Глава 19

ЭЛЕКТРОПРИВОД И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ УСТАНОВОК ГИДРОМЕХАНИЗАЦИИ

Основными установками гидромеханизации являются насосные станции, землесосы, гидромониторы, напорный гидротранспорт и плавучие землесосные снаряды. Работа механизмов гидро­механизации связана с водой, вследствие чего их электрооборудование постоянно подвергается воздействию брызг и сырого воздуха. Поэтому в условиях гидромеханизации горных работ должны применяться электродвигатели закрытого исполнения, защищенные от попадания в них воды и имеющие влагостой­кую изоляцию.

Режим работы двигателей насосных и землесосных устано­вок длительный с постоянной нагрузкой. Для привода насос­ных установок наибольшее применение находят асинхронные двигатели, реже применяются синхронные. Это объясняется тем, что асинхронные двигатели проще по конструкции и позво­ляют применять несложные схемы управления.

Управление агрегатами гидромеханизации может быть зна­чительно облегчено и упрощено путем применения средств ав­томатизации. К числу таких агрегатов, автоматизация управ­ления которых возможна и целесообразна, в первую очередь относятся насосные агрегаты.

Автоматизация управления насосными установками, рабо­тающими на чистой воде и предназначенными для питания гид­ромониторов, несложна и сводится к автоматическому запуску и контролю работы агрегата

Наряду с автоматизацией насосных станций в гидромехани­зации очень важно, а в условиях горных работ и часто необ­ходимо дистанционное управление насосами (землесосами) и гидромониторами. Такое управление позволяет из одного пункта регулировать работу насосной установки или гидромонитора.

Более сложна схема автоматического управления земле­сосными установками, которые применяются при напорном гид­ротранспорте и на плавучих землесосных снарядах.

Усложнение схемы диктуется здесь требованием регулиро­вать режим работы землесоса при изменении консистенции пульпы и необходимость промывки трубопровода перед оста­новкой агрегата во избежание заиливания последнего.

В установках гидромеханизации помимо насосных и земле­сосных установок применяется ряд вспомогательных механиз­мов, служащих для обеспечения нормальной работы этих уста­новок. К их числу можно отнести вспомогательные насосы, задвижки, лебедки и т. д. В качестве электропривода вспомога­тельных механизмов, как правило, применяются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.

Роль некоторых вспомогательных механизмов установок гидромеханизации очень важна. Примером могут служить папильонажные лебедки земснаряда.

Работа папильонажных лебедок характеризуется тем, что для изменения скорости перемещения грунтозаборного устрой­ства в зависимости от условий работы земснаряда скорость на­мотки — травления папильонажных тросов должна изменяться в широких пределах (от 1—2 до 20—30 м/мин). Кроме того, при автоматизации земснаряда рационально использовать папильонажные лебедки, точнее, их привод в качестве объекта автоматического регулирования для системы, в которой конси­стенция пульпы регулируется изменением скорости папильонирования. В этом случае необходимо иметь достаточную плав­ность изменения скорости лебедок во всем диапазоне, а также достаточную жесткость механических характеристик привода.

В настоящее время в при­воде папильонажных лебедок широко применяется много­скоростной асинхронный элек­тродвигатель.

Однако приме­нение этого электродвигателя не обеспечивает необходимого диапазона скоростей папильонирования и, главное, плав­ности их изменения. Более рациональным для папильо­нажных лебедок является электропривод постоянного тока. Принципиальная схема электропривода по системе магнитный усилитель — двига­тель (МУ — Д) приведена на рис. 19.1. Регулирование ско­рости папильонирования осу­ществляется при помощи реос­татов управления РУ1, РУ2, имеющих общий привод, кото­рым оперирует машинист. Рео­статом РУ2 регулируется на­пряжение на выходе МУ, а скорость электродвигателя Д изменяется от 0,2 ω_ном до ω_ном. Реостатом РУ1, изме­няя ток в обмотке возбуждения ОВД двигателя, скорость изменяется от ω_нон до 8 ω_ном.

Рассматриваемая система привода отвечает характеру работы лебедки, обеспечивает удоб­ства дистанционного управления и облегчает решение задачи автоматизации работы земснаряда.

Основным направлением дальнейшего совершенствования электрооборудования установок гидромеханизации является за­мена дистанционного и полуавтоматического управления на полностью автоматическое управление с ограниченным дистан­ционным контролем. Необходима также замена релейно-контакторных схем бесконтактными. Для поддержания и регули­рования режима работы установок возможно применение бы­стродействующих решающих устройств с самонастройкой на оптимальный режим работы.