ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА И ВЫБОР МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ КОНВЕЙЕРОВ

При значительном конструктивном разнообразии конвейеров им присущи следующие ха­рактерные особенности, обусловленные режимом экс­плуатации:

а) продолжительный режим работы, как правило, в течение значительных промежутков времени (смены или нескольких смен) без пауз за время включения;

б) относительно редкие пуски, продолжительность которых не влияет на производительность конвейера, и неизменное направление вращения двигателя;

в) возможность возникновения значительных статических моментов при тро-гании, превосходящих иногда номинальные нагрузки (М_с,тр>М_с,н₀м), например при пуске нагруженных конвейеров после внезапной (ава­рийной) остановки;

г) работа двигателей конвейеров при самых различных условиях окружающей среды: на открытом воздухе, в запылённых и влажных помещениях, при высокой и низкой температурах, в цехах с агрессивной средой.

В связи с указанными особенностями к электроприводу конвейеров предъяв-ляются требования обеспечения повышенного значения пускового момента М_п/М_ном< 1,6-1,8), высокой надёжности и простоты обслуживания. В некоторых случаях необходимо обеспечить

плавный пуск и торможение ленточных и подвесных конвейеров для предотвраще-ния пробуксовывания лен­ты или раскачивания груза, небольшое регулирование ско-рости в диапазоне 1:2 для изменения темпа работы (на конвейерах поточных линий), согласованное вра­щение электроприводов нескольких конвейеров.

Перечисленным требованиям в достаточной степени удовлетворяет электро-привод с трехфазными асинхрон­ными двигателями продолжительного режима ра-боты - с короткозамкнутым и с фазным ротором. Недостатком двигателей с корот-козамкнутым ротором является боль­шой пусковой ток. Но применение двигателей с короткозамкнутым ротором удешевляет автоматизацию кон­вейеров. При этом пред-почтительнее выбирать двигате­ли с повышенным пусковым моментом. Для однодви-гательного привода конвейеров, скорость которых должна регулироваться, исполь-зуют многоскоростные двигатели с переключением числа пар полюсов, либо приме-няют дополнительные механические вариаторы или регули­руемые электрические и гидравлические муфты. Двига­тели с фазным ротором устанавливают на конвейерах, требующих повышенного пускового момента, при много­двигательном приводе кон-вейеров с целью выравнива­ния нагрузок отдельных двигателей, а также при необ­ходимости согласованного движения конвейеров ПТС.

Расчёт мощности двигателей конвейеров. При работе конвейера электро-привод создает движущее усилие, ко­торое передаётся приводным барабаном (звёздочкой) тяговому органу - ленте (цепи). Для нормальной пе­редачи, этого усилия лента (цепь) должна иметь пред­варительное натяжение, создаваемое грузом Gо (рис. 5-6,а). Усилие натяжения ленты (цепи) F будет изменяться от точки 0 по направлению к точкам 1-3 вследствие дополнительных усилий сопротивления дви­жению. В точке 3 усилие fнаб, Н, на набегающей ветви ленты (цепи) будет складываться из следующих состав­ляющих:

где F₀ - усилие предварительного натяжения, Н; F_п=±Gгрхsinb - усилие, oбус-ловленное подъёмом или опусканием груза (у наклонных конвейеров),Н; F= с(G_Гр+Gо)хсоsb - суммарное усилие, вызванное тре­нием в опорах роликов, ленты по роликам или роликов о монорельсу,Н; G_гр - сила тяжести транспортируемо­го груза, Н; G₍₎ - сила тяжести несущих и тяговых эле­ментов (ленты, роликов, цепи и др.), Н; b - угол накло­на трассы к горизонту (см.рис.5-4), обычно b<20-22°; с=0,02-0,05 - общий коэффициент сопротивл­ения движению; Fн,б - усилие, компенсирующее сопро­тив-ление движению от трения в подшипниках натяжно­го барабана (звездочки),Н. Усилие Fн,б находится:

где m - коэффициент трения, равный0,03-0,06;D и d - диаметры барабана (звёз-дочки) и цапфы подшипника,м. Усилие Fс,Н, преодолеваемое приводным двигате­лем, обусловлено раз-ностью усилий в точках 3 и О, т.е. в набегающей сбегающей ветвях ленты (цепи) конвейера, и усилием Fн,б Н, компенсирующим сопротивле-

Чтобы не перегружать эти участки, приходится увели­чивать габариты тяго-вого органа и механической части. Избежать возникновения больших тяговых уси-лий мож­но, если конвейеры приводятся в движение от нескольких приводных стан-ций. При этом тяговый орган каждой приводной станции пе­редает усилие,

пропорцио­нальное статическому со­противлению только одного участка, а не всего конвей­ера.

Для выбора места уста­новки нескольких привод­ных станций строится, диа­грамма изменения усилий натяжения (рис, 5-6,б), подсчитывается мощность двигателей и опреде-ляется такое место их уста-новки, чтобы суммарное тяговое усилие F_с двигателей не­скольких приводных стан­ций примерно равнялось усилию однодвигательного привода. Оп-тимальное ко­личество привод-ных стан­ций можно определить пу­тем технико-экономического сравнения нескольких вари­ан-тов, которые должны учи­тывать стоимость электри­ческого и ме-ханического оборудования.

При многодвигательном приводе конвейера роторы от-дельных двигателей в устано-вившемся режиме имеют оди-наковую скорость wc, так как они механически связаны тяговым органом. Вместе с тем электропривод должен обеспечить макси­мальное тяговое усилие, не­обходимое для преодоления сопротивлений движению конвейера и равное сум­ме усилий, создаваемых отдельными двигателями, т. е. F1+F2+...+Fi=F_с. Рассмотрим случай, когда конвейер приводится в движение от двух привод­ных станций с двигателями одинаковой мощности. Если механические характеристики обоих двигате­лей полностью совпадают (рис. 5-7,а), то во время ра­боты конвейера двигатели создают одинаковые тяговые усилия: F1=F2=F_с/2. Когда характеристики двигателей отличаются одна от другой (рис. 5-7,6), тяговые усилия двигателей будут разными, т.е. F1=/=F2=/=F_с/2. Двига­тель, имеющий более жёсткую характеристику, развива­ет тяговое усилие большее, чем двигатель, у которого характеристика мягче.

В тяговом органе конвейера при неодинаковых ха­рактеристиках двигателей возникает дополнительное натяжение, обусловленное разностью моментов двига­телей. Поэтому при установке на приводных станциях конвейера асинхронных дви-гателей с короткозамкнутым ротором следует проверять их характеристики и при-ме­нять машины с одинаковыми параметрами. Если для привода используются дви-гатели с фазным ротором, то соответствие характеристик может быть получено вве­дением дополнительных сопротивлений в цепь ротора.