.

Пошто су ротори свих мотора транспортера чврсто повезани са вучним елементом, њихова брзина одговара брзини ланца, а укупна сила је једнака (Фа — Т0). Потисак сваког мотора може се лако добити цртањем хоризонталне линије која одговара називној брзини и карактеристикама укрштања 1, 2, 3 и 4.

На сл. 6, а и б, поред механичких карактеристика мотора, приказани су дијаграми вучне силе. У вучном елементу, са различитим карактеристикама мотора, може се створити додатна напетост због разлике у вучним силама које развијају мотори транспортера.

Приликом избора мотора транспортних погонских станица треба проверити њихове карактеристике и по могућности постићи потпуну подударност.На основу ових услова препоручљиво је користити асинхроне моторе са намотаним ротором, где се усклађивање карактеристика може постићи увођењем додатних отпора у коло ротора.

На сл. 7 приказане су механичке карактеристике двомоторног електричног погона транспортера. Карактеристике 1 и 2 су природне, односно карактеристике 1 'и 2' се добијају додатним отпором уведеним у коло ротора мотора. Укупни обртни момент и вучна сила коју развијају мотори биће исти и за тврде карактеристике 1, 2 и меке 1', 2'. Међутим, оптерећење између мотора је распоређено повољније са меким карактеристикама.

Пиринач. 7. Расподела оптерећења између мотора транспортера са различитом крутошћу њихових карактеристика.

Приликом пројектовања механичке опреме треба водити рачуна да се брзина транспортера смањује са омекшавањем карактеристика мотора, а да би се одржала константна називна брзина транспортера потребно је мењати преносни однос од мењачи. У пракси је препоручљиво увести додатни отпор у коло ротора транспортних мотора са највише 30% номиналног отпора ротора. У овом случају, снага мотора треба да се повећа приближно 1 / (1 —с) пута. Када су кавезни асинхрони мотори уграђени на транспортер, треба их одабрати са повећаним клизањем.