Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей Черемушкина Маргарита Сергеевна

Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей
<
Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Черемушкина Маргарита Сергеевна. Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей : диссертация ... кандидата технических наук : 05.09.03 / Черемушкина Маргарита Сергеевна; [Место защиты: С.-Петерб. гос. гор. ин-т им. Г.В. Плеханова].- Санкт-Петербург, 2009.- 158 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/115

Содержание к диссертации

Введение

1. Электромеханические системы ленточных конвейеров 9

1.1. Общие характеристики условий работы электроприводов шахтных ленточных конвейеров 9

1.2. Анализ современного состояния электроприводов и систем управления 13

1.3. Выбор способа управления электроприводом конвейера 16

1.3.1. Плавный пуск 16

1.3.2. Частотное регулирование скорости асинхронного двигателя 19

1.4. Выбор закона управления асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором 22

1.5. Выводы 25

2. Математическая модель системы управляемый электропривод - ленточный конвейер с использованием полупроводниковых преобразователей частоты 26

2.1. Математическая модель асинхронного двигателя... 28

2.2. Система управлеьшя электроприводом конвейера 31

2.2.1. Система прямого управления моментом БТС 32

2.3. Моделирование конвейера .. 41

2.4. Моделирование нагрузки на конвейер 52

2.5. Моделирование конвейерной поточно- транспортной системы 57

2.6. Исследования много двигательного асинхронного частотно-регулируемого электропривода на модели... 61

2.7. Выводы 66

3. Микропроцессорная система управления многодвигательным частотно-регулируемым электроприводом конвейерного транспорта 67

3.1. Требования к системе автоматизации многоконвейерной линии 67

3.2. Анализ и выбор структуры системы управления электроприводами конвейера 71

3:3. Алгоритм формирования сигналов задания системы, управления многодвигательным электроприводом конвейера 80

3.4. Выводы 89

4. Экспериментальные исследования частотно-регулируемого электропривода конвейера 90

4.1. Макет многодвигательного электропривода переменного тока с преобразователями частоты 90

4.2. Система управления и моделирование нагрузки 94

4.3. Анализ результатов экспериментальных исследований 99

4.4. Выводы 101

5. Повышение надежности оборудования конвейеров 102

5.1. Надежность восстанавливаемого оборудования и методы ее повышения 102

5.2. Повышение коэффициента готовности за счет снижения времени восстановления 104

5.3. Контроль и диагностика работы комплекса многоконвейерных технологических линий 111

5.4. Организация и структура системы диагностики 117

5.5. Выводы. 125

Список литературы 126

Приложение 1 137

Введение к работе

Актуальность темы: Одним из наиболее

производительных типов машин непрерывного транспорта являются ленточные конвейеры, поскольку они способны перемещать полезное ископаемое на значительные расстояния с минимальными эксплуатационными и энергетическими затратами, могут быть объединены в конвейерные линии большой протяженности и производительности, а также использоваться в комплексах циклично-поточной технологии.

Совершенствованию конвейерных электроприводов уделяли в разные годы большое внимание такие известные отечественные ученые как: Тарасов Ю.Д., Дмитриев В.Г., Запенин И.В., Шахмейстер Л.Т., Дьячков В.К., Соловьев А.С. и т.д. Интерес к электроприводу механизмов непрерывной транспортировки проявляют различные технические предприятия мира: Siemens (Германия), Schneider Electric (Франция), Metso Minerals (Англия), ОАО «Александровский машиностроительный завод» (Россия), Pioma (Польша), ABB (Германия) и др.

Однако к настоящему времени не решен ряд вопросов, связанных с выравниванием нагрузки в многодвигательном электроприводе и реализацией системы управления многодвигательным асинхронным частотно-регулируемым конвейерным электроприводом. Существующие системы управления электроприводом конвейерного транспорта не позволяют обеспечить требования по рациональному энерго- и ресурсосбережению. Например, существующая система магистрального конвейерного транспорта шахт ОАО «Воркутауголь» построена 30-40 лет назад и в настоящее время работает на предельных режимах, что становится сдерживающим фактором в работе угольного предприятия.

Сказанное подчеркивает актуальность и необходимость проведения исследований по синтезу алгоритмов и системы управления электроприводом конвейерного транспорта с выбором соответствующих технических средств.

Данная работа посвящена разработке алгоритма

управления, удовлетворяющего техническим требованиям, предъявляемым к шахтным ленточным конвейерам, и позволяющего осуществлять энерго- и ресурсосбережение с учетом случайного характера грузопотока. Наиболее эффективным методом решения поставленных задач является построение систем управления с применением частотно-регулируемых асинхронных двигателей.

Цель работы: повышение энерго- и ресурсосбережения
конвейерного транспорта путем реализации разработанных
алгоритмов управления частотно-регулируемым

многодвигательным асинхронным электроприводом конвейера.

Задачи исследования:

  1. Разработка математической модели системы электропривод -конвейер и поточно-транспортной системы, состоящей из нескольких последовательно и параллельно включенных конвейеров.

  2. Разработка алгоритмов управления частотно-регулируемыми многодвигательными электроприводами конвейерного транспорта, позволяющих обеспечить равномерность натяжения ленты по ее длине и автоматическое регулирование отдельных двигателей с целью перераспределения нагрузки между ними.

  3. Создание экспериментального стенда с применением частотно-регулируемого электропривода и реализацией синтезированных алгоритмов системы автоматического управления (САУ).

  1. Определение эффективности применения разработанных алгоритмов управления.

  2. Разработка структуры системы контроля и диагностики комплекса многоконвейерных технологических линий с целью повышения эксплуатационных характеристик электроприводов конвейерного транспорта.

Идея работы: Для обеспечения энерго- и ресурсосбережения за счет снижения нагрузок на ленту в динамических режимах и регулирования производительности поточных конвейерных линий следует управлять электроприводами конвейерного транспорта путем регулирования частоты вращения асинхронных двигателей посредством

полупроводниковых статических преобразователей Научная новизна:

  1. Создан алгоритм управления с корректировкой сигналов задания в системе управления многодвигательным частотно-регулируемым электроприводом конвейера, учитывающий случайный характер грузопотока, что обеспечивает ресурсосбережение конвейерной установки за счет перераспределения и выравнивания нагрузки двигателей конвейера.

  2. Установлены зависимости изменения электромагнитного момента электродвигателя от динамических нагрузок на валу электропривода конвейера в режиме пуска и в рабочих режимах при различных алгоритмах управления многодвигательным электроприводом, позволяющие обосновать необходимый алгоритм системы управления многодвигательным электроприводом конвейера, что обеспечивает энергетически эффективный режим работы транспортной установки.

Защищаемые положения:

1. Разработанная математическая модель системы
«частотно-регулируемый многодвигательный электропривод -
конвейер - система управления конвейерами», учитывающая
динамические процессы, происходящие в элементах транспортной
системы, обеспечивает оценку энергетической эффективности
применения разработанных алгоритмов, что позволяет снизить
динамические перегрузки в ленте на (15-20)%.

2. Алгоритм формирования сигналов задания в системе
управления многодвигательным асинхронным электроприводом,
позволяющий учитывать случайный характер грузопотока,
повышает равномерность перераспределения нагрузки между
приводными двигателями до 80% и исключает проскальзывание
ленты при изменении условий работы конвейера.

Методы исследований: При проведении теоретических исследований использовались методы теории автоматического управления сложной электромеханической системой, методы теории электропривода и математического моделирования с использованием программы Matlab. Экспериментальные

исследования проводились на лабораторном макете многодвигательного асинхронного частотно-регулируемого электропривода кафедры Э и ЭМ СПГГИ (ТУ).

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и результатов подтверждается достаточным объемом и близкой сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований.

Практическая ценность работы:

Создана математическая модель многодвигательного частотно-регулируемого электропривода, построенная с введением системы формирования корректирующих сигналов задания при случайном характере нагрузки. Проведено апробирование алгоритмов управления многодвигательным электроприводом на микропроцессорных средствах, для чего создано программное обеспечение для программируемого контроллера.

Внедрение разработанных алгоритмов и системы управления шахтным конвейерным транспортом осуществлено в ОАО «Гипрошахт» и ОАО «Воркутауголь».

Апробация работы:

Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на: IX Международной выставке молодежных научно-технических проектов ЭКСПО-Наука 2003, проводившейся под эгидой ЮНЕСКО; Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Неделя науки» СПбГПУ 2004-2006, 2008г; международной конференции молодых ученых «Проблемы освоения полезных ископаемых» 2005г; конференции молодых ученых «Полезные ископаемые России и их освоение» 2005г; научных конференциях в Краковской Горно-металлургической академии 2005-2007г; международном форуме молодых ученых «Проблемы рационального природопользования» 2006г; международной конференции в Фрайберге 2008г.

Личный вклад автора:

Разработана математическая модель системы электропривод - конвейер и модель управления поточно-транспортной системой, состоящей из нескольких последовательно

и параллельно включенных конвейеров.

Разработан алгоритм управления частотно-регулируемым многодвигательным электроприводом конвейера, позволяющий обеспечить автоматическое регулирование отдельных двигателей с целью перераспределения нагрузки между ними и равномерность натяжения ленты по ее длине.

Создан экспериментальный стенд с применением частотно-регулируемого электропривода и реализацией синтезированных алгоритмов системы автоматического управления.

Публикации: По теме диссертации опубликовано 10 научных работ в периодических изданиях, в сборниках научных трудов и в сборниках тезисов докладов научно-технических конференций, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК Минобрнауки. Подана заявка на патент.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 178 наименований и 5 приложений. Основной текст диссертации изложен на 137 страницах, включает в себя 34 рисунка и 12 таблиц. Общий объем работы- 178 страниц.

Общие характеристики условий работы электроприводов шахтных ленточных конвейеров

Регулирование скорости вращения АД путем изменения напряжения реализуется применением относительно простых технических средств.[23]. С этой целью между сетью переменного тока со стандартным напряжением (Uc=const) устанавливается регулятор напряжения. (РН), напряжение на выходе которого (Us=var), регулируется путем подачи некоторого сигнала управления Uy. В качестве РН могут быть использованы, различные устройства - магнитные усилители, автотрансформаторы, устройства плавного пуска.

Электротехническая промышленность предлагает широкую номенклатуру тиристорных преобразователей напряжения, более известных как устройства плавного пуска (Soft-Start). Взрывозащищенные устройства плавного пуска конвейеров выпускаются рядом зарубежных фирм, среди которых ведущее положение занимают такие фирмы, как «Hansen & Reinders», «Elgor & Hansen», «Hamacher» и другие. Отечественной промышленностью выпускается два аппарата плавного пуска типа АПМ-200 и УКТВ-400 (ЗАО НЛП «Макеевский завод шахтной автоматики»).

Основное их предназначение - это обеспечение плавных контролируемых пуска и торможения асинхронного двигателя, для чего используют три основных способа [84, 85, 86]. 1. Управление напряжением. Этот способ наиболее прост. При его использовании обычно задаются начальное напряжение и требуемая продолжительность пуска. Система тиристорный преобразователь напряжения — асинхронный двигатель (ТПН-АД) при этом не контролирует ток и момент двигателя; поэтому данный способ не пригоден для электроприводов с тяжелым пуском. 2. Управление током. Этот способ основан на нарастании напряжения, которое прекращается при достижении током заданного предела, и далее ток удерживается на этом значении до окончания разгона двигателя. Недостатком способа является изменение ускорения в процессе разгона так же, как и при способе управления напряжением. 3. Управление моментом. Это наиболее сложный и совершенный способ. Он использует замкнутую по моменту систему регулирования, что позволяет получить линейный график изменения скорости двигателя. При этом способе управления ускорение и замедление электропривода может оставаться постоянным даже при изменении нагрузки в широких пределах. Кроме разгона и торможения двигателя современные ТПН, благодаря встроенной микропроцессорной системе управления, выполняют ряд дополнительных функций. Во-первых, ТПН расширяют функциональные возможности электропривода, благодаря наличию микропроцессорной системы управления, которая: - по измеренным значениям тока и напряжения двигателя оценивает нагрузку на его валу, позволяя идентифицировать работу двигателя с перегрузкой или недогрузкой, установить соответствующую защиту и предотвратить аварии технологического оборудования; - содержит релейные (аналоговые) входы/выходы, что позволяет организовывать дистанционное управление преобразователем, управление вспомогательными устройствами электропривода, например, механическим тормозом, а также обеспечить работу электропривода в замкнутом контуре регулирования; - имеет возможность осуществлять передачу данных по стандартным промышленным сетям (последовательный интерфейс ЯЭ232 или Я5485, РгойЬиэ, Оеу1сеЫе1:, СоЩго1Ые1 и др.), что позволяет строить сложные иерархические системы автоматического управления технологическим процессом. Во-вторых, ТПН служат основой для расширения систем защиты и диагностики преобразователя, двигателя и технологического оборудования. Типовыми являются защиты с отключением и/или предупреждением, рассчитанные на следующие случаи: перегрев двигателя, перегрев преобразователя, перегрузка двигателя, заклинивание ротора, недогрузка двигателя, недопустимое превышение или снижение напряжения сети, недопустимый перекос фаз или отсутствие напряжения в одной из фаз и т.д. В-третьих, ТПН выполняют широкий набор сервисных функций, благодаря встроенному дисплею и клавиатуре, что существенно упрощает настройку электроприводов под конкретное применение и делает более удобной его эксплуатацию. Обычно с помощью пульта управления можно ввести несколько десятков настроечных параметров и отображать в ходе эксплуатации токи и напряжения двигателя, потребляемую мощность, коэффициент мощности, температурное состояние двигателя, общее время работы, общее количество потребляемой энергии и др. Таким образом, современное устройство плавного пуска, являясь многофункциональным, позволяет не только решить проблему плавного регулируемого пуска и торможения; но и обеспечить необходимую автоматизацию технологических процессов, повысить безопасность и надежность работы технологического оборудования. Однако устройство плавного пуска не может выполнить следующие функции: - регулировать частоту вращения двигателя в установившемся режиме; - увеличить пусковой момент относительно номинального; - снизить пусковой ток до значений меньших, чем требуется для вращения ротора в момент старта.

Моделирование конвейера

На представленных графиках видно, что установившаяся частота вращения ротора АД при нагрузке 573 Н-м (щ) составляет 149 рад/с, а при моменте сопротивления 478 Н-м равна 164 рад/с (у2). Отклонение от заданной частоты вращения составило 0,6% для сох и 9,3% для а 2. Рассогласование скоростей вращения роторов АД составило 9,1%. Неодинаковыми получились электромагнитные моменты двигателей МЭ1 и МЭ2 и выходные механические мощности на валах АД РМ1 и РМ2- Разница по мощности на валах АД в установившемся режиме составила 8,4%.

Таким образом, при неизменном сигнале задания скорости вращения роторов АД и росте нагрузки на электроприводы наблюдается отклонение фактической скорости вращения от заданного значения. Удержать на заданном уровне скорости вращения электроприводов можно путем изменения самого сигнала задания. В случае неравномерной нагрузки на электроприводы необходимо изменять сигнал задания индивидуально для каждого электропривода.

Работа многодвигательного электропривода шахтных ленточных конвейеров, как правило, протекает в условиях неравномерной нагрузки на электроприводы. Поскольку приводы ленточных конвейеров механически связаны между собой через барабан, то требуется перераспределять нагрузку между двигателями путем изменения по внешнему контуру регулирования электромагнитного момента сигнала задания скорости вращения роторов АД индивидуально для каждого электропривода. 1. Предложенная математическая модель системы управляемый электропривод - ленточный конвейер, построенная с использованием программы МаИлЬ и выполненная в виде совокупности нескольких макроблоков, каждый из которых представляет собой отдельное приложение МаИ,аЬ, дает возможность исследования динамических режимов работы электропривода конвейера и синтеза алгоритмов управления, обеспечивающих быстродействие и ограничение динамических перегрузок в ленте конвейера. 2. Для электроприводов протяженных ленточных конвейеров могут быть использованы частотные электроприводы переменного тока с БТС- управлением. Математическое моделирование показало, что применение БТС-управления ограничивает колебания момента, а, следовательно, снижает рывки и динамические нагрузки в ленте конвейера. 3. Система управления много двигательным асинхронным электроприводом ленточного конвейера должна содержать на нижнем уровне систему прямого управления моментом двигателями, а на верхнем уровне систему формирования сигналов задания скорости вращения индивидуально для каждого электропривода для перераспределения нагрузки между двигателями. Определение оптимального уровня автоматизации является наиболее сложной задачей. Критерием целесообразности применения микропроцессорных систем управления должен быть экономический эффект от их использования [87, 88, 89]. Отсутствие достаточно надежных количественных данных по затратам на автоматизацию и эффекту от ее внедрения затрудняет проведение расчета технико-экономических показателей микропроцессорной системы управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта. Поэтому автоматизацию можно считать оправданной, если она обеспечивает повышение надежности, эффективности использования механизма, энергосбережение, а также упрощает обслуживание и ремонт электромеханического оборудования. Наиболее общим и эффективным методом обеспечения указанных требований является реализация1 иерархичности и блочно-модульной структуры в системах автоматизации. Независимость локальных систем автоматизации от систем более высокого уровня улучшает качество- управления при уменьшении степени участия оператора в процессе управления [90, 91, 92]. Наличие четкой иерархии в структуре системы! управления позволит перейти от рассмотрения- общих алгоритмов к ряду частных. Для электромеханических комплексов конвейерного транспорта характерно пять уровней иерархии: уровень общего управления , на котором оператор выбирает режим работы комплекса конвейерных линий, система контролирует выполнение начальных условий.

Требования к системе автоматизации многоконвейерной линии

Сложные технические объекты (системы), рассчитанные на длительный срок службы, создаются, как правило, ремонтируемыми. Переход системы из неработоспособного (предельного) состояния в работоспособное осуществляется- с помощью операций восстановления или ремонта. К первым, в основном, относятся операции идентификации отказа (определение его места и характера), замены, регулирования, заключительных операций контроля работоспособности системы в целом. Переход системы из предельного состояния в работоспособное осуществляется с помощью ремонта, при котором происходит восстановление ресурса системы в целом [113].

Ленточный конвейер - это технический объект средней сложности, как по своей структуре, так и по выполняемой функции — линейное перемещение сыпучего груза. Однако группа конвейеров на горизонте шахты, формирует уже достаточно сложную техническую систему, содержащую в себе не только отдельные конвейеры с различными характеристиками, но и перегрузочные узлы (аккумулирующие бункера), прерывающие грузопоток и усложняющие технологический процесс. Эта транспортная система является восстанавливаемой или обслуживаемой. В такой системе в рамках вероятностного подхода к анализу ее безотказности нельзя ограничиваться принципом единичного отказа, а нужно рассматривать различные пути развития отказов. Тем более что в конвейерных системах наблюдается много зависимых отказов; например, чрезмерный нагрев и износ обкладок из-за отказа опорных роликов или пробуксовки ленты на приводном барабане и др [114].

С увеличением- времени эксплуатации конвейерной линии ее надежность снижается в сравнении с проектной вследствие амортизации узлов и деталей конвейеров и перегрузочных пунктов, что не учитывается при проектировании конвейерных линий. С увеличением времени эксплуатации конвейерной линии растет число ее отказов, возрастают расходы на восстановление ее работоспособности, увеличиваются простои конвейерных линий и связанные с этим потери добычи угля. За период 19972001 гг. простои конвейерных линий на шахтах ОАО «Воркутауголь» увеличились в 6,65 раза (с 340 до 2260 ч), а потеря добычи угля по этой причине - почти в десять раз (с 35,9 до 343 тыс.т).

Такое же положение с эксплуатацией подземных конвейерных систем наблюдается и на других шахтах России. Поэтому исследование и разработка методов и технических средств обеспечения необходимого уровня надежности горной техники и, в частности, ленточных конвейеров представляет собой весьма актуальную задачу [115].

Главенствующей тенденцией в развитии транспортных систем на угольных шахтах является переход на их полную конвейеризацию. При этом создается сплошной грузопоток, прерывание которого из-за отказа главного (магистрального) конвейера, по существу, приводит к. остановке шахты на период ликвидации этого отказа. Растет мощность и конструктивная сложность конвейеров.

Наиболее системно вопросы надежности ленточных конвейеров изучались в Институте, геотехнической механики (ИГТМ) (г. Днепропетровск), ИГД им. А.А.Скочинского и в Московском горном университете. В результате удалось после обработки статистической информации собранной.на месте эксплуатации, оценить степень надежности конвейеров, выделить сборочные единицы, лимитирующих надежность установок, наметить стратегию повышения надежности конвейеров в целях первоочередной работы, над повышением показателей- их долговечности и ремонтопригодности;

Макет многодвигательного электропривода переменного тока с преобразователями частоты

Датчик представляет корпус, подвешенный на тросе в бункере или месте, в котором возможен завал (точка перегрузки). При заполнении бункера материалом или при завале датчик под действием материала меняет свое положение. Внутри датчика находится шариковый контакт. Стальной посеребренный шарик при нормальном положении датчика фиксируется в углублении. При наклоне корпуса датчика на 11-14 шарик перекатывается и замыкает цепь между кольцом, расположенным по периферии опорной площадки шарика и неподвижным контактом, расположенным над площадкой. При снижении угла наклона корпуса датчика до 2-4 шарик возвращается в среднее положение и контакт размыкается.

Важно обеспечить автоматический контроль производительности ленточных конвейеров, позволяющий: вычислить массу груза, доставленного конвейером или конвейерной линией за отчетный период времени; строго дозировать подачу груза на технологические аппараты или загрузочные бункера; учитывать интенсивность подачи груза для автоматического управления работой всей транспортной системой в заданном режиме.

В мировой практике известны, конвейерные весы с повышенной точностью измерения, основанные на поглощении слоем груза радиоактивного излучения (обычно гамма-излучения) и регистрации измененного излучения детектором, устанавливаемым над лентой и преобразующим их в электрические, импульсы. В1 усилительном устройстве сигналы преобразуются в ток, который затем возрастает пропорционально сигналу, получаемому от тахогенераторного датчика скорости.

Применение видеоконтрольных панелей, контроллеров и регулируемых электроприводов должно позволить значительно увеличить объем информации, поступающий автоматически из забоя горному диспетчеру, что вызовет существенное сокращение объема телефонных переговоров машиниста и диспетчера, как в штатных, так и в нештатных ситуациях.

Переход на беспроводную связь должен обеспечить возможность мониторинга подвижных объектов в шахте, что позволит диспетчеру наблюдать за перемещением электровозных составов, монорельсовых кабин, дизельного оборудования и т.п.

Для ленточных конвейеров следует предусматривать применение приводных и бесприводных скребков и щеток для очистки ленты от штыба. Накопление штыба под холостой, ветвью конвейера, может вызвать пожар, поскольку штыб блокирует вращение роликов; и они нагреваются в результате трения о ленту. В настоящее время существуют оптоволоконные1 кабели, чувствительные к местному нагреву и позволяющие по длине конвейера производить измерения температуры, обнаруживать и индицировать места перегрева. Такие устройства должны найти массовое применение на ленточных конвейерах шахт.

Диагностика поперечного порыва (обрыва) ленты удовлетворительно обеспечивается, существующим комплексом технических средств. Частичный поперечный порыв и продольный порыв (разрыв) пока диагностируются недостаточно- удовлетворительно. Для- диагностирования? нарушения целостности в момент его возникновения; а не в момент прохождения через контрольный, пункт, как в современных системах, требуется использование имеющихся в производстве лент специальной конструкции, в которой закладка средств отбора информации проводниковых петель производится на стадии изготовления ленты.

Управление конвейерной линией следует осуществлять с помощью программируемых контроллеров, объединенных в контроллерную сеть. Для ленточных конвейеров целесообразно использовать привода с частотным регулированием скорости. Поддержание постоянной загрузки ленты при переменной скорости ее движения, пропорциональной интенсивности поступления груза, снижает износ ленты и роликов, стабилизирует загрузку приемных бункеров, способствует экономии электроэнергии, затрачиваемой на транспортирование груза. Для измерения интенсивности загрузки конвейеров следует устанавливать конвейерные весы.

Используемые на отечественном рынке однороликовые платформенные весы могут обеспечить требуемую точность технологического взвешивания в широком диапазоне нагрузки.

Вычисление требуемых скоростей лент и плавное их регулирование могут обеспечиваться контроллером в сочетании с частотно регулируемыми приводами. Полезным представляется также установка на конвейерных лентах металлоискателей и металлоуловителей.

Эффективными средствами управления процессом добычи и транспортировки могут стать размещаемые на конвейерных лентах золомеры и влагомеры. На базе показаний золомеров имеется возможность организовывать шихтовку, усреднение, стабилизацию зольности транспортируемого угля. Показания влагомеров позволяют уточнить реальный объем выдаваемой горной массы.

Эффективным средством контроля труднодоступных мест или участков большой протяженности без постоянного присутствия персонала должно стать промтелевидение, для которого разработан весь необходимый комплекс технических средств:

Контроллерная сеть позволяет эффективно1 контролировать под землей положение вентиляционных и противопожарных дверей, а также мест, защищенных от несанкционированного доступа, включая дверцы шкафов с оборудованием.

Похожие диссертации на Синтез алгоритмов управления многодвигательным электроприводом конвейерного транспорта с использованием полупроводниковых преобразователей