Автоматизация подъема при скипах с донной разгрузкой в период замедления может быть осуществлена применением режима динамического торможения асинхронного подъемного двигателя. На рис. 1 расчетная диаграмма скорости в период замедления t 3 изображена пунктирной линией λр. В период разгрузки t 4 ' предположена постоянная скорость v 3 (линия рφ), которая в течение периода t 4 "падает до нуля по линии ϕѱ. Согласно диаграмме усилий асинхронной машины, изображенной на рис. 2, разгон подъемного двигателя в период пуска происходит по ломаной линии BCDEFGHIKLT,варьирующей около заданного (расчетного) значения усилия F 1 как около среднего значения между крайними пределами F 1 ' и F 1 ". По окончании периода пуска наступает период полного хода, в течение которого движущее усилие следует за всеми изменениями статического усилия. В предположении статически неуравновешенной системы подъема статическое усилие, а следовательно, и движущее усилие, развиваемое двигателем, работающим на естественной характеристике R 2 , пусть изменяется от значения F' s 2 в начале периода полного хода (точка N')до величины F" s 2 в конце этого периода (точка N). По окончании периода полного хода наступает период замедления t 3 , в течение которого предположен тормозной режим, осуществляемый в виде динамического торможения. Асинхронная машина с двигательного режима на характеристике R 2 при скорости v н переводится на динамический режим путем переключения статора с переменного тока на постоянный.
Система динамического торможения в последнее время получила значительное распространение на каменноугольных шахтах применительно к наклонным подъемам в случаях, когда требуется производить спуск груза или людей с уменьшенной скоростью. По сравнению с режимом противотока динамическое торможение является более экономичным. В соответственных случаях динамическое торможение может также найти применение и при вертикальных подъемах.
В практике может появиться необходимость производить спуск людей по стволу шахты с уменьшенной скоростью по сравнению с полной скоростью подъема груза. Это делает необходимым применение тормозных операций, которые на практике часто осуществляются при помощи механического тормоза. Однако продолжительная работа механического тормоза сопровождается нежелательными явлениями: чрезмерным нагревом и износом тормозных колодок, что вызывает необходимость применения охладительных устройств и частой замены изношенных колодок новыми. Указанных недостатков лишены электрические системы торможения, из которых в рассматриваемом случае может быть применено как торможение противотоком (противовключением), так и динамическое. Для возможности осуществления режима противотока подъемная установка должна быть оборудована нагрузочным реостатом, который по сравнению с обыкновенным пусковым реостатом должен быть рассчитан на более продолжительную работу. Кроме того, этот реостат должен иметь дополнительные секции с соответственно увеличенным сопротивлением для возможности получения небольших тормозных моментов. Главным недостатком торможения противотоком является его неэкономичность, обусловленная значительным потреблением энергии из сети. Как известно, мощность, потребляемая при режиме противотока из сети, зависит от величины тормозного момента и синхронной скорости и не зависит от действительной скорости спуска. Энергия, потребляемая при этом из сети, находится в обратной зависимости от скорости спуска.
Для правильного функционирования подъемной установки прежде всего должно быть обеспечено исправное действие смазки главных подшипников, осуществляемой при помощи двух маслонасосов, из которых один рабочий, а другой запасной. Управление маслонасосами производится при помощи переключателя маслонасосов. После замыкания цепи катушки 1РП замкнется ее контакт 1РП и тем самым перекроет разомкнутый при рабочих положениях командо-контроллера контакт КК-0, обеспечивая замыкание цепи катушки 1РП до тех пор, пока эта цепь не будет разорвана конечным выключателем ЗВК, размыкаемым при окончании подъема соответственной клетью. При замкнутой цепи катушки реле 1РП окажется замкнутым контакт этого реле 1РП, находящийся в цепи катушек реверсивных контакторов В и И. В результате этого в данном месте получится замыкание цепи катушек указанных реверсивных контакторов.
Идея применения гидроэлектропривода к рудничному подъему возникла у автора настоящей статьи в 1944 г. В целях ее осуществления, по предложению автора и под его научным руководством, в 1945 г. была организована в Ленинградском горном институте исследовательская работа при участии доц. А. Е. Максимова в качестве ответственного исполнителя. После получения теоретических и экспериментальных результатов исследования совместными усилиями научных работников кафедры горной электротехники ЛГИ и группы инженеров в 1947 г. была осуществлена первая в горной практике и гидроэлектрическая подъемная машина. Принцип действия гидроэлектропривода состоит в следующем. Между постоянно вращающимся электродвигателем и машиной-орудием, в данном случае — подъемной машиной, вставлено гидрозвено — центробежная гидромуфта, благодаря чему в зависимости от степени заполнения гидромуфты рабочей жидкостью представляется возможным получать различные значения скорости подъема — от нуля до максимума
Автор детально рассматривает 1) центробежные вентиляторы: системы вентиляторного привода, управление вентилятора электроприводных установок; 2) осевые вентиляторы, системы вентиляторного привода и управление электроприводом вентиляторных установок.
ПРЕДИСЛОВИЕ В части, касающейся исполнительного механизма, рассмотрены машины с постоянным радиусом навивки, как получившие в СССР преимущественное распространение. Наряду с кинематикой и динамикой подъема с обыкновенными клетями, значительное внимание уделено подъему с опрокидными сосудами и скипами с донной разгрузкой. Необходимо при этом отметить, что при рассмотрении различных режимов подъема, в отдельных случаях, вместо соответственных ссылок, произведено повторение некоторых формул, служащих для определения усилий и мощностей в аналогичных условиях, с соблюдением, однако, идентичности нумерации указанных формул. Подобная система изложения дает возможность более удобного производства расчетов для соответственных режимов подъема, не прибегая к отысканию необходимых выражений в различных местах книги. Особый раздел книги посвящен рассмотрению кинематики и динамики спуска при трехпериодных тахограммах, осуществляемых при работе обыкновенными клетями. В отношении привода и управления подъемной машиной произведено исследование физики процессов, происходящих при различных режимах подъема как простых, так и наиболее сложных, на основе согласования кинематики и динамики подъема с механическими характеристиками подъемных двигателей обеих систем, т. е. асинхронных и в приводе Леонарда. Расчетная сторона, иллюстрированная численными примерами, относится к определению: элементов кинематики и динамики подъема, расхода энергии на производство подъема, к. п. д. подъемных установок, пусковых роторных сопротивлений асинхронных подъемных двигателей и уставок реле ускорения при автоматизации периода пуска, мощности подъемных двигателей, а также мощности отдельных машин, составляющих преобразовательный агрегат в системе Леонарда. В заключение следует отметить, что вопросы, рассмотренные в предлагаемом труде, являющемся результатом многолетних исследований автора в области электрического рудничного подъема, изложены преимущественно в собственной оригинальной трактовке. Ф. Шклярский Июнь 1943 г.
2 ноября 1944 г. исполнилось 70 лет со дня рождения одного из крупнейших специалистов в области горной механики академика Александра Петровича Германа.
Исходными данными при определении пусковых сопротивлений в рассматриваемом случае являются нижеследующие величины. Мощность и тип подъемного двигателя, для которого на основании соответственных каталогов, в свою очередь, могут быть найдены: а) отношение опрокидного (максимального) момента вращения к номинальному моменту b) номинальное напряжение ротора Е иом ; с) номинальный ток ротора I ном ; d) к. п. д. двигателя; е) синхронное П с и номинальное П ном число оборотов последнего. Расчетные значения пускового момента вращения. 3) Значения статического момента сопротивления, соответствующие пусковому периоду. 4) Количество ступеней (секций) роторного реостата. 5) Период пуска t 1 и полный период рабочего цикла Т, включающий паузу θ, применительно к заданной тахограмме. Согласно приводимому графическому методу определения пусковых сопротивлений необходимо прежде всего построить механические характеристики двигателя: естественную, соответствующую собственному сопротивлению обмотки ротора, и искусственные, обусловленные включением в цепь ротора определенных ступеней (секций) пусковых сопротивлений. Для указанной цели необходимо задаться предельными (максимальным и минимальным) значениями колебаний пускового момента вращения, варьирующего около расчетной его величины.
Пуск синхронных двигателей в настоящее время осуществляется как при полном, так и при пониженном напряжении. 4 Независимо от применяемого способа пуска синхронного двигателя, ротор последнего, помимо обмотки возбуждения, питаемой нормально постоянным током, снабжается еще короткозамкнутой пусковой обмоткой, которая в период пуска превращает синхронный двигатель в асинхронный с короткозамкнутым ротором с присущими этому двигателю пусковыми свойствами. Обе указанные роторные обмотки, не будучи соединенными между собою электрически, представляют в период пуска как бы два независимых вторичных контура, участвующих в создании развиваемого двигателем момента вращения. При работе двигателя с полной (синхронной) скоростью короткозамкнутая пусковая обмотка играет роль успокоительной (демпферной) обмотки. Пуск синхронного двигателя может быть осуществлен как при полном, так и при пониженном напряжении. В настоящей статье рассмотрены операции автоматического управления компрессорными установками с приводом от синхронного двигателя, пуск которого производится при полном напряжении; предусмотрена также автоматическая защита этих установок от возможных аварий.
Вполне точное определение отдельных параметров трехпериодной тахограммы рудничного подъема, как известно, имеет место при тахограмме, представляющей собою трапецию с прямолинейными боками. Ниже предлагаются точные методы определения элементов тахограммы для двух систем подъема, при наличии прямолинейных сторон для периода пуска t 1 , и соответственных криволинейных сторон для периода замедления t 2 . Точное определение отдельных элементов трехпериодной тахограммы возможно: 1) в случае прямолинейных ее сторон, соответствующих периодам пуска и замедления; 2) в случае наличия одной прямолинейной стороны, соответствующей периоду пуска, и другой, изменяемой по закону синуса или гиперболического синуса криволинейной стороны, соответствующей периоду замедления при обязательном условии, что искомым при этом является период пуска t 1. .
Использование мотор-генераторной установки с маховиком (Ward-Leonard-Ilgner) в качестве главного двигателя синхронного двигателя продиктовано наличием гидравлической муфты, соединяющей вал главного двигателя с валом, на котором находится переменное напряжение. установлены динамо и маховик. Указанная муфта заменяет автоматический регулятор скольжения маховика, работающий при постоянном числе оборотов синхронного главного двигателя. В этой статье дается описание установки гидравлической муфты, а также идея ее использования в системе Уорда-Леонарда-Ильгнера с синхронным главным двигателем.
