Об ошибках наладки привода черпаковой цепи драг, снижающих их производительность

Суздальницкий М.Л.

Использование сложных систем электропривода на драгах обусловило необходимость привлечения сторонних специалистов для производства наладочных работ. Обычно эти специалисты хорошо знают промышленную электронику, не всегда электропривод и, как правило, имеют слабое представление о влиянии на производительность драги параметров привода, обеспечиваемых при наладке. Эксплуатационники, за редким исключением, в эти работы не вникают, полагаясь на наладчиков. На производительность драги могут оказывать существенное влияние такие параметры как ток стопорения привода черпаковой цепи (ток, при котором двигатель останавливается) и ток, поддерживаемый регулятором скорости бокового перемещения (если такой регулятор имеется). Поэтому на правильность их выбора необходимо обращать особое внимание, тем более, что такая проверка не представляет сложности.

Конечно, совсем не обязательно, что при наладке Ваших приводов были допущены какие-либо ошибки, но, как показывает практика, вероятность этого не исключается. В качестве эталона, с которым нужно сравнивать выбранные наладчиками параметры, следует принять параметры, рекомендуемые изготовителем драг. Ошибки наладки покажем на конкретных примерах. Эпизоды, приводимые в настоящей статье - “дела давно минувших дней”, но они ярко иллюстрируют необходимость сверять параметры наладки с теми, которые рекомендует изготовитель драги, и своевременно устранять возникающие несоответствия.

Об ошибке, приводящей к снижению тягового усилия черпаковой цепи (далее ЧЦ). Автора статьи пригласили на одну из драг 250Д Красноярского края для выявления причин ее низкой производительности. Выяснилось, что при достижении током двигателя черпаковой цепи номинального значения, скорость цепи резко снижается. ИЗТМ для этого типа драг рекомендует стопорение ЧЦ при нагрузке двигателей, превышающей номинальную в 1,7 раза. Наладчики же настроили тиристорный преобразователь так, что стопорение осуществлялось при номинальной нагрузке двигателей. Наладку осуществляла красноярская группа наладчиков СибЦМА. Отрабатываемый полигон был представлен связанными галечниками, обладающими высоким сопротивлением черпанию и, следовательно, требующими максимального тягового усилия ЧЦ. Снижение скорости черпания ведет к увеличению ширины стружки, срезаемой дражными черпаками и, как следствие, повышению сопротивления черпанию. Поэтому начавшееся замедление ЧЦ часто приводит к ее полной остановке.

Пульсирующий характер нагрузки, неравномерность распределения пород по удельному сопротивлению черпанию при высоких значениях этого сопротивления заставляют драгера во избежание частых стопорений выбирать такие сочетания скорости навивки носовых канатов и толщины стружки, чтобы нагрузка двигателей ЧЦ колебалась около 60-70% номинальной. При таком снижении реализуемой мощности привода ЧЦ соответственно снижается тяговое усилие ЧЦ, мощность, затрачиваемая на холостой ход, не меняется, а мощность, затрачиваемая на резание и подъем породы, снижается на 38-44%, что ведет к такому же снижению возможной производительности.

Против повышения тока стопорения двигателей ЧЦ возражал отдел главного энергетика объединения Енисейзолото. По мнению сотрудников этого отдела предлагаемое повышение тока стопорения приведет к недопустимому снижению надежности работы драги. Только письменное подтверждение ИЗТМ о целесообразности увеличения тока стопорения позволило исправить ошибку наладчиков и существенно повысить производительность драги.

 Несколько позднее подобный факт мною был установлен на драгах Амурской области. Причем, никаких жалоб со стороны эксплуатационников не было. Они считали, что низкая производительность обусловлена горнотехническими условиями. Наладка там производилась новосибирской группой наладчиков СибЦМА. Они объяснили, что такой ток стопорения они настраивают на всех драгах для упрощения вентиляции полупроводников. Обещали стопорный режим привести в соответствие с рекомендуемым ИЗТМ. Отдел главного энергетика Амурзолото, так же как и Красноярцы, возражал против повышения тока стопорения свыше номинального.

ИЗТМ для всех драг кроме 250ДС, разработанных до 1982 года, рекомендует превышение тока стопорения над номинальным в 1,7 раза. Для 250ДС это превышение рекомендуется 2х кратным. Перед началом наладочных работ нужно предупредить наладчиков, что ток стопорения привода ЧЦ должен превышать номинальный в 1,7(2) раза, а после завершения этих работ потребовать, чтобы наладчики показали в наладочных документах, как это требование выполнено. Если, по каким-либо причинам, в присутствии наладчиков соотношение токов стопорения и номинального не было выяснено, то для его выяснения достаточно посмотреть в наладочном формуляре привода ЧЦ, как выполнен режим токоограничения преобразователя переменного тока в постоянный. Наладочный формуляр составляется на каждый объект наладки. Достаточно посмотреть, при каком токе якорное напряжение приближается к нулю и сравнить эти параметры с номинальными. Но деятельность наладчиков практически никем не контролируется и принимается их работа, как правило, “на веру”. В связи с этим не исключено, что такой информации в наладочном формуляре не окажется или формуляр вообще отсутствует. Тогда номинальный ток двигателя можно увидеть на его этикетке, а для определения тока стопорения нужно попросить драгера опустить раму так, чтобы черпаковая цепь остановилась, и посмотреть показания амперметра. При этом нужно учитывать два обстоятельства:

1. Показания амперметра нужно снимать с прибора, расположенного в непосредственной близости от преобразователя. На большинстве преобразователей амперметр расположен на дверце шкафа, если этого нет – попросить электрика отключить прибор в драгерке и перенести его к преобразователю. Амперметр постоянного тока, расположенный в драгерке, дает заниженные показания из-за потерь напряжения в кабеле, соединяющем прибор с измерительным шунтом. Об остановке привода можно судить по прекращению скрипа ЧЦ.

2. Длительность нахождения ЧЦ в застопоренном состоянии не должна превышать 30 секунд. Более длительное стопорение может отрицательно сказаться на состоянии изоляции двигателей. Если в течение этого времени измерение тока не удалось провести, то следующее стопорение можно произвести не ранее, чем через 30 минут.

Из изложенного видно, что определение соотношения тока стопорения и номинального не представляет трудности, а его знание позволяет иметь четкое представление, нужно ли принимать какие-либо меры по корректировке этого соотношения.

 Об ошибке при выборе тока двигателе ЧЦ, поддерживаемого регулятором скорости бокового перемещения. Ошибку иногда допускают при замене двигателей ЧЦ более скоростными или более мощными. Вначале несколько слов о таких заменах. Замена электродвигателей ЧЦ более мощными без изменения номинальной частоты вращения не может производиться без снижения передаточного числа редуктора или клиноременной передачи. В противном случае возрастут против предусмотренных изготовителем драг статические и динамические усилия в ЧЦ и конструкциях драги. Замена двигателей более скоростными без изменения мощности и без превышения верхнего предела регулирования скорости ЧЦ, не увеличивая производительности при отработке легко драгируемых пород, ведет к ускорению износа ЧЦ и потере производительности при отработке трудно драгируемых. В сущности, такая замена двигателей бессмысленна, поскольку только ухудшает показатели. Лучше, если повышение скорости двигателей сопровождается увеличением их мощности. При этом крутящий момент двигателей и кинетическая энергия движущихся частей привода не должны превышать величин, обусловленных конструкцией привода, предусмотренной изготовителем драги. Но вернемся к ошибке наладчиков.

 На одной из драг Красноярского края двигатели черпаковой цепи мощностью 85 кВт, 750 об/мин заменили двигателями 100 кВт, 1000 об/мин. При этом ток стопорения, ток, который поддерживал регулятор скорости бокового перемещения и ток защиты двигателя были оставлены теми, которые были настроены для старых двигателей. Чтобы разобраться, к чему привела такая наладка, сравним крутящие моменты двигателей до и после замены. Крутящий момент определяется по формуле:

М=975 P/n, кГм (1)

Где: P,n – мощность, кВт и частота вращения двигателя, об/мин.

Параметры, относящиеся к двигателю до замены, обозначим индексом 1, а относящиеся к двигателю после замена – индексом 2.

M1=975.85/750=110,5 кГм

M2=975.100/1000=97,5 кГм

Несмотря на увеличившуюся мощность крутящий момент двигателей, а значит и тяговое усилие черпаковой цепи снизились, и поэтому поддержание номинального момента нового двигателя регулятором нагрузки привода ЧЦ никакими аварийными ситуациями не грозило. Наладчики должны были пересчитать токи защиты, стопорения и поддержания нагрузки привода ЧЦ исходя из номинального тока новых двигателей. Но регулятор остался настроенным на ток старого двигателя, который на 15% ниже номинального тока нового двигателя. Это привело к тому, что регулятор нагрузки поддерживал крутящий момент двигателя не 97,5 кГм, а 97,5 х 0,85=82,9 кГм. Надо отметить, что снижение возможного тягового усилия ЧЦ не обязательно ведет к снижению производительности драги. На легких породах реальное тяговое усилие ниже максимально обеспечиваемого установленными двигателями. На крепких породах снижение тягового усилия при увеличенных мощности и скорости двигателей может быть скомпенсировано увеличением скорости черпания, если регулирование ведется изменением якорного напряжения. При таком регулировании скорости черпания и наличии регулятора скорости носовых лебедок площадь срезаемой черпаками стружки не меняется и повышение скорости черпания ведет к такому же увеличению производительности. На крепких породах производительность ограничивается мощностью, которую можно затратить на резание и подъем породы. Производительность прямо пропорциональна этой мощности. В приведенной таблице показано, как повлияла ошибка наладки на тяговое усилие черпаковой цепи и на реальную мощность, которая может использоваться на черпание и транспортировку пород.

 

Таблица. Влияние ошибки наладки на тяковое усилие черпаковой цепи

 
 
 
 
Вариант
исполнения
 
 
 
 
Скорость
двигателя
черп.цепи
 
 
 
 
Скорость
черпания,
черп/мин
 
Тяговое усилие черп.цепи, т
 
 
Максимально
возможная мощность, затрачиваемая на резание и подъем пород, кВт
 
 
 
При номи-нальной
нагрузке
При стопорении
с начальной
скоростью двигателей
Номи-нальной
Макси-
мальной*
Проект ИЗТМ
Номин
27,3
40,4
 
68,7
 
52
124,5
макс
36
30,6
111,2
Выполнено наладчиками при замене двигателя
 
Номин,
макс.
 
36,4
 
 
26,7
 
45,4
 
110,4
После корректировки наладочных параметров
 
Номин,
макс.
 
36,4
 
35,6
 
60,5
 
140,4

 *Примечание: Под максимальной скоростью двигателя понимается скорость, обеспечивающая максимально разрешенную скорость черпания.

 

 Из таблицы видно, что из-за ошибки наладчиков реально затрачиваемая мощность на резание и транспортировку пород в бочку на 30 кВт ниже возможной. Это приводит к потере возможной производительности при отработке крепких пород на 27%.

 Приведенные примеры не охватывают всех случаев ошибок наладчиков (это просто случайные эпизоды, встретившиеся автору статьи), но они свидетельствуют о необходимости контроля выполняемых наладчиками работ. 


-0+0
Просмотров статьи: 289, комментариев: 2       

Комментарии, отзывы, предложения

Студент, 19.06.17 09:13:49

Интересно, сколько драг осталось сейчас в России? Они как мамонты, вымирают.

ralinaOr, 25.06.17 18:33:22

Осталось штук 30. По десятку в Соловьевском прииске и Сусуманзолото, еще десяток по другим предприятиям

Уважаемые посетители сайта! Пожалуйста, будьте как дома, но не забывайте, что в гостях. Будьте вежливы, уважайте родной язык и следите за темой: «Об ошибках наладки привода черпаковой цепи драг, снижающих их производительность»


Имя:   Кому:


Введите ответ на вопрос (ответ цифрами) "восемь прибавить 6":

подписаться на комментарии