Для приведения в действие всех механизмов в процессе выполнения основных и вспомогательных операций на станке имеются системы электрического и гидравлического приводов.

Установленная мощность электроприводов стайка составляет 400 кВт, в том числе: привода ротора — 100 кВт, привода лебедки — 80 кВт, приводов водяного центробежного насоса — 17 кВт, приводов винтовых компрессоров — 20 кВт. Остальная мощность расходуется в основном электроприводами маслонасосов, гидравлических насосов, вентиляторов и электромагнитов.

Для выноса из забоя на поверхность частиц разбуренной породы (буровой мелочи) в станке, кроме насосов, используются винтовые компрессоры для создания воздушно-водяной системы.

Основными являются электроприводы ротора Ml, лебедки М2, М3, насоса М4, компрессора М5, Мб.

Гусеничный ход станка обеспечивается электроприводами М13, Ml4. Электроприводы М1-МЗ, М13, М14 являются регулируемыми, управление ими осуществляется от блоков БУ. Остальные электроприводы нерегулируемые. Питание их осуществляется через коммутационно-защитную аппаратуру КЗА.



Рисунок 1. - Внешний вид и функциональная схема электрооборудования бурового станка СБШ-250

Основным рабочим механизмом бурового станка шарошечного типа является вращатель. Вращатель служит для передачи крутящего момента буровому снаряду, который приводит в действие через редуктор породоразрушающий инструмент и обеспечивает совместно с механизмом подачи необходимый режим бурения. Условия работы вращателя характеризуются большой неравномерностью нагрузки, вызванной изменением свойств забоя, характером процесса разрушения, возникновением значительных вибраций при работе станка. Вращатель приводится в движение посредством электропривода, к которому предъявляются следующие технические требования:

1. При бурении электропривод вращателя работает в длительном режиме. При спуско-подъемных операциях электропривод работает в повторнократковременном режиме (ПВ), а периоды работы под нагрузкой чередуются с периодами работы вхолостую и с остановками. ПВ составляет 25-40 %.

2. Электропривод должен обеспечивать диапазон регулирования 1:10.

3. Точность поддержания частоты вращения во всех статических режимах должна составлять 5-10 %.

4. Перерегулирование скорости должно быть не более 5-10 %.

5. Перегрузочная способность во всем диапазоне не менее 2,5 номинального момента.

---

6. Напряжение питания 380 В (304-437 В) или 6 кВ.

7. Средневзвешенный коэффициент мощности не менее 0,75 (с учетом наличия компенсирующих устройств).

8. Система управления электроприводом должна обеспечивать:

а) автоматическое ограничение тока двигателя (крутящего момента);

б) автоматическое ограничение вибрации;

в) автоматическое управление по критерию постоянства мощности на вращение или другого критерия, обеспечивающего наибольшую производительность или наименьшую стоимость 1 м проходки;

г) взаимосвязанное управление приводом вращателя и приводом подачи (и расходом промывочной смеси).

9. Электропривод должен иметь следующие виды защит:

а) от перегрузки и коротких замыканий;

б) от длительной работы с током, близким к максимально допустимому, в режиме постоянства мощности;

в) нулевую защиту от включения напряжения при нулевых сигналах задания, в том числе при нулевом значении потокосцепления (при векторном управлении);

г) от обрыва цепей возбуждения двигателей постоянного тока.

10. Электропривод должен иметь системы контроля и сигнализации:

а) замыканий на землю в цепях управления;

б) включения всех вспомогательных приводов (с подачей сигнала в цепи нулевой защиты), в том числе вентиляторов системы охлаждения;

в) токов нагрузки электроприводов и напряжений цепей управления (контроль по приборам);

г) скорости бурения;

д) осевого усилия.

11. Условия эксплуатации должны соответствовать климатическим зонам У и ХЛ и категории помещений 2 и 1 (последние для элементов оборудования вне машинного помещения).

12. Электропривод вращателя должен обеспечивать высокую производительность бурения, ограничение крутящего момента и вибрации станка.

Электрические приводы вращателей станков шарошечного бурения с нерегулируемым асинхронным приводом, применявшиеся в первых модификациях станков (П-25), не удовлетворяли требованиям, приведенным выше. Эти электроприводы не позволяли изменять скорость при изменении условий бурения, в частности при забуривании или для устранения вибраций, возникающих при работе станка. Эти требования определили необходимость применения регулируемых электроприводов. Так, у первых станков БСШ-1М, БСШ-2М и их модификации 2СБШ-200 электропривод вращателя был выполнен по системе Г-Д с возбуждением генератора от электромашинного усилителя. В системе электропривода применялись обратные связи по напряжению генератора. В этих станках для измерения скорости имелись тахогенераторы, однако они использовались лишь для контроля скорости машинистом по показанию таховольтметра.

---

Станок БАШ-320, разработанный институтом «Гипроникель», имел привод по системе СМУ-Д, то есть двигатель вращателя получал питание от трехфазного силового магнитного усилителя через выпрямительный мост.

У современных станков СБШ-250МН применяются электроприводы вращателя, выполненные по системе ТП-Д с серийными тиристорными агрегатами. Эти тиристорные агрегаты имеют технические характеристики, приведенные в таблице 6.5.

Силовая часть преобразователя ТПЕ-200-460-У2.1 подключена к трехфазной сети 380 В через контактор, автоматический выключатель и токоограничивающие реакторы. Силовая часть источника питания обмотки возбуждения подключается к сети через автоматический выключатель. Для ограничения тока в этой цепи применены токоограничивающие резисторы.

Силовой тиристорный мост преобразователя выполнен по симметричной трехфазной мостовой схеме, то есть представляет собой нереверсивный управляемый выпрямитель. Система импульсно-фазового управления управляется от системы регулирования, построенной по принципу последовательной коррекции с подчиненным регулированием. Система регулирования двухконтурная. В контур регулирования тока входят регулятор тока пропорционально-интегрального типа, датчик тока. Контур регулирования скорости содержит суммирующий усилитель и датчик напряжения.

Источник питания цепи возбуждения состоит из выпрямительного моста, системы импульсно-фазового управления, суммирующего усилителя. Источник питания может работать в режиме стабилизации тока возбуждения, а также в режиме зависимого регулирования возбуждения от тока якорной цепи, осуществляя ослабление поля двигателя и повышение скорости привода при малых нагрузках.

Пример расчета и выбора электродвигателя для центробежного насоса

Водяной насос, установленный в специальном помещении имеет следующие паспортные данные:

- производительность (Q_н.) = 50 м 3 /ч;

- необходимую скорость вращения (n_н) = 970 об/мин

- коэффициент полезного действия (h_н) = 78%

- насос непосредственно соединен с двигателем

Необходимо выбрать электродвигатель для привода данного насоса.

Вычисляем величину мощности, необходимой для вращения насоса:

где Q_н — производительность насоса, м 3 /с;

---

P – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м 3 ;

g – ускорение свободного падения м/с 2 ;

h_н – коэффициент полезного действия насоса, доли единицы.

Р_р.н. = 50*1000*10*55 / 3600*0,78*1000 = 9,79 кВт.

Вводим коэффициент запаса для учета не поддающихся расчету факторов при вычислении мощности, требуемой от привода.

где К_з = коэффициент запаса;

Р_{р н.уточн} = 1,1*9,79 = 10,77 кВт

Выбираем электродвигатель для привода насоса:

Для привода центробежных механизмов с вентиляторным характером нагрузки на валу наиболее подходят асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.

Величина расчетной мощности привода показывает, что это должен быть низковольтный электродвигатель.

Таким образом, выбираем серию электродвигателей 4А.

Поскольку двигатель должен быть установлен в помещении насосной станции, выбираем степень защиты его от воздействия окружающей среды IP44.

Скорость вращения электродвигателя должна соответствовать требованиям насоса.

Номинальная мощность электродвигателя должна соответствовать условию:

Выбираем: электродвигатель 4А160S6У3 (табл.2.1. [2])

Номинальная мощность двигателя — Р_н. = 11 кВт;

Синхронная скорость вращения = 1000 об/мин;

Номинальный коэффициент полезного действия = 86%

Номинальный коэффициент мощности = 0,86

Коэффициент загрузки = Р_{р н.уточн} /Р_н. = 10,694 / 11= 0,97 = 97%

Номинальное скольжение = 3,0 %

Пусковой коэффициент тока = 6,5

---

Смотрите также файлы

• План работы на практике (нужное отметить ) v выполнен выполнен не в полном объеме.doc

• 1. Тип урока комбинированный Цель урока создать условия для осознания и осмысления темы Строение клетки.docx

• Разработка мобильного интерфейса.docx

• Вопросы для подготовки к экзамену по патологии.docx

• Протокол 1 от. 09. 2022 г. Согласовано Заместитель директора по увр мбоу сош 7 Кучер. С. А.docx