Как известно, регулятор нагрузки очистных машин типа УРАН был разработан ОАО Автоматгормаш ми. В.А. Антипова еще в 80-х годах прошлого века. И хотя, регулятор выполняет основные функции по регулированию работы машины, но собран на основе устаревшей элементной базы. Более того, как устройство с жесткой логикой он не имеет возможности добавления новых функций. Поэтому нам представляется целесообразным заменить блоки регулятора по каналу скорости и по каналу нагрузки (БКС и БКН) на один блок контроля и управления БКУ, собранный на основе микропроцессорного устройства, что позволит повысить надежность, быстродействие регулятора УРАН, а также снизит его стоимость, позволит интегрировать работу данного регулятора с работой современной АСУ ТП «Очистные забои», а также в дальнейшем, по необходимости добавлять новые функции путем перепрограммирования регулятора.

Следовательно разрабатываемый БКУ должен соответствовать следующим требованиям:

• 
  обеспечивать регулирование скорости подачи комбайна в соответствии с заданной уставкой;
  
• 
  обеспечивать регулирование нагрузки комбайна в соответствии с заданной уставкой;
  
• 
  производить дифференциацию величины перегруза комбайна по сравнению с заданной уставкой и проводить соответствующее управление;
  
• 
  выдавать соответствующие управляющие воздействия на исполнительные органы комбайна;
  
• 
  обеспечивать искрозащиту работы цепи ввиду работы очистного комбайна в лаве.
  
• 
  Обеспечивать обратную связь по контролируемым параметрам путем получения технологической информации с датчиков нагрузки и скорости подачи.
  

Рассмотрим принципы регулирования нагрузки очистных комбайнов.

В зависимости от видов применяемого ЭД и других условий автоматические регуляторы режима работы комбайна принципиально возможно осуществить следующими вариантами:

1. 
   Стабилизация нагрузки привода Р, путем изменением скорости подачи с учетом ограничений скорости подачи, вызванных недостаточной производительностью средств доставки, интенсивностью выделения метана, скоростью возведения крепи и др. причинами
   

2. 
   Стабилизация скорости подачи при неизменной скорости резанья, с ограничением по перегрузочной способности привода и факторов указанных в (1)
   

---

3. 
   Стабилизация скорости подачи путем изменения скорости резанья при ограничении (1)
   

4. 
   Стабилизация скорости подачи путем изменения скорости резанья при ограничении варианта (2)
   

5. 
   Стабилизация нагрузки привода с согласованным изменением скорости подачи, резанья, так что их соотношение останется постоянным с ограничением по скорости подачи
   

6. 
   Стабилизация нагрузки при непропорциональном изменении скоростей подачи и резанья с обеспечением их оптимального соотношения и ограничениями по скорости подачи:
   

7. 
   Стабилизация скорости подачи при оптимальном соотношении скоростей подачи и резанья и ограничением по нагрузке:
   

Существуют минимальные и максимальные варианты регулирования нагрузки очистных комбайнов

Минимальные варианты сравнительно просто реализуются на существующих комбайнах и не требуют принципиальных изменений в конструкции машины.

Недостатки минимальных вариантов:

1. 
   При применении на комбайнах нерегулируемых приводов резанья, скорость резанья выше оптимальной, поэтому энергоемкость разрушения в следствии неоптимальных соотношений: V_п и V_p примерно на 10-15% выше оптимальной
   
2. 
   При изменении V_п изменяется глубина резанья, т.е. толщина стружки, а следовательно и сортность. Поэтому с увеличением крепости увеличивается количество мелких фракций угля и штыба.
   

Варианты "Стабилизация скорости подачи путем изменения скорости резанья с учетом ограничений скорости подачи, вызванных недостаточной производительностью средств доставки, интенсивностью выделения метана, скоростью возведения крепи и др. причинами "

---

и "Стабилизация скорости подачи путем изменения скорости резанья с ограничением по перегрузочной способности привода и с учетом ограничений скорости подачи, вызванных недостаточной производительностью средств доставки, интенсивностью выделения метана, скоростью возведения крепи и др. причинами"


не могут увеличивать производительность и применяются в тех случаях, когда нужно стабилизировать производительность.

Maксимальные же варианты осуществимы, если на комбайне присутствуют регулируемые приводы резанья и подачи.

При стабилизации нагрузки привода с согласованным изменением скорости подачи, резанья, так что их соотношение останется постоянным с ограничением по скорости подачи



регулирование, которое называется параметрической стабилизацией должно осуществляться так, чтобы соотношение скорости подачи к скорости резанья должно быть постоянным.

Так как для комбайна толщина стружки определяется как: ,

где L-расстояние между зубками резанья, то при данном варианте регулирования должна обеспечиваться высокая сортность угля.

Стабилизация нагрузки при непропорциональном изменении скоростей подачи и резанья с обеспечением их оптимального соотношения и ограничениями по скорости подачи



это экстремальный вариант регулирования соотношения: должно изменяться так, чтобы удельный расход электроэнергии должен быть минимальным. С этой цель регулятор должен автоматически анализировать конкретные горно-геолоческие условия и обеспечивать, поиск экстремума энергетической характеристики комбайна. При таком методе сортность угля увеличивается, уменьшается выход штыба и уменьшается расход электроэнергии. Недостаток: наличие сложного регулятора.

Применение каждого из вариантов в чистом виде не целесообразно. В случае работы на мягких углях использование установленной мощности привода не всегда возможно из-за ограничений. В этих условия целесообразна работа машины в соответствии с:

---

и ,
если огранич. по производительности нет, то целесообразна работа в соответствии с:

и .

Поскольку машины могут работать в различных горно-геолочических условиях их нужно оснащать комбинированными системами регулирования с автоматическим переходом из одного режима в другой при изменении условий даже в пределах одной лавы.

Для струга стабилизация нагрузки должна осуществляться согласно условия:

T*V_c=const.

где T- суммарное сопротивление перемещения струга, определяется изменением крепости угля и параметрами струга.

V_c- скорость струга.

Такая скорость возможна при использовании регулируемого привода

1. 
   САР стабилизации по скорости
   

Рисунок 3 – Система автоматической регулирования скорости подачи:

У- усилитель; РЭ- регулирующий элемент; ПрП- привод подачи;

ДС- датчик скорости
2) САР стабилизации по мощности
Р
исунок 4 – Система автоматической регулирования мощности:

У- усилитель; РЭ- регулирующий элемент; ПрП - привод подачи;

Д- датчик мощности; ДР – привод резания, К – комбайн

3) САР экстремального регулирования
Рисунок 5 - САР экстремального регулирования: У- усилитель; РЭ- регулирующий элемент; ПрП- привод подачи; Д- датчик скорости; К – комбайн; ДР – привод резанья; Д₂- датчик скорости подачи; Д₃- датчик скорости резанья; Д₄- датчик мощности

Не всегда целесообразно при построении САР использовать прямую информацию о регулируемом параметре. Использовать косвенную информацию как правило целесообразно, т.е. вспомогательный регулировочный параметр. Он должен обеспечивать

• 
  однозначную связь с регулируемым параметром;
  
• 
  изменение регулируемого параметра за счет обратной связи в соответствии с измерением управляющего воздействия.;
  
• 
  возможность создания чувствительного элемента, простого по конструкции, малого по габаритам, обладающего высокой надежностью, в той агрессивной среде, в которой он будет применяться.
  

---

При выборе регулируемого параметра также следует учитывать факторы, характерные для шахты:

• 
  значительное колебание напряжения в шахтной силовой сети, что может привести к ложному срабатыванию средства регулирования или защиты;
  
• 
  стесненность рабочего пространства вызывает трудности в монтаже и эксплуатации регулятора.
  

Рассмотрим выбор уставки регулятора САР нагрузки. В качестве приводов ЭД исполнительного органа комбайна используются АД с к.з. ротором. Поэтому в качестве регулятора можно принять:

1. 
   Силу тока статора ЭД - в качестве чувствительного используется датчик тока, который замеряет силу тока статора ЭД. При подключении резистора ток преобразуется в напряжение. При колебании напряжения соответственно колеблется и ток, что вызывает в ряде случае ложные срабатывания, поэтому необходимо предусматривать в системах временные выдержки.
   
2. 
   Активную мощность, потребляемой из сети - параметр не подвержен влиянию напряжения, позволяет наиболее точно отображать состояние регулируемого параметра, но необходим специальный преобразователь.
   
3. 
   Момент на валу двигателя или усилие в режущей части
   

Рассмотрим выбор регулируемого параметра САР производительности очистных комбайнов. Известно, что если высота и ширина ИО комбайна не меняется, то производительность зависит от скорости подачи. В этом случае в качестве регулируемого параметра следует принять скорость подачи комбайна, или другие параметры однозначно связанные со скоростью подачи. В добычных машинах с гидрообъёмным приводом подачи в качестве регулируемого параметра можно использовать перемещение статора гидронасоса, который однозначно связан со скоростью подачи. В качестве чувствительного элемента используется датчик ДСП.

2. ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО АВТОМАТИЗАЦИИ ОЧИСТНЫХ КОМБАЙНОВ
Рассмотрим номенклатуру аппаратуры автоматизации очистных комбайнов. Каждая аппаратура автоматизации ориентирована либо на каждый комбайн, либо на серию комбайнов:

1. Устройства и системы автоматизации очистных машин: автоматический регулятор нагрузки типа УРАН.1М (ранее выпускались САД-У-2, ИПИР-3м, УРАН); автоматический регулятор исполнительного органа в профиле пласта РУБИН, КВАНТ; комплекс средств автоматизации и управления комбайном ГШ-68 – САУК. 2М (САУК, САУК. М); аппаратура управления и автоматизации комбайна КА80 комплекса КД80; комплекс устройств автоматизации комбайна РКУ комплекс управления типа КУАК

---

Смотрите также файлы

• Заколка для волос.docx

• Реферат По предмету Профессиональная этика.docx

• Лабораторная работа защищена с оценкой.docx

• Лекарственные средства, рекомендованные при заболеваниях органов желудочно кишечного тракта.docx

• Пневмония.ppt