Многокритериальная оптимизация электропривода грузовой подвесной канатной дороги маятникового типа

• Автор: Маркова, Татьяна Анатольевна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 155 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ОСНОВНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ОПТИМИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ГРУЗОВЫХ ПОДВЕСНЫХ КАНАТНЫХ ДОРОГ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Анализ исследования электромеханической системы привода грузовой подвесной канатной дороги маятникового типа
1.2 Электропривод грузовой подвесной канатной дороги маятникового типа, как объект исследования
1.3 Состояние работ по оптимизации электропривода
1.4. Выводы
2.АНАЛИТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМНЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ ГПКД
2.1 Схема механической части электропривода ГПКД
2.2 Математическая модель процессов в электроприводе с релейноконтакторной системой управления
2.3 Модель процессов в электроприводе с импульсным управлением в цепи выпрямленного тока ротора
2.4 Аналитические зависимости параметров электропривода с механической частью ГПКД
2.5 Выводы
3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ГРУЗОВЫХ ПОДВЕСНЫХ КАНАТНЫХ ДОРОГ МАЯТНИКОВОГО ТИПА
3.1 Критерии оценки эффективности работы электропривода грузовой подвесной канатной дороги
3.2 Варьируемые параметры электропривода и системы управления
3.3 Ограничения
3 .4 Математическая формулировка многокритериальной оптимизации электропривода ГПКД
3.5 Методика проведения многокритериальной оптимизации электропривода грузовой подвесной канатной дороги
3.5 Исследования по выбору оптимальной совокупности параметров электропривода ГПКД
3.6 Определение параметров наблюдающего устройства
3.7 Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА
4.1 Программа экспериментальных исследований
4.2 Измерительная и регистрирующая аппаратура
4.3 Анализ результатов экспериментальных исследований
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Актуальность работы. Развитие горнодобывающей промышленности определяет непрерывное увеличение потока грузов на поверхности горных предприятий. Для транспортирования грузов применяют грузовые подвесные канатные дороги (ГПКД) маятникового типа. Более 50% шахт Подмосковного угольного бассейна используют для транспортирования груза двухканатные ГПКД маятникового типа.
Большая часть ГПКД угольных шахт эксплуатируется 15-30 лет и более, поэтому первоначально установленное на них оборудование требует замены. В то же время интенсивность работы этих установок возрастает, вследствие внедрения на шахтах высокопроизводительной техники. Это и определяет необходимость реконструкции электрической части ГПКД на основе современных технических решений. Иногда подобная реконструкция совмещается с заменой отслужившей свой срок всей установки, либо сопровождается увеличением мощности приводного двигателя, емкости и максимальной скорости вагонеток. При реконструкции электрической части предусматривается его автоматизация, которая позволяет получить ощутимый экономический эффект за счет увеличения пропускной способности, снижения расхода электроэнергии, а зачастую и высвобождение обслуживающего персонала.
Наличие упругого звена переменной жесткости в электромеханической системе ГПКД приводит к колебательным процессам тягового каната и самой вагонетки, увеличению продолжительности работы установки на пониженной скорости, увеличению продолжительности режима "дотягивания" и переходных процессов при пуске и торможении. Наличие упругого звена переменной жесткости в системе грузовой подвесной канатной дороги приводит не только к производительности грузовой подвесной канатной дороги, но и к снижению ее надежности. Выявлено, что около 20% рабочего времени грузовая подвесная канатная дорога простаивает по техническим причинам, по технологическим -7%, по организационным - 5%. Наиболее существенные простои по техническим причинам которые включают в себя: выход из строя электродвигателей, редукторов и шкивов; обрывы тяговых канатов.
2. Аналитические исследования влияния режимных и конструктивных параметров
электропривода на эффективность работы ГПКД
правочной функции, учитывающих изменение напряжения в течение переходных процессов /2/.
Влияние условий электроснабжения привода ГПКД проявляется, прежде всего, при пуске, когда напряжение на зажимах двигателя снижается на 20-35%о . Такое снижение напряжение на зажимах двигателя приводит к снижению тяговой способности привода, которое в ряде случаев может привести к отказам при пуске, что сопряжено с большими потерями рабочего времени.
2.1 Схема механической части электропривода ГПКД
При решении задачи оптимизации ГПКД учитывались характерные особенности и процессы, присущие подвижным механическим частям подвесной канатной дороги. Все подвижные части маятниковых ГПКД представляют в совокупности сложную многомассовую систему /35,57,62,63,65,66,78,83,89,94/. Многомассовая структура ГПКД включает в себя гибкоподвешанные на отдельных ходовых тележках подвесные сосуды - вагонетки. При этом подвесные сосуды характеризуются тремя степенями свободы /56,109,124/. Ходовые тележки, промежуточные опоры, натяжная станция и приводной шкив связаны между собой замкнутым тяговым канатом. Тяговый канат представляет собой упругий элемент с распределенными параметрами, причем его длина между приводным шкивом и подвесными сосудами изменяется в процессе движения ГПКД /57,63,113,114/.
В работе производятся исследования по модернизации электропривода ГПКД шахты «Бородинская» ОАО «Тулауголь». Каждая ГПКД имеет свой профиль, зависящий от местных геодезических условий, конструктивных и режимных параметров. Главными отличительными признаками профилей ГПКД являются: количество опор, величина и знак наклона трассы в отношении приводной станции, общая длина по наклону, разность уровней и т.д. Поэтому ма-