Сравнение двух вариантов пуска электропривода ленточного конвейера
https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-5-1069-1079
Аннотация
Цель – исследование энергетических и эксплуатационных параметров ленточного конвейера при двух способах пуска: прямом и частотном. Учитывая нелинейность математического описания механической части ленточных конвейеров и приводного асинхронного двигателя, анализ пусковых режимов проводился методом нелинейного дифференциального исчисления с заменой эквивалентных масс сосредоточенными. Расчеты проводились на моделях с применением MATLAB. Установлено, что применение частотного преобразователя для конвейера позволяет: при пуске двигателя уменьшить в 4,7 раза максимальный ток; в 2,5 раза максимальный момент; в 1,52 раза максимальный момент сил сопротивления на валу двигателя; в 8,68 раза максимальное значение потерь мощности в обмотке статора; в 10,2 раза суммарную мощность потерь; в 2,9 раза потребляемую из сети мощность; в 3,4 раза величину потерь энергии в обмотке статора; в 3 раза суммарные потери энергии; в 1,25 раза потребляемую из сети энергию; в 3 раза максимальное ускорение ленты; в 3 раза значения перерегулирования во время переходных процессов по величинам набегающих усилий натяжений ленты на различных участках конвейера; в 1,875 раза время переходных процессов по величинам набегающих усилий натяжений ленты на различных участках конвейера. Разработанная математическая модель ленточного конвейера позволяет получить количественные оценки энергетических и эксплуатационных параметров установки при двух способах пуска: прямом и частотном. Применение частотного пуска конвейера позволяет в три раза сократить потери энергии в двигателе и уменьшить его нагрев, уменьшает более чем в три раза максимальные значения усилий натяжений ленты на различных участках конвейера.
Об авторе
В. Е. Павлов
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия
Россия
Павлов Владимир Евгеньевич, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры электропривода и электрического транспорта
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Список литературы
1. Метельков В.П., Либерман Я.Л. К вопросу о выборе режима пуска ленточного конвейера // Электротехнические системы и комплексы. 2019. № 2. С. 54–59. https://doi.org/10.18503/2311-8318-2019-2(43)-54-59
2. Куземкин Д.М., Довгяло В.А. Способы снижения динамических нагрузок в конструкциях ленточных конвейеров (обзор) // Горная механика и машиностроение. 2014. № 3. С. 73–85.
3. Костылев А.В., Цибанов Д.В. Формирование квазиоптимального закона управления асинхронным электроприводом со скалярной САР // Вестник национального технического университета «Харьковский политехнический институт»: сб. науч. тр. Серия: Проблемы автоматизированного электропривода: теория и практика. Харьков: Изд-во НТУ «ХПИ», 2013. № 36. С. 226–227.
4. Браславский И.Я., Костылев А.В., Цибанов Д.В. Исследование оптимальных пусковых процессов в системе «реальная сеть – ПЧ – АД» // Электротехника. 2012. № 9. C. 35–39.
5. Ковальчук М.С., Поддубный Д.А. Моделирование и разработка алгоритма управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта // Современная наука и практика. 2017. № 3. С. 10–15.
6. Pechinik M., Pushkar M., Burian S., Kazmina L. Investigation of energy characteristics of the electromechanical system in multi-motor conveyors under variation of traction load level on the belt // IEEE 6th International Conference on Energy Smart Systems (Kyiv, 17–19 April 2019). Kyiv: Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2019. P. 303–306. http://doi.org/10.1109/ESS.2019.8764209
7. Emelianov E.V. Research variable frequency electric drive of the belt conveyor // Russian Internet Journal of Electrical Engineering. 2015. Vol. 2. No. 3. P. 18–22. http://doi.org/10.24892/RIJEE/20150304
8. Кузин Е.Г., Герике Б.Л. Мониторинг технического состояния редукторов частотно-регулируемого электропривода шахтных ленточных конвейеров // Горные науки и технологии. 2016. № 1. С. 13–18. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2016-1-13-18
9. Габигер В.В. Моделирование динамических и контактных процессов ленточных конвейеров // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. 2008. № 8. С. 123–125.
10. Реутов А.А. Имитационное моделирование ступенчатого регулирования скорости конвейера // Проблемы недропользования. 2017. № 2. С. 26–32. https://doi.org/10.18454/2313-1586.2017.02.026
11. Yang Jianjian, Fu Shichen, Wang Dong. Dynamic simulation of startup-characteristics of scraper conveyor based AMEsim // IEEE International Conference on Mechatronics and Automation (Beijing, 2–5 August 2015). Beijing: IEEE, 2015. P. 369–374. https://doi.org/10.1109/ICMA.2015.7237513
12. Pihnastyi O., Khodusov V. Model of a Composite Magistral Conveyor Line // IEEE First International Conference on System Analysis & Intelligent Computing. 2018. https://doi.org/10.1109/SAIC.2018.8516739
13. Przystałka P., Katunin A. A concept of automatic tuning of longwall scraper conveyor model // Federated Conference on Computer Science and Information Systems. 2016. P. 599–602. [Электронный ресурс]. URL: https://www.researchgate.net/publication/306322761_A_Concept_of_Automatic_Tuning_of_Longwall_Scraper_Conveyor_Model (19.06.2020).
14. Ещин Е.К. Моделирование электромеханической системы скребкового конвейера в Simulink // Вестник Кузбасского государственного технического университета. 2015. № 3. С. 83–92.
15. Sruthi M.P., Nagamani C., Ilango G.S. Dynamic load sharing in multi-machine conveyor belt systems // IEEE PES Asia-Pacific Power and Energy Engineering Conference. 2017. http://doi.org/10.1109/APPEEC.2017.8308953
16. Kukishev D, Meshcheryakov V, Boikov A, Evseev A. Energy saving in the scalar control system of an asynchronous electric drive // X International Conference on Electrical Power Drive Systems. 2018. http://doi.org/10.1109/ICEPDS.2018.8571784
17. Xiao Dongming, Li Xuejun, He Kuanfang. Power Balance of Starting Process for Pipe Belt Conveyor Based on Master-Slave Control // IEEE Access. 2018. Vol. 6. P. 16924–16931. http://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2810258
18. Zhao Minghui, Han Jiaxin, Ma Sai. Finite element analysis on driving drum of mining belt conveyor // 11th International Symposium on Computational Intelligence and Design (Hangzhou, 8–9 December 2018). Hangzhou: IEEE, 2018. P. 222–225. http://doi.org/10.1109/ISCID.2018.10152
19. Павлов В.Е. Моделирование нагрузок электроприводов типовых производственных механизмов с применением системы «преобразователь частоты асинхронный двигатель» // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2011. № 9. C. 168–173.
20. Павлов В.Е. Исследование режимов пуска электропривода ленточного конвейера методом компьютерного моделирования // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2018. Т. 22. № 4. C. 136–147. http://doi.org/10.21285/1814-3520-2018-4-136-147
Рецензия
Для цитирования:
Павлов В.Е. Сравнение двух вариантов пуска электропривода ленточного конвейера. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2020;24(5):1069-1079. https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-5-1069-1079
For citation:
Pavlov V.E. Сравнение двух вариантов пуска электропривода ленточного конвейера. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2020;24(5):1069-1079. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/1814-3520-2020-5-1069-1079
Просмотров:
258
Послать статью по эл. почте 