Автоматизированный электропривод конвейеров

      Автоматизация конвейерного транспорта предусматривает  оснащение средствами автоматического контроля и зашиты каждого конвейера и управление, как отдельными конвейерами, так и всей линией.

      Под автоматизированной конвейерной линией понимается такая линия, конвейеры  которой объединены общей системой управления, обеспечивающей соблюдение необходимых блокировок и защит, а также автоматическую реализацию законов пуска, остановки и дозапуска конвейерной линии.

      Основными факторами, влияющими на процесс  автоматизации конвейерных линий, являются: разнообразие технологических схем конвейерных линий по конфигурации, длине, числу конвейеров и ответвлений; разнотипность конвейеров по их технологическому назначению, производительности, конструктивному исполнению, длине и динамическим характеристикам; разнотипность приводов конвейеров по числу и типу двигателей и т.д.

      Системы автоматизации конвейерных линий с учётом современного уровня совершенствования конвейеров должны обладать функциональными возможностями, обеспечивающими:

     - управление конвейерной линией с пульта управления;

     - автоматический пуск конвейеров в линии в направлении против грузопотока с помощью пускового устройства;

     - возможность, как выбора, так и раздельного пуска любого маршрута разветвленной конвейерной линии;

     - автоматическую подачу звукового предупредительного сигнала перед пуском конвейерной линии;

     - при запуске отдельных маршрутов разветвленной конвейерной линии подачу звукового сигнала только по этому маршруту;

     - возможность до запуска части конвейерной линии при остальных работающих конвейерах;

      - автоматический контроль скорости движения ленты или скребковой 
цепи конвейера;

     - включение на пуск каждого последующего конвейера только после достижения предыдущим конвейером заданной скорости;

     - включение дополнительных маршрутов без остановки работающих: включение системы орошения только на работающем конвейере и при наличии на нем груза;

     - оперативное отключение всей конвейерной линии с пункта управления;

     - автоматический возраст схемы в исходное положение после оперативного отключения с пункта управления;

     - экстренное прекращение пуска и экстренную остановку любого конвейера из любой точки по его длине;

     - автоматическое аварийное отключение конвейера при следующих нарушениях: отсутствии сигнала о достижении заданной скорости при пуске, снижении скорости во время работы несущего полотна или тяговой цепи до 75% номинальной при неисправности привода конвейера, недопустимом перегреве приводных барабанов, масла в турбомуфтах; сходе ленты в сторону; завале мест перегрузки и неисправностях цепей управления и контроля:

     - возможность наложения тормозов при оперативном и аварийном отключении ленточных конвейеров только при скорости ленты меньше 0,5м/с;

     - для конвейеров с автоматической натяжной станцией при снижении скорости ленты до 75% номинальной включение натяжной станции на увеличение натяжения ленты;

     - экстренное отключение конвейера с наложением тормозов в момент отключении конвейера или при обрыве ленты или цепи, при экстренном прекращении пуска или экстренной останове конвейера из любой точки по его длине, при завале перегрузочного устройства и превышении номинальной скорости ленты на 8% для конвейеров, устанавливаемых на наклонных выработках;

     - сигнал аварийного или экстренного отключения конвейера, сохраняются до ручной деблокировки его по месту аварии во всех случаях, кроме завала перегрузочного устройства или схода ленты;

     - одновременное автоматическое отключение всех конвейеров, транспортирующих груз на остановившийся конвейер;

     - отключение системы орошения при остановке конвейера;

     - блокировку, не допускающую повторное включение остановившегося из-за аварии конвейера, без ручного возврата системы защиты в исходное состояние;

     - блокировку, запрещающую запуск конвейерной линии при отсутствии возможности приема груза в месте разгрузки;

     - возможность перевода на местное управление любого конвейера линии без нарушения процесса автоматизированного управления остальными конвейерами;

     - сигнализацию на пульте управления о числе конвейеров, работающих в линии, маршруте;

     - сигнализацию на блоках управления о неисправном состоянии и причине неисправности конвейера;

     - двустороннюю телефонную связь с возможностью звукового кодового вызова;

     - информацию о состоянии конвейерной линии в систему оперативного диспетчерского контроля и управления шахты.

      Для грузолюдских конвейеров, предусматриваются дополнительные требования: предупредительная сигнализация у мест схода людей с ленты; аварийное отключение конвейера при проезде человеком места схода и при превышении скорости ленты; невозможность включения конвейера при отсутствии или неисправности сбрасывающего щитка, а также повторного включения конвейера до момента ручной деблокировки при его экстренном отключении; невозможность включения механизмов, подающих груз на конвейер; отключение системы орошения и контроль движущихся площадок схода.

      В настоящее время для управления конвейерами и конвейерными линиями в промышленности применяются как отдельные устройства контроля технологических параметров конвейера, так и комплексная аппаратура автоматизации конвейерных линий. Для реализации требований к автоматизации ПТС разработаны различные датчики и аппараты [7].

      В качестве примера промышленного привода приведена схема на основе преобразователя частоты CIMR-F7 фирмы OMRON-YASKAWA (Рис.3): 

Режимы  управления/диапазон регулирования

      вольт-частотное/1:40

      векторное без датчика обратной связи/1:100

      векторное с датчиком обратной связи/1:1000 
 

Функциональные  возможности

      управление  моментом

      торможение  с повышенным скольжением 

      энергосбережение 

      ПИД-регулятор 

Коммуникация

      Modbus (встроен) 

      DeviceNet

      Profibus

      CANOpen (опции) 

      Серия CIMR-F7 впитала в себя все основные тенденции построения ЭП переменного тока и поэтому готова к решению задач, соответствующих специфике применения асинхронного ЭП. Многолетний опыт применения в станках, подъемниках, конвейерах подтверждает сказанное. Диапазон мощностей: от 0,4 до 300 кВт [12].

Рис. 3 
3. Автоматизированные электроприводы 
 

      Условия эксплуатации:

- продолжительный режим работы без пауз за время включения;

- редкие пуски и неизменное направление вращения;

- преодоление статических моментов при трогании под нагрузкой (после внезапной аварийной остановки);

- влияние окружающей среды (перепад температур, агрессивная среда, запыленность). 

      Требования  к электроприводу:

- повышенный пусковой момент (М_п/М_нои = 1,6... 1,8);

- плавный пуск и торможение (для предотвращения пробуксовывания ленты или раскачи-вания груза у ленточных и подвесных);

- небольшое регулирование скорости в диапазоне 1:2 (для изменения темпа работы у поточных линий);

- согласованное вращение электроприводов (для нескольких конвейеров). 

      Электродвигатели. 

      АД  с КЗ-ротором и повышенным пусковым моментом, односкоростные или многоскоростные (с переключением числа пар полюсов). Примечание — Для регулирования скорости однодвигательного привода конвейера применяются дополнительные вариаторы механические или регулируемые электрические и гидравлические муфты.

            АД с фазным ротором:

- на конвейерах, требующих повышенного пускового момента;

- при многодвигательном приводе конвейеров (для выравнивания нагрузок отдельных двигателей);

- при обеспечении согласованного движения конвейеров.

      Многодвигательный привод применяется при большой протяженности конвейеров. Использование нескольких приводных станций позволяет избежать больших напряжений в механизмах, перегрузки участков, уменьшить габариты тягового органа и величину тяговых усилий.

      При этом тяговый орган каждой приводной  станции передает усилие, пропорциональное статическому сопротивлению только одного участка, а не всего конвейера.

      Выбор места установки приводных станций определяется в соответствии с диаграммой изменения усилий натяжения.