A leksander LESZCZY Ń SK I Tadeusz TŁU ŚC IK
Jan K A LYTA
NAPĘDY ELEKTRYCZNE PRZENOŚNIKA ŚCIANOWEGO ZGRZEBŁOWEGO PSZ-900
Streszczenie. N apęd elektryczny przenośnika zgrzebłowego, ścianow ego typu PSZ-900, w ykonyw anego przez N O W O M A G w N ow ym sączu obejm uje dwa alternatywne rozwiązania:
- w yposażenie elektryczne z dw om a lub trzem a jednobiegunow ym i silnikami asynchronicz
nymi budow y ognioszczelnej o mocy 400 kW na 1000 V lub 1140 V AC,
- w yposażenie elektryczne z dwubiegunow ym i dwom a lub trzema silnikam i budowy ognio
szczelnej o m ocy 105/315 kW na 1000 V lub 1140 V.
W ydajność przenośnika PSZ-900 wynosi 1750 ton/godz., długość do 315 m oraz prędkość łańcucha 1,4 m/s. Przenośnik je st w yposażony w moduł sam oczynnego napinania łańcucha.
ELECTRIC DRIVE OF THE ARM OURED FACE CO NVEYO R TYPE PSZ-900
Sum m ary. The electric drive o f type PSZ-900 conveyor, manufactured by NOW OM AG in N ow y Sącz, has been designed in two alternatives:
- single speed drive consisting o f two or three squirrel-cage three phase asynchronous motors, each o f the rate 400 kW , 1000 or 1140 V AC.
- double speed drive consisting o f two or three asynchronous squirrel-cage pole reversible m otors, each o f the rate 105/315 kW; 1000 or 1140 V AC.
Capacity o f the type PSZ-900 conveyor is 1750 tons per hour, at lenght 315 m and chain speed 1,4 m eter per second.
1. W PRO W A D ZEN IE
N apęd elektryczny został opracowany do przenośnika ścianowego zgrzebłowego PSZ-900.
produkcji N O W O M A G w N ow ym Sączu.
Podstaw ow e dane techniczne przenośnika są następujące:
- typ przenośnika PSZ-900,
74 A. Leszczyński, T. Tłuścik, J. Kalyta
-w y d a jn o ść 1750t/godz., - długość 3 1 5 m ,
- prędkość łańcucha 1,4 m/s,
- m oc napędu 3x400 kW lub 3x105/315 kW, - napięcie zasilania 1000 V lub 1140 V, 50 Hz, - w yposażenie elektryczne dla kopalń gazowych.
N apęd elektryczny przenośnika został opracowany w niżej podanych wariantach:
- napęd dw usilnikow y 2 x 400 kW, - napęd trzysilnikow y 3 x 400 kW,
- napęd dw u- i trzysilnikow y 2 i 3 x 105/315 kW.
W yposażenie elektryczne przenośnika z silnikam i napędow ym i dużej mocy w ym agają rozw iązania szeregu problem ów zw iązanych z zasilaniem, w yrów nyw aniem obciążeń między silnikam i stacji w ysypow ej i zwrotnej, gwarantujące właściw y naciąg łańcucha itp.
W ym agana duża w ydajność przenośnika zgrzebłowego prowadzi do zastosowania zespołów w yposażenia elektrycznego w iększych m ocy. Trzeba brać pod uw agę kom pleksowe w yposażenie elektryczne ściany, dla optym alizacji kosztów.
Przenośnik ścianow y zgrzebłow y stanowi jeden z m odułów w yposażenia ściany, który w ym aga zastosow ania do zasilania dw u stacji transform atorow ych. W yposażenie elektryczne przenośnika je s t przew idziane do stosowania w pokładach gazow ych grupy “c ” .
2. ZA SILA N IE
M oce silników napędow ych przenośnika dużej w ydajności w ym agają zasilania napięciem 1000 V lub 1140 V. Schem aty zasilania napędu z silnikam i asynchronicznym i, zwartymi budowy przeciw w ybuchow ej 400 kW oraz 105/315 kW przedstaw iono na rys. 1 i 2.
N apęd przenośnika dw usilnikow y m oże być zasilany z jednej stacji transformatorowej 1000 kVA lub z dw u stacji transform atorow ych, każda o mocy 630 kVA. Pod względem w yposażenia elektrycznego stanowi on w ariant mniej kosztow ny w porów naniu z napędem trzysilnikow ym .
N apęd trzysilnikow y w ym aga do zasilania dw óch stacji transform atorow ych o mocach 630 kV A oraz 1000 kVA.
Podczas rozruchu w ystępują spadki napięć między silnikiem i transformatorem zasilającym , które pow odują obniżenie m om entów rozruchowych, niekiedy około 40%.
Aby tem u zapobiec, zastosowano kable o odpowiednim przekroju. Ponadto w napędach 400 kW zastosow ano sprzęgła przepływowe, pozwalające wykonać rozruch na biegu luzem.
Należy zaznaczyć, że korzystne je st usytuowanie transform atorów zasilających jak najbliżej silników napędow ych.
Do zasilania napędów zastosowano wyłączniki wieloodpływ owe HA-dk7CS/4VAC-2 dla silników 400 kW , a dla napędu trzysilnikow ego 105/315 kW wyłącznik HA-dk9/6VAC400.
dające m ożliw ość w ykonania zasilania przedstawionego na rysunkach 1 i 2.
3. CH A RA K TERY STY K A NA PĘD U JEDN OBIEGO W EGO
N apęd jednobiegow y zrealizowano w dwu wariantach: z dwom a lub trzem a silnikami napędow ym i. W yposażenie elektryczne je st zabudowane na dwu końcach przenośnika.
N a stacji w ysypow ej m oże być zabudowany jeden lub dwa silniki napędowe SG-3450S-4.
400 kW napędzające przez sprzęgła przepływ owe typu 487D TPPW -V OITH i przez przekładnię przenośnik. Stację zw rotną napędza jeden silnik 400 kW ze sprzęgłem przepływ owym .
W skład w yposażenia elektrycznego wchodzi także pulpit sterow ania iskrobezpiecznego.
m ieszczący przyciski, sygnalizację oraz w skaźnik prądów silników. Silniki napędowe i sprzęgła są chłodzone wodą. Instalacja wodna je st kontrolowana czujnikiem przepływu oraz czujnikiem ciśnienia. W yłącznik wielostycznikow y je st usytuowany w chodniku przyścianow ym . D la uzyskania większej żywotności łańcucha zastosowano moduł sterowania napinaniem łańcucha działający podczas pracy przenośnika.
Silnik je st skonstruowany dla napędu poprzez sprzęgła przepływowe. M om ent rozruchowy M r = 1,2 Mn - m om entu znam ionowego, zaś m om ent m aksym alny M K= 3,2 M N.
Silnik z p rze k ład n ią je st połączony sprzęgłem przepływ owym o regulow anym przepływie dw om a zaworami: zaworem dużego przepływu, w ysterow anym tylko podczas rozruchu, i zaw orem m ałego przepływu. Podczas pracy ustalonej w yłącza się zawór dużego przepływu i pozostaje zaw ór m ałego przepływu.
Zastosow anie sprzęgieł przepływ owych pozw ala na w ykonanie rozruchu silnika na biegu luzem. Przez stopniow e napełnienie w odą sprzęgieł zm niejsza się działanie dynam iczne na
76 A. Leszczyński, T. Tłuścik, J. Kalyta
m echanizm y przenośnika. Sprzęgło ogranicza także m om ent m aksym alny silnika.
C harakterystyka m echaniczna m om entu w funkcji obrotów je st mniej sztywna. Zw iększa się poślizg, a tym sam ym i straty energetyczne. Podczas pracy ustalonej następuje autom atyczne w yrów nyw anie obciążeń m iędzy napędam i na zasadzie w agi hydraulicznej.
W efekcie sprzęgła przepływ ow e działają korzystnie na m echanizm y przenośnika oraz um ożliw iają rozruch silników na biegu luzem.
M l - M 3 - siln ik i n a p ęd o w e W - w y łą c z n ik w ie lo s ty c z n ik o w y T l - T 2 - trafo z a sila ją c e
Rys. 1. Schemat zasilania napędu z silnikami 400 kW: a) 2 ■ 400 kW, b) 3 ■ 400 kW Fig. 1. Schema supply command with motor 400 kW: a) 2 • 400 kW, b) 3 • 400 kW
4. C H A R A K TER Y SY K A N A PĘD U D W UBIEG OW EGO
N apęd silnikiem asynchronicznym dw ubiegow ym je st pow szechnie stosowany do przenośników zgrzebłow ych. Jednakże do przenośnika PSZ-900 zastosow ano trzy silniki 105/315 kW i m oduł sterow ania napinaniem , pracujący na biegu szybkim. Zastosow ano tu silniki indukcyjne górnicze (chłodzone wodą) SG3 400 S -12/4, 492/1483 obr/min.
126/212 A.
Rozruch napędu odbyw a się na biegu w olnym , któremu odpow iada mniejszy prąd, a więc m niejsze straty podczas rozruchu, dając możliwość dwustopniowej regulacji prędkości.
Sterow anie iskrobezpieczne przenośnika odbywa się z pulpitu sterowniczego.
Pulpit sterow niczy oprócz przycisków, sygnalizacji i pom iaru prądów silników jest w yposażony w przyciski i sygnalizację obejm ującą sterowanie napinaniem łańcucha.
N apęd dw ubiegow y może być również realizowany z dwom a silnikami napędowym i, jeśli warunki eksploatacji na to pozwalają.
M l - M 3 - siln ik i n a p ęd o w e W - w y łą c z n ik w ie lo s ty c z n ik o w y T l - T 2 - trafo za sila ją c e
Rys.2. Schemat zasilania napędu z silnikami dwubiegowym i 105/315 kW: a) 2 ■ 105/315 kW, b) 3 ■ 105/315 kW Fig.2. Schema supply command with double speed drive motor 105/315 kW: a) 2 • 105/315 kW,
b) 3 • 105/315 kW
5. M OD UŁ STER O W A N IA N A PIN A N IEM
M oduł sterow ania napinaniem M SN bazuje na zastosow aniu sterownika m ikroprocesorow ego oraz przekaźników separacyjnych. W funkcji prądów silnika wysypu i stacji zwrotnej są w ysterow yw ane zawory układu napinania elektrohydraulicznego.
78 A. Leszczyński, T. Tłuścik, J. Kalyta
Schem at blokow y m odułu M SN w łączonego do układu sterow ania przenośnika przedstaw iono na rys.3. Sterow anie napinaniem w ykonano iskrobezpieczne.
R ozróżnia się dw a rodzaje pracy MSN:
- napinanie autom atyczne, - napinanie ręczne.
Rodzaj napinania je s t ustaw iany na pulpicie sterującym . N apinanie ręczne odbyw a się na podstaw ie odczytu prądów , pobieranych przez silniki po zakończeniu rozruchu.
M oduł napinania łańcucha reaguje na zm ianę prądu jednego z dw u silników napędowych przenośnika zgrzebłow ego. Gdy prąd silnika M l J, > J2 silnika M2, w ów czas łańcuch jest napinany, natom iast przy J2> J, łańcuch je st luzowany. Do tego celu służy układ hydrauliczny napinania, sterow any zaworam i iskrobezpiecznym i 12 V, które w ysterow ują siłowniki hydrauliczne. R óżnica prądów , przy których następuje napinanie lub luzowanie, je st określana softwarowo.
Zastosow anie m odułu M SN w w yposażeniu przenośnika daje m ożliw ość utrzym ania praw idłow ego naciągu łańcucha podczas pracy przenośnika, a tym sam ym zwiększa jego żywotność.
Rys 3. Schemat blokow y w yposażenia elektrycznego z modułem napinania UN Fig.3. Blok schéma stretching UN with electric équipement
6. Z A K O Ń C Z E N IE
W artykule opisano dw a w arianty w yposażenia elektrycznego przenośnika PSZ-900:
- dla napędu jednobiegow ego, - dla napędu dw ubiegow ego.
N apęd jednobiegow y ze sprzęgłam i przepływ owym i pozwala na lepsze wykorzystanie mocy przenośnika ze w zględu na zastosowanie silników napędow ych 400 kW o dużej przeciążalności m om entem . Przez zastosow anie sprzęgieł skraca się czas rozruchu silników, obniżając straty m ocy podczas rozruchu. Napędy ze sprzęgłami przepływ owym i pozw alają na zw iększenie żyw otności przenośnika.
N apęd dw ubiegow y charakteryzuje się prostszym układem sterowania. Nie zastosowano w nim sprzęgieł przepływ ow ych.
M oduł sterow ania napinaniem M SN będzie miał zastosowanie w obu rodzajach napędu.
Pozw ala on na utrzym anie ustawionej siły naciągu w łańcuchu przenośnika.
LITER A TU RA
1. A ntoniak J.: N ow oczesne sprzęgła hydrokinetyczne do napędów wysoko wydajnych przenośników zgrzebłow ych. M aszyny Dźwigowo-Transportowe. Detrans 4/1997 r.
2. A ntoniak J.: W ysoko wydajne przenośniki taśmowe w górnictwie w ęgla kam iennego - M echanizacja i A utom atyzacja Górnictwa 5/333. 1998.
3. D okum entacja w yposażenia elektrycznego przenośnika PSZ-900. CM G KOM AG.
Recenzent: Dr hab.inż. Eugeniusz Kałuża Prof.Politechniki Śląskiej
80 A. Leszczyriski, T. Tluscik, J. Kalyta
A bstract
The electric drive o f the type PSZ-900 arm oured face conveyor has been designed in two alternatives.
- single speed drive, consisting o f tw o or three squirrel-cage three phase asynchronous m otors, each o f the rate 400 kW , 1000 or 1140 V AC.
- double speed drive,consisting o f two or three squirrel-cage pole reversible asynchronous motors each o f the rate 105/315 kW , 1000 or 1140 V AC.
The choice o f electrical equipm ent o f the convreyor driven by high pow er motors dem anded solving several problem s concerned to pow er supply and load balance o f m otors,providing proper tension o f the driving chain.
Stretching o f the chain is perform ed by means o f the m icroprocessor controlled system w hich operates electrohydraulic valves controlling the chain tightening m echanism .
The electric pow er is supplied by two flam eproof transform ers stations w ith the use o f m ultiontlet station (m ulticontactor switch).
The w hole electric equipm ent o f the arm oured face conveyor type PSZ-900 is intended and fitted for use in the coal mine gaseous beds o f the “c” grade.
