Як оптимізувати роботу конвеєра на шахті з видобутку вугілля

Октябрь 02, 2015

Завдяки проведенню модернізації конвеєра на шахті видобутку вугілля KWB Konin, розташованої в Польщі, проводилася із застосуванням приводів Danfoss VLT® Automation Drive FC302. Дане вдосконалення змогло принести цілий ряд переваг, серед яких автоматичну зміну рівня швидкості шахтного конвеєра, в залежності від того, яке навантаження на нього приходить, наявність плавного пуску конвеєра і забезпечення «контролю моменту».

Довжина конвеєра становить цілих 800 метрів, до цього його приводили в дію за допомогою асинхронних двигунів у кількості чотирьох одиниць. Дані двигуни оснащуються контактними кільцями, потужність кожного з них становить 315 кВт, а для їх запітиванія необхідно 6000 В. З огляду на все це, варто зауважити відсутність будь-якого регулювання швидкості. Постійно операторам системи доводилося стикатися з проблемами, такими, як знос механічних частин конвеєра і обрив його стрічки. Дані проблеми мають безпосередній зв'язок з відсутністю пристрої плавного пуску, а також механізму управління системою. Крім того, потрібно сказати, що робота конвеєра на повній швидкості при слабкій завантаженні - процес абсолютно неефективний.
 
В процесі удосконалення двигуни старого типу замінили чотирма двигунами короткого замикання, потужність яких становить по 315 кВт кожен, запітиванія їх вимагає 3 х 500 В. Всі двигуни оснащуються VLT® Automation Drive FC302 - якісними частотними перетворювачами, потужність яких становить 315 кВт, вони необхідні для управління моментом на локальному рівні. Всі перетворювачі частоти були встановлені в контейнерах, розташованих поруч з конвеєром.
 
Використання Profibus для управління системою в режимі «головний-підлеглий»
 
Абсолютно всі частотні перетворювачі оснастили спеціальної мережевий опцією під назвою Profibus, що дало можливість управляти системою за допомогою контролера Simatic моделі S7-315-2DP. Програма ПЛК не обмежена одними лише перетворювачами, проте здійснює управління всім конвеєром в цілому.
A, B, C, D - короткозамкнені асинхронні двигуни, 315 кВт, 400 В
 
Конвеєр 800 метрів завдовжки приводиться в дію за допомогою двох валів. Всі вали обертаються двома 315 кВтнимі двигунами. За допомогою двигунів А і B виконується обертання першого валу, а другий обертається двигунами C і. Між кожним окремим двигуном і торцем вала розташовується редуктор (зміни редукторів під час модернізації не відбувалося).

Двигун старого типу, оснащений контактними кільцями - до виконання модернізації

Новий двигун короткого замикання - після завершення модернізації
 
Основною ідеєю цієї системи є можливість управління параметрами швидкості одним з двигунів (він іменується «головний»), а всі інші ( «підлеглі») здійснюють управління по моменту. За допомогою ПЛК задається відповідна швидкість основного приводу, при цьому повністю відповідаючи поточним вимогами. У свою чергу «головний» привід, визначає значення моменту для всіх приводів, які від нього залежать.
 
Абсолютно все енкодери монтуються на вали двигунів. Зупинку конвеєра можна виробляти вибігом, або ж, використовуючи механічний гальмо.
Момент пуску чотирьох приводів і швидкість роботи конвеєра при завантаженні в 85%
 
Висновки
 
Конфігурація, яка складена за принципом «головний-підлеглий» і описана вище, здатна цілком успішно забезпечити рівномірний розподіл моменту між усіма приводами системи. Завдяки використанню даного методу управління, вдається запустити без будь-яких істотних проблем навіть перевантажений конвеєр. Крім цього, дана конфігурація дає можливість перемикати майстер-контроль між приводами, в тих ситуаціях, коли головний привід перестає коректно виконувати свої функції - трьох приводів буде цілком достатньо для успішного управління конвеєра в разі перевантаження.
 
В результаті всього цього, автоматичне регулювання швидкості роботи системи конвеєра, в залежності від рівня завантаженості, дає можливість знизити енергоспоживання. А пристрій плавного пуску успішно забезпечує підвищення надійності системи, завдяки чому термін служби обладнання збільшується.

Повернення до списку