20.3. Электропривод и электрооборудование компрессорных и вентиляторных установок

Режим работы компрессора — длительный, с постоянной на­грузкой. Компрессоры обычно пускаются в ход вхолостую, что достигается отжатием всасывающих клапанов или открытием выхлопной задвижки, поэтому пусковой момент небольшой.

Для привода стационарных компрессоров применяют син­хронные и асинхронные (с фазным ротором) двигатели, а для передвижных компрессоров небольшой производительности, при мощности менее 100 кВт — асинхронные двигатели с коротко-замкнутым ротором.

Управление двигателями компрессоров осуществляется с по­мощью магнитных пускателей, контакторов, автоматов, комп­лектной аппаратуры РВН-6, ВЯП-6 и др.

В настоящее время для управления стационарными комп­рессорными установками с любым количеством компрессоров производительностью от 10 до 100 м³/мин применяются типо­вые комплектные устройства автоматического управления.

Автоматическое управление компрессорными установками осуществляется с помощью станций и пультов управления, на которых монтируется аппаратура управления электродвигате­лями и контроля необходимых параметров в автоматическом, полуавтоматическом и ручном режимах управления.

Стационарные вентиляторные установки монтируются на поверхности шахты в машинных зданиях. Это позволяет при­менять двигатели открытого исполнения.

Режим работы вентиляторов — длительный, с постоянной мощностью на валу и редкими пусками и остановками.

Для привода вентиляторов в зависимости от потребной мощ­ности применяют электродвигатели следующих типов: асин­хронные (низковольтные и высоковольтные) с короткозамкну­тым и с фазным ротором и синхронные высоковольтные.

Для управления двигателем вентилятора применяются маг­нитные пускатели и контакторы, реле защиты и управления, высоковольтные распределительные устройства ЯКНО-6, РВНО-6, ВЯП-6 и КРУ-Ю.

Шахтные вентиляторные установки, как правило, имеют ди­станционно-автоматическое управление.

В настоящее время разработаны и выпускаются промыш­ленностью комплекты аппаратуры для действующих вентиля­торных установок с осевыми и центробежными вентиляторами, для реверсивных осевых вентиляторов типа ВОКР и для вновь строящихся вентиляторных установок.

20.4. Электропривод и электрооборудование подъемных установок

Режим работы электродвигателя подъемной машины — повтор­но-кратковременный, с меняющимися вращающим моментом и скоростью вращения, с частыми пусками, остановками и ревер­сированием.

Для подъемных машин применяют электропривод перемен­ного тока с трехфазными асинхронными двигателями с фазным ротором, электропривод постоянного тока по системе генера­тор—двигатель (Г—Д) и тиристорный преобразователь—дви­гатель (ТП—Д). Наибольшее распространение имеет электро­привод переменного тока в силу ряда преимуществ по срав­нению с приводом постоянного тока (простота конструкции двигателя, меньшее количество электрических машин, относи­тельно высокий к. п. д., возможность размещения на меньшей площади и т. д.).

Привод постоянного тока применяется для подъемных ма­шин с двигателями большой мощности (свыше 1000 кВт) или при больших (свыше 10 м/с) скоростях подъема (безредуктор-ный привод).

Для управления двигателем подъемной машины помимо обычной аппаратуры управления (магнитных контакторов), реле управления и защиты, контроллеров, командоконтроллеров и т. п. применяют воздушные реверсоры, ограничители ско­рости, реостаты и другую специальную аппаратуру управления, контроля и защиты.

Станции и пульты управления выпускаются заводами в смонтированном виде, поэтому на месте монтажа их только устанавливают и присоединяют к соответствующим зажимам жилы подходящих и отходящих кабелей.

Управление подъемными машинами может быть ручное, по­луавтоматическое, автоматическое и дистанционное.

При ручном управлении заданная диаграмма скорости вы­полняется полностью машинистом с помощью контроллера, производящего переключения в силовых цепях двигателя. При полуавтоматическом управлении машинист оттормаживает машину и при помощи аппарата управления дает импульс на включение подъемного двигателя. Заданный режим пуска вы­полняется автоматически специальной релейно-контакторной аппаратурой.

При автоматическом управлении выполнение заданного ре­жима работы обеспечивается системой автоматического управ­ления. В некоторых случаях применяется дистанционное управ­ление подъемной машиной с приемной площадки или из клети (при спуске и подъеме людей).

Наиболее важной частью системы автоматического управле­ния является система автоматического регулирования скорости движения подъемной машиной в соответствии с заданной диаграммой скорости, рабочий цикл подъема состоит из трех основ­ных периодов: разгона машины, движения с равномерной ско­ростью и замедления машины.

В период разгона не требу­ется большой точности в отношении величины пройденного пути подъемным сосудом и вре­мени разгона. Поэтому период разгона легко автоматизируется с помощью обычной релейно-контакторной системы в функ­ции времени с дополнительной корректировкой по току.

В период равномерного хода машины регулирование не требуется, так как асинхронный двигатель работает в этот период на естественной характери­стике, обладающей достаточной жесткостью, и отклонение дей­ствительной скорости от заданной практически незначительно при изменении нагрузки на валу двигателя в широких пре­делах.

В период же замедления машины необходимо выдерживать замедление в допустимых пределах (особенно для клетевых подъемов) и независимо от величины поднимаемого груза обес­печить остановку подъемного сосуда у приемной площадки с достаточной точностью (для скиповых подъемов ±100 мм, для клетевых— ±25 мм).

Поэтому для точного выполнения диаграммы скорости в пе­риод замедления применяются специальные системы автомати­ческого регулирования, за которыми для подъемных установок закрепилось название — регуляторы хода. В отличие от ограни­чителя скорости, который при недопустимом отклонении дейст­вительной скорости от заданной отключает машину и включает аварийный тормоз, регулятор хода контролирует действитель­ную скорость подъема, сравнивает ее с заданной и автомати­чески регулирует скорость, не останавливая машины.

В настоящее время наибольшее распространение получили электрические регуляторы хода, воздействующие на электриче­ские средства динамического торможения подъемного двига­теля.

На рис. 20.2 приведена принципиальная схема электриче­ского регулятора хода.

В регуляторе хода элементом, контролирующим действитель­ную скорость, является тахогенератор ТГ, приводимый во вра­щение от вала подъемного двигателя ПД. Элементом, контро­лирующим заданную скорость в зависимости от пройденного сосудом пути, является потенциометр PC. Положение движка / потенциометра PC определяется профилем кулака 2, установ­ленного на диске 3 указателя глубины. Напряжения, снимае­мые с тахогенератора ТГ и потенциометра PC, соответственно подаются на обмотки ОУ1 и ОУП электромашинного усилителя ЭМУ. Фактическая и заданная скорости сравниваются между собой в виде магнитных потоков обмоток управления ОУ1 и ОУП.

Магнитные потоки, создаваемые обмотками управления, направлены навстречу друг другу. При равенстве фактической и заданной скоростей результирующий магнитный поток обмо­ток равен нулю и, следовательно, напряжение и ток на выходе ЭМУ также равны нулю.

Если фактическая скорость будет выше заданной, то на вы­ходе ЭМУ появится напряжение и по обмотке возбуждения ге­нератора динамического торможения ОВГДТ потечет ток.

В результате в обмотке статора подъемного двигателя бу­дет протекать постоянный ток, пропорциональный отклонению фактической скорости от заданной, и создается тормозной мо­мент, снижающий скорость движения подъемной машины и уменьшающий тем самым величину отклонения скорости.

Для исключения возможности торможения машины в слу­чае, когда фактическая скорость оказывается меньше заданной, в цепи обмотки возбуждения генератора динамического тормо­жения предусматривается вентиль ВС, пропускающий ток только в направлении, соответствующем превышению фактиче­ской скорости над заданной.