Совершенствование электропривода вертикальных установок конвейерного транспорта

• Автор: Строгина, Юлия Борисовна
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 127 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Обзор конструкций современных вертикальных ленточных

конвейеров

1.2 Причины выхода из строя норий

1.3 Критический анализ методики расчета норий

1.4 Выводы по главе 1 и постановка задачи исследования

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАСЧЕТА МЕХАНИЧЕСКОЙ

ЧАСТИ НОРИИ

2.1 Анализ работы вертикальной установки непрерывного

транспорта - нории

2.2 Разработка методики расчета механической части нории

2.3 Разработка методики расчета момента сопротивления
2.4 Выводы по главе
3. РАЗРАБОТКА РЕГУЛИРУЕМОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ДЛЯ ПРИВОДА НОРИИ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СООТНОШЕНИЯ
В РЕГУЛИРУЕМОМ АД
3.1 Общие сведения по регулируемым АД
3.2 Обоснование целесообразности регулирования АД
электропривода норий
3.3 Теоретические аспекты регулирования асинхронных двигателей
3.4 Энергетические соотношения в регулируемом асинхронном двигателе
3.5 Выводы по главе
4. ПОСТРОЕНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА НОРИИ
4.1 Общие сведения по математическому моделированию
асинхронных двигателей
4.2 Построение математической модели АД электропривода норий
4.3 Построение математической модели нории как электромеханической системы
4.4 Выводы по главе 4
5. РЕАЛИЗАЦИЯ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ НОРИИ
5 Л Общие сведения
5.2 Метод планирования эксперимента, как инструмент для реализации математической модели. Выбор переменных факторов и целевых функций
5.3 Разработка программы для реализации математической модели
5.4 Построение матрицы планирования эксперимента
5.5 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
Приложение А Реализация математической модели нории в среде МаАЕаЬ
Приложение Б Характеристики АД без нагрузки при ис = 380 В
Приложение В Характеристики АД без нагрузки при Цс = 220 В
Приложение Г Характеристики АД при номинальной нагрузке
при ис = 380 В
Приложение Д Характеристики АД при номинальной нагрузке
при ис = 220 В

Актуальность темы. Подъемно-транспортные устройства начали применяться в древнейший период истории человеческого общества. Еще за 2000 лет до н. э. простейшие подъемно-транспортные устройства применяли при строительных работах и для подачи воды. Тогда же появились винтовые подъемники. В средние века начали применять подъемные краны и ковшовые подъемники. В XVIII веке появились комплексные установки для подъема воды и руды из шахт, был изготовлен ленточный ковшовый элеватор. Во второй половине XIX века, наряду с механическими, появляются и пневматические транспортеры. Появление в это же время парового, а затем электрического приводов способствовало развитию краностроения.
Советские ученые профессор Л.Г. Кифер, профессор П.А. Козьмин, член-корреспондент АН СССР А.О. Спиваковский и другие заложили основы теории и расчета подъемно-транспортных машин, которые в дальнейшем получили развитие в работах профессора Н.Ф. Руденко, профессора К.В. Алферова, профессора А.И. Дукельского, профессора A.A. Долгоненко и коллективов работников ряда научных учреждений /95/.
Объектом исследования в данной работе являются механизмы вертикального транспорта - нории. Это - вертикальные ленточные конвейеры для перемещения необработанного и обработанного зерна пшеницы, подсолнечника, сои, шрота на различных стадиях их переработки. Нории широко применяются на перерабатывающих предприятиях: на одном элеваторе их может быть порядка 30-40 в зависимости от нужд производства и его расположения на территории перерабатывающего комбината. Нории могут быть как межэтажные, так и перемещающие зерно на высоту до 50 и более метров. Это обуславливает разнообразие компоновки их оборудования. К этому следует добавить, что нории являются основ-

порта, объединяющих всевозможного типа нории и другие механизмы вертикального и крутонаклонного транспорта. В то же время, практика эксплуатации норий показывает, что колебание нагрузки не является единичным явлением.
Поэтому с целью экономии электроэнергии в настоящей работе принят вариант односкоростного электропривода ступенчато-регулируемой мощности. При этом переключение регулируемого АД может осуществляться либо вручную, либо автоматически, например, в функции натяжения ленты нории, величины тока статора, момента на валу и т. д. Вопросы автоматизированного управления в данной работе не рассматриваются.
3.2 Обоснование целесообразности регулирования АД электропривода норий
Анализ работы всех вертикальных установок непрерывного транспорта показывает, что нередки случаи их работы с явной недогрузкой, связанной либо с неполнотой захвата транспортируемого материала, либо с недостаточной скоростью подачи материала в башмак нории, либо с транспортировкой более легковесного материала. Приводной асинхронный двигатель при этом работает с явной недогрузкой, что существенно отражается на энергетическом показателе т]*сов (р. Так асинхронный двигатель типа АО 62/6 мощностью 7 кВт, применяемый в электроприводе нории типа НЦТ-50 производительностью 50 т/ч при высоте подъема 10 м, имеет номинальный энергетический показатель тр^соБ (ры = 0,86*0,81 = 0,70. При недогузке на 30 % этот показатель составляет всего лишь
г]07*соб (ро,7 ~ 0,84*0,75 = 0,63, что на 10 % ниже номинального значения, а при недогрузке на 50 % этот показатель снижается до трансов (р0,5 = 0,77*0,70 = 0,54, то есть на 23 %. Ясно, что с уменьшением нагрузки на валу ниже номинального значения, эффективность работы асинхронного электропривода существенно снижается и при определенных значениях этой уменьшенной нагрузки эксплуатация нории становится проблематичной.
В целях обеспечения большей конкретизации в вопросах изучения и совершенствования электропривода современных норий в настоящей работе выполнены расчеты асинхронных двигателей, используемых для привода различных норий. Основные энергетические данные в диапазоне изменения нагрузки (0,3