Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 77
Текст из файла (страница 77)
4.107 ется для рольгангов, перемещающих короткие заготовки, когда на один ролик может приходиться почти вся масса заготовки. При индивидуальном приводе в этом случае потребовалась бы значительно большая установленная мощность. Для рольгангов, перемещающих металл большой длины, когда масса металла распределяется между большим числом роликов 1, применяется индивидуальный привод (рис, 4.107, б). Более высокая стоимость индивидуального привода по сравнению с групповым для транспортных рольгангов компенсируется простотой его конструкции, удобством изготовления и эксплуатационной надежностью. Для этого привода обычно применяются короткозамкнутые АД с большой перегрузочной способностью, питаемые от общего преобразователя частоты с диапазоном регулирования от 10 до 60 Гц.
Момент статического сопротивления рольганга (Н. м) состоит яз момента холостого хода М„„и момента транспортирования металла по роликам М . Момент холостого хода рольганга, приведенный к валу двигателя: (4.213) М„„= х„т,р( р /2Л)„, где г — количество роликов рольганга; т, — масса одного ролика, кг; Н вЂ” диаметр шейки ролика, м; и — коэффициент трения скольжения в подшипниках ролика; ( — передаточное число редуктора; г)„= 0,5п„,„— КПД редуктора при холостом ходе (и„,„— КПД редуктора при номинальной нагрузке). Момент транспортирования металла по роликам (Н м) (4.214) где и„— масса металла, приходящаяся на одну секцию рольганга, кг; ~ — коэффициент трения качения металла по роликам; в — КПД редуктора при транспортировании металла по роль- гангу, который без большой погрешности может быть принят равным т~„.
При групповом приводе рольганга масса т„обычно принимается равной массе всего слитка т, при индивидуальном приводе — массе т'„, приходящейся на отдельный ролик. Полный момент статического сопротивления (Н м) М М~ + Мрр я ~(храбр + ж~ )О, 5с и + т„~ . 10 ' ]/щ„. (4.21 5) Динамический момент двигателя, необходимый для преодоления сил инерции металла, роликов и двигателя: (4.216) 391 где а — линейное ускорение роликов и металла, м/с', / — момент инерции ролика относительно оси ролика, кг м'„ӄ— момент инерции движущегося металла, приведенный к оси ролика, кг м', /„— момент инерции двигателя и редуктора, кг м'.
Если при движении металла по роликам сила инерции металла т„а больше силы тРениЯ междУ металлом и Роликами т„8Ре (где ре — коэффициент трения при буксовании), имеет место проскальзывание металла по роликам. Критическое ускорение, т.е.
максимальное ускорение, при котором не происходит буксова- ниЯ, а„, = Ре8. С Учетом Р; полУчаютсЯ следУкнцие значениЯ а„„: длЯ холодйого металла а„„0,98 ... 1,47 м/с', для горячего металла а„, = = 1,47 ... 2,94 м/с'. Ускорение и замедление транспортируемого металла не может превышать а„„. Если двигатель развивает ускорение больше ускорения а„,„это приводит лишь к его избыточному нагреванию и повышенному износу роликов и не влияет на производительность рольганга. 4.10.2. Системы управления конвейером и транспортером Управление электрояриводами механизмов конвейера. Непрерывный, однонаправленный характер работы конвейеров определяет длительный режим работы их электроприводов, которые выполняются нереверсивными, за исключением редких случаев, когда требуется изменение направления движения, например для эскалаторов.
Конвейеры транспортного назначения имеют одну неизменную скорость движения и не требуют регулируемого электро- привода. Для некоторых конвейеров, обслуживающих технологические процессы (сборочные конвейеры, красильные и сушильные линии и т.п.), в которых при смене собираемого или обрабатываемого изделия требуется изменение скоростного режима, применяется регулируемый электропривод. Несколько конвейеров могут объединяться общим производственным процессом в единую транспортную систему. В этом случае движения отдельных конвейеров должны быть строго согласованы между собой по скорости.
К электроприводам таких конвейеров предъявляются требования синхронизации скоростей. К электроприводам механизмов транспортных средств с непрерывным режимом работы предъявляются требования по обеспечению плавности пуска и торможения с надежным ограничением ускорения и рывка, а также максимального момента двигателя и его производной. Для канатных и ленточных конвейеров большой протяженности это требование обусловлено наличием больших масс поступательно движушихся элементов, приведенный момент инерции которых может в 10 ...
20 раз превышать момент инерции двигателей, и значительной податливостью тяну- 392 щих канатов и транспортерной ленты. Большие маховые массы установки увеличивают возможность пробуксовывания приводных барабанов и шкивов относительно лент и канатов при пуске. Резкое приложение момента при наличии упругих механических связей вызывает механические колебания при пуске, в результате чего в ленте или канате возникают дополнительные динамические усилия. Требование плавности пуска и замедления остается в силе и для установок с коротким тяговым элементом.
В одних случаях ограничение ускорения и рывка до требуемых норм диктуется условиями транспортирования людей (эскалаторы, канатные дороги), в других — условием надежного сцепления транспортируемых изделий с лентой (ленточные конвейеры) или уменьшением раскачивания люлек и кабин (подвесные конвейеры). Все перечисленные требования определяют выбор системы электропривода для данной группы механизмов.
Наиболее распространенным типом электропривода механизмов непрерывной транспортировки является нерегулируемый привод переменного тока на основе асинхронных или синхронных двигателей. Для установок, где не возникает необходимость регулирования скорости движения и момента при пуске, применяют асинхронные двигатели с короткозамкнугым ротором. Мощность привода с асинхронным короткозамкнутым ротором ограничивается обычно несколькими сотнями киловатт.
Использование двигателей большей мощности приводит к заметному снижению коэффициента мощности питающей сети, а также к существенному падению напряжения в сети при пуске конвейера. Применение синхронного двигателя для более мощных установок позволяет существенно повысить энергетические показатели привода. Однако установки такой мощности (например, крупные ленточные и канатные конвейеры) обладают большой механической инерционностью и характеризуются тяжелым продолжительным пуском, достигающим 30 ... 100 с. Такой пуск может вызвать недопустимые превышение температуры синхронного двигателя и снижение напряжения сети на относительно большом интервале времени разгона. Поэтому синхронные двигатели, несмотря на ряд их очевидных преимушеств, широкого распространения в качестве привода конвейерных установок не получили.
Проблема пуска мощных конвейеров ранее решалась применением асинхронных двигателей с фазным ротором, обеспечивающих ограничение пусковых токов и формирование требуемой пусковой характеристики привода. В установках мощностью 1000 кВт и более предпочтителен двух- или трехдвигательный привод. Для однодвигательного привода конвейеров, скорость которых в процессе работы должна регулироваться, ранее использовались 393 короткозамкнутые двигатели с механическими редукторами с переменным передаточным числом или многоскоростные двигатели. Вместо редуктора применялись также регулируемые электрические и гидравлические муфты. Для плавного пуска использовались асинхронные двигатели с фазным ротором.
Ограничение ускорения такого двигателя обеспечивается введением в цепь ротора необходимого количества пусковых ступеней резисторов, число которых может достигать 10... 20. Для ограничения ускорения при использовании короткозамкнугых двигателей вводится добавочный резистор в цепь статора. Согласованное движение конвейеров ПТС достигается применением специальных схем включения двигателей. В частности, эта задача может быть решена с помощью электропривода, выполненного по системе электрического вала, или использованием параллельного подключения асинхронных двигателей с короткозамкнугым ротором и преобразователя частоты.
Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором простейших одиночных конвейеров управляются при помощи магнитных пускателей или автоматами с максимальной и тепловой защитой от перегрузки. Для управления асинхронными двигателями с фазным ротором мощных одиночных конвейеров используют магнитные станции с электрической аппаратурой для защиты и автоматического пуска двигателя. Наиболее сложны схемы управления конвейерами поточнотранспортных систем. При совместно работающих конвейерах должна предусматриваться блокировка, обеспечивающая пуск и остановку двигателей без возникновения завала транспортируемого груза. Запускают двигатели конвейеров в последовательности, обратной направлению движения груза, а остановку линии начинают отключением двигателя конвейера, с которого груз поступает на следующие конвейеры. Полная остановка линии может произойти и при одновременном отключении двигателей.
По команде на остановку прекращается поступление груза на головной конвейер и по истечении времени, необходимого для прохождения грузом всей трассы линии, все двигатели автоматически отключаются. При остановке какого-либо конвейера двигатели всех конвейеров, подающих груз на остановившийся конвейер, должны остановиться, а следующие за ним конвейеры могут продолжать работать. Выравнивание нагрузки в регулируемых электроприводах. При конвейерах большой длины с многодвигательным электроприводом ставится задача автоматического регулирования отдельныхдвигателей с целью перераспределения нагрузки между ними и обеспечения равномерности натяжения ленты по ее длине. Это относится как к работе с установившейся скоростью движения ленты, так и к процессу пуска конвейера. 394 При параллельном включении двигателей, имеющих равные скорости идеального холостого хода и связанных общим механическим валом, нагрузка между ними распределяется пропорционально модулю жесткости их механических характеристик (2 Ц.
Для лвухдвигательного привода моменты первого и второго двигателей: А !)Т! !)устз Р! + Ог (4.217) !1Т2 !)'Тст ~ б! Р! +02 (4.218) Рис. 4.108 395 где 0! и 0! — модули жесткости механических характеристик первого и второго двигателей; ̄— результирующий момент сопротивления приводной станции. Если ка!кдый из двух двигателей выбран на номинальный момент М„,„= 0,5М, двигатель с ббльшим значением 0 оказывается перегруженным. При длительном режиме работы даже небольшая перегрузка может вывести из строя двигатель, поэтому важно обеспечить условие б! = 0,.
Для выполнения этого условия применяют строго идентичные по исполнению, мощности и скорости двигатели. Если жесткости их характеристик все же различаются, то, например, у асинхронных двигателей с фазным ротором более жесткая характеристика смягчается введением в роторную цепь дополнительного сопротивления. Рассмотрим работу конвейера, имеющего три электродвигателя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
