Стартовая >> Архив >> Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий

Электрооборудование подъемных установок - Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий

Оглавление
Электрооборудование и электроснабжение горных предприятий
Условия эксплуатации электрооборудования
Конструктивные особенности исполнения рудничного электрооборудования
Маркировка и допустимая область применения
Классификация электродвигателей
Типы электродвигателей, машин и механизмов для открытых горных работ
Выбор мощности, требования ПТЭ и ПБ при эксплуатации, род тока и величина напряжения для питания электродвигателей
Электрическая аппаратура управления и защиты напряжением до 1000В
Аппараты ручного управления до 1000В
Кнопочные посты управления
Универсальные переключатели и командоконтроллеры
Автоматические выключатели
Аппараты дистанционного и местного управления контакторные
Магнитные пускатели поверхности
Шахтные магнитные пускатели
Аппараты на напряжение 1140 В
Бесконтактная аппаратура
Аппараты защиты
Требования ТБ при эксплуатации электроаппаратуры до 1000В
Электрооборудование добычных, транспортных и вспомогательных установок
Электрооборудование конвейерного транспорта
Электрооборудование угледобывающих комплексов
Электрооборудование проходческих комбайнов, бурильных и погрузочных машин
Требования ТБ при эксплуатации электрооборудования угледобывающих комплексов
Электрооборудование подъемных установок
Электрооборудование вентиляторных установок
Электрооборудование водоотливных установок
Электрооборудование компрессорных установок
Требования ТБ при эксплуатации электрооборудования стационарных установок
Электрооборудование электровозной откатки
Контактная сеть и устройства защиты от поражения током электрооборудования электровозной откатки
Требования ТБ при эксплуатации электрооборудования электровозов
Электрические схемы дистанционного и автоматизированного управления
Схемы управления погрузочными машинами, проходческими комбайнами
Схемы управления угледобывающими комплексами
Схемы управления экскаваторами
Схемы управления конвейерами
Схемы управления электровозами
Схемы управления маневровыми лебедками, погрузочными пунктами, вентиляторами, насосами
Схемы управления стационарными установками
Требования ТБ при управлении машинами и механизмами
Эксплуатация электрооборудования машин и механизмов
Выбор и проверка основных средств защиты электрооборудования
Планово-предупредительные ремонты электрооборудования
Защитные средства от поражения электрическим током в электроустановках до 1000В
Электроснабжение горных предприятий
Категории электроприемииков и обеспечение надежности электроснабжения
Типовые схемы электроснабжения горных предприятий
Силовые трансформаторы и их выбор
Конструктивное выполнение электрических сетей
Методы расчета электрических сетей
Токи короткого замыкания и их расчет
Элементы электрической аппаратуры напряжением 6 кВ и выше
Силовые выключатели
Релейная защита электроустановок 6 кВ и выше
Комплектные распределительные устройства ГПП
Защитные заземления на подстанциях и контроль изоляции
Автоматизация, телемеханизация и диспетчеризация
Документация на подстанциях
Системы глубокого ввода для подстанций
Требования ТБ при эксплуатации электроустановок 6 кВ и выше
Электроснабжение приемников на открытых горных работах
КРУ и приключательные пункты на открытых горных работах
ТП на открытых горных работах
Электрические сети и их расчет
Виды защит ЛЭП и электроустановок
Защитные заземления
Требования ТБ при эксплуатации и ремонте
Схемы передачи электроэнергии  в подземных горных выработках
Центральные и участковые подземные подстанции
Распределительные подземные пункты
Комплектные распределительные устройства  в подземных горных выработках
Силовые трансформаторы и передвижные участковые подземные подстанции
Шахтные кабельные сети
Защитные заземления и контроль изоляции  в подземных выработках
Требования ПТЭ, ПБ и ЕПБ при эксплуатации подземных электроустановок
Технико-экономические показатели электропотребления на горных предприятиях
Удельные нормы электропотребления
Электровооруженность труда
Реактивная мощность
Определение стоимости электрической энергии
Освещение горных предприятий
Конструкции и типы светильников
Устройство электрического освещения
Связь, сигнализация и диспетчеризация
Аппаратура сигнализации
Системы и аппаратура оперативно-диспетчерского управления
Перспективы развития электрификации и создания новых видов электрооборудования
Внедрение регулируемого электропривода и бесконтактной аппаратуры
Список литературы

Г л а в а V
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СТАЦИОНАРНЫХ УСТАНОВОК

§ 1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ

Стационарные установки являются составными звеньями общей технологической цепи добычи полезных ископаемых при подземном способе разработки. В комплекс стационарного оборудования входят главные и вспомогательные подъемные установки, вентиляторные установки главного проветривания, главные водоотливные установки, компрессорные установки.
Шахтные подъемные установки предназначены для подъема полезных ископаемых и породы, для спуска и подъема людей, материалов и оборудования по вертикальным и наклонным выработкам.
Вентиляторные установки главного проветривания создают нормальные атмосферные условия, обеспечивающие возможность ведения горных работ, безопасность и производительность труда работающих в подземных горных выработках.
Главные водоотливные установки предназначены для откачки воды из шахты на поверхность.
Компрессорные установки служат для получения сжатого воздуха, используемого для питания оборудования с пневматическим приводом на шахтах, где по условиям безопасности запрещается применение электрической энергии.
Составной частью каждой стационарной установки является электрооборудование, которое можно классифицировать по следующим основным признакам: назначению, области применения, роду тока, величине применяемого напряжения и виду исполнения.
К электрооборудованию относятся: приводные электродвигатели и двигатели вспомогательных приводов, аппаратура управления, защиты и сигнализации, различного рода устройства измерения и контроля.

§ 2. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ПОДЪЕМНЫХ УСТАНОВОК

Для привода шахтных подъемных машин (ШПМ) используют асинхронные электродвигатели и электродвигатели постоянного тока. Вследствие сложных режимов работы ШПМ, связанных с перевозкой людей, частыми пусками, изменением направления вращения, величины усилий, скорости движения, электропривод должен обладать высокой надежностью, безопасностью и экономичностью работы, значительной перегрузочной способностью, широким диапазоном регулирования частоты вращения, простотой и удобством управления.
Достоинства асинхронного привода: высокая степень надежности работы в сочетании с простыми схемами управления и контроля; возможность использования энергии переменного тока без преобразовательных устройств, что снижает затраты на обслуживание; небольшие габариты и масса; сравнительно малая стоимость. Недостатки привода: сложная и мало экономичная система регулирования частоты вращения; трудность использования двигателей мощностью более 2000 кВт из-за отсутствия необходимой пускозащитной аппаратуры.
Достоинства привода постоянного тока: большие пределы изменения скорости при высокой точности и экономичности регулирования; возможность перехода из двигательного режима в режим рекуперативного торможения без переключения силовых цепей; надежность аппаратуры управления приводом. Недостатки привода: необходимость установки не менее трех мощных электрических машин (генератор постоянного тока с приводным синхронным или асинхронным двигателем, рабочий двигатель постоянного тока), что приводит к повышенным эксплуатационным расходам; увеличение суммарной массы и габаритов; значительное повышение стоимости оборудования; снижение общего к. п. д. из-за неоднократных преобразований подводимой электроэнергии.
В нашей стране большие успехи достигнуты в освоении производства тиристорно-регулируемого привода, начат серийный выпуск тиристорных приводов мощностью до 10 тыс. кВт. Такой привод начинают устанавливать на шахтных подъемах, и в дальнейшем он получит широкое распространение в горной промышленности. При большей стоимости, чем асинхронный, тиристорный привод потребляет гораздо меньше электроэнергии, отличается высокой надежностью и сокращением расходов на эксплуатацию.
Для одного и того же типа ШПМ возможен электропривод различных систем и мощности, определяемый технологическими особенностями работы подъемной установки: назначением и высотой подъема, скоростью движения подъемных сосудов, грузоподъемностью. Для ШПМ разработаны и поставляются типовые комплекты электрооборудования, которые обеспечивают выполнение всех возможных режимов работы машины.

Так, например, в комплект электрооборудования шахтной клетевой подъемной установки с асинхронным приводом на напряжение 6 кВ входят: один или два подъемных двигателя серии АКН; воздушный реверсор РВМ для управления статорной обмоткой подъемного двигателя; тахогенератор П41, выполняющий роль датчика скорости; три преобразовательных двухмашинных агрегата, один из которых служит источником питания при динамическом торможении, а два других — для питания цепей управления постоянным током напряжением 220 В; ящики сопротивлений, применяемые как реостат в цепи ротора (КФ-22М), потенциометрическое сопротивление в цепи тахогенератора (ЯС-3) и установочное сопротивление в цепи возбуждения генератора динамического торможения (ЯС-3); пульт управления подъемной машиной ПШП; панель управления ПГВ 6701 для управления в цепи ротора подъемного двигателя; панель управления ПГВ690МЗАЗ для управления динамическим торможением; блок управления БУ514 для управления электродвигателем агрегата динамического торможения; станция ΠΓΧ5015-53Μ3 для управления вспомогательными приводами; электродвигатели вспомогательных приводов: ВАО-82-6 для привода компрессора; два двигателя А02-32-4 для привода маслонасоса смазки редуктора·; сельсин-датчики БД501НА, работающие как датчики указателя глубины; регулятор ограничения скорости РОС-5914·; регуляторы давления для управления тормозным приводом и автоматизации компрессора; магнитные выключатели для защиты от переподъема; конечные выключатели для защиты от износа колодок, блокировки механизма перестановки (ВК-300С), для контроля давления воздуха в тормозных цилиндрах (К.У-701) и другое малогабаритное электрооборудование вспомогательных приводов.
Комплект электрооборудования скиповой подъемной установки с аналогичным асинхронным приводом отличается применением магнитных станций управления с измененным набором релейно-контакторной аппаратуры, установкой станции динамического торможения, станции для автоматизации управления подъемной машиной, станции сигнализации о срабатывании защит при автоматическом управлении, бесконтактного сельсинного командоаппарата.
Комплекты электрооборудования ШПМ с асинхронным приводом напряжением до 1000 В и жидкостным реостатом в цепи ротора не имеют магнитных станций и ящиков сопротивления.
Для всех типов ШПМ с электроприводом по системе Г — Д с тиристорным возбуждением применяется единый комплект электрооборудования, обеспечивающий управление клетевыми и скиповыми подъемами.
В комплект входят: электродвигатель постоянного тока серии П или ПБК независимого возбуждения, применяемый в качестве подъемного двигателя. К двигателю пристроены тахогенератор П32, центробежное реле РМН-7011 и преобразовательный агрегат, состоящий из синхронного двигателя СДНЗ, который является приводным двигателем агрегата, и генератора постоянного тока ГП, осуществляющего питание подъемного двигателя. Комплектно с преобразовательным агрегатом поставляют возбудитель, регулятор возбуждения с ручным дистанционным приводом, разрядное сопротивление к синхронному электродвигателю и маслостанцию; два сухих трансформатора ТС для питания возбудителей двигателя и генератора (напряжение 380—230—133 В); реверсивный тиристорный преобразователь ПЭА4093-32АО мощностью 60 кВт (напряжение питания 230 В, напряжение цепей управления 380 В и выпрямленное напряжение 230 В), предназначенный для питания обмотки возбуждения генератора; нереверсивный тиристорный преобразователь аналогичного типа для питания обмотки возбуждения подъемного двигателя; станцию ПГХ4001-87М2 управления автоматическим выключателем на ток главной цепи 6000 А; шкаф ШПМ9029 линейного контактора привода Г — Д; шкаф ШГМ7202 управления пуском и защитой синхронного двигателя; три шкафа ШГМ5900 управления вспомогательными приводами; шкаф автоматики ШГМ4200; шкаф ЩГМ4200 лифтового режима управления при многогоризонтной работе; два пульта управления ПШП, один из которых устанавливают в машинном зале, а другой — на приемной площадке; два преобразовательных агрегата для питания цепей управления, каждый из которых состоит из асинхронного двигателя А02-52-4 и генератора постоянного тока П-52; аппарат задания и контроля хода АЗК-1, состоящий из шкафа с приводом, двух блоков программирования при разъездах на пониженной или максимальной скорости, реле контроля вращения, электрического ограничителя скорости и стабилизатора напряжения; комплект магнитных выключателей ВМ-62 для защиты от переподъема, стопорения, контроля замедления; комплект регулятора давления РДБ-3, состоящий из регулятора давления РДБВ, электрического блока БЭРД-1 и стабилизатора напряжения С-0,28; ящик сопротивления ЯС-3, выполняющий роль разрядного сопротивления обмотки возбуждения генератора; два регулятора ограничения скорости, применяемые в качестве дублирующих ограничителей скорости РОС-5914; шесть электропечей мощностью 760 Вт для подогрева синхронного двигателя; шесть конечных выключателей КУ-701 для контроля давления и защиты от провисания каната; шесть конечных выключателей ВК-300С для защиты от износа колодок блокировки механизма перестановки.
Комплекты электрооборудования для конкретной ШПМ выбирают на основании данных анкеты на заказ машины. В отдельных случаях электрооборудование поставляется по разработкам проектных организаций, согласованным с заводами-изготовителями в соответствии с утвержденными техническими условиями (ТУ).
Типовые комплекты электрооборудования ШПМ общего назначения обеспечивают нормальную работу при следующих условиях;
температуре воздуха от +5 до - |-35° С, относительной влажности воздуха не более 80% при +25° С, высоте над уровнем моря до 1000 м, установке в надшахтных зданиях.
Рассмотрим устройство основного электрооборудования, входящего в типовые комплекты для ШПМ.

Подъемные электродвигатели.

Асинхронные электродвигатели серии АКН (А — асинхронный, К — с контактными кольцами — фазный ротор, Н — нормального исполнения) 14—18 габаритов выпускают мощностью от 200 до 2000 кВт на напряжение 6 кВ и частоту вращения от 250 до 1000 об/мин, Цифровая часть обозначения определяет габариты двигателя и число полюсов. Например, АКН-1.6-66-12 обозначает: 16-й габарит, полная длина сердечника статора 66 см, двенадцатиполюсный.

Технические данные некоторых двигателей АКН приведены в табл. 15, общий вид двигателя показан на рис. 34.
Двигатель состоит из стального сварного корпуса 1 неразъемной конструкции, закрытого наружной обшивкой с отверстиями 2 для вентиляция и укрепленного на лапах 3 к фундаментной плите 4.
Электродвигатель серии АКН
Рис. 34, Электродвигатель серии АКН

Таблица 15


Электродвигатель

Номи
нальная
мощность,
кВт

При номинальной нагрузке

Данные ротора

Маховой момент ротора, Т- м8

Общая масса, т

частота
вращения,
об/мин

ток статора А

к. п. д.,
%

cos φ

напря-
жение, В

ток, А

АКН-14-36-16

200

360

31,5

90,0

0,68

380

320

2,0

0,65

4,8

АКН-14-41-16

250

360

38

90,3

0,7

440

340

2,0

0,73

5,2

АКН-14-41-12

400

485

52,5

91,7

0,8

650

370

2,1

0,68

5,5

АКН-14-49-12

500

485

65

92,2

0,81

765

392

2,1

0,77

6,2

АКН-14-46-Ш

630

585

79

92,8

0,83

915

415

2,1

0,78

6,4

ΑΚΗΊ4-46-8

800

735

96

93,5

0,86

850

560

2,1

0,69

6,35

АКН-14-59-8

1000

735

118

94,3

0,87

1050

565

2,1

0,86

7,3

АКН-14-49-6

1000

985

116

94,0

0,88

1125

530

2,6

0,64

6,8

АКН-14-59-6

1250

985

143

94,4

0,89

775

965

2,5

0,73

7,7

АКН-15-29-16

320

360

45,5

90,6

0,75

510

380

2,0

1,21

5,6

АКН-15-34-16

400

360

55,5

91,4

0,76

590

410

2,0

1,35

6,0

ΑΚΗ-Ι5-41-16

500

365

68

92,0

0,77

710

420

2,0

1,55

7,0

АКН-15-51-16

630

365

85

92,4

0,77

900

420

2,1

1,97

7,7

АКН-15-39-12

630

490

79

92,8

0,83

775

485

2,1

1,36

7,0

АКН-15-49-12

800

490

97

93,5

0,85

945

510

2,1

1,67

8,2

АКН-15-36-10

800

585

98

92,6

0,85

920

520

2,2

0,95

6,8

АКН-15-44-Ю

1000

585

120

93,2

0,86

1075

555

2,3

1,54

7,7

АКН-15-56-10

1250

590

148

93,7

0,87

795

935

2,3

1,97

9,1

АКН-15-44-8

1250

740

147

94,2

0,87

1050

710

2,1

1,58

8,0

АКН-15-54-8

1600

740

185

94,6

0,88

1250

760

2,0

1,84

9,6

АКН-15-64-8

2000

740

231

94,8

0,88

880

1350

2,1

2,10

10,3

АКН-15-41-6

1600

985

188

94,5

0,87

775

1230

2,6

1,29

8,5

АКН-15-51-6

2000

990

231

94,8

0,88

945

1255

2,7

1,45

10,0

На плите укреплены два стояковых литых разъемных скользящего трения подшипника 5, в которых установлен вал 6 ротора. С левой стороны вал с помощью полумуфты соединен с рабочим механизмом, с правой стороны присоединен тахогенератор. На вал посажен сердечник 9 ротора, а внутри корпуса запрессован сердечник 7 статора, который удерживается с помощью стяжных шпилек 8. Сердечники выполнены из штампованных лакированных с обеих сторон сегментов (у роторов некоторых двигателей дисков) из электротехнической стали толщиной 0,5 мм, собранных в пакеты, разделенные между собой распорками двутаврового профиля для образования радиальных вентиляционных каналов шириной 10 мм. Сердечник статора имеет открытые прямоугольные пазы, сердечник ротора — полузакрытые пазы. Обмотка 10 статора двухслойная петлевая, покрытая изоляцией класса А или В. Обмотка 11 ротора двухслойная волновая, покрытая изоляцией класса В.
Контактные кольца 12 стальные со шлифованной поверхностью. Траверсы 13 для крепления щеткодержателей изготовлены из оцинкованной стали и с помощью изолированных болтов укреплены на приливах корпусов подшипников. Щетки применяют графитные или электрографитированные с постоянным прилеганием к контактным кольцам за счет усилия пружин щеткодержателей, Концы 14 обмотки статора выходят в коробку выводов, у двигателей 16— 18-го габаритов выведены вниз, в фундаментную яму, куда уходят и выводы 15 от контактных колец. В коробке выводов имеются четыре изолятора. Из шести концов статорной обмотки, введенных в коробку, три (начала фаз) крепятся к соответствующим изоляторам и служат для присоединения двигателя к источнику питания, остальные три (концы фаз) соединяются на четвертом изоляторе, образуя нулевую точку. Исполнение двигателей АКИ открытое с самовентиляцией.
Электродвигатели постоянного тока серии П и ПБК предназначены для непосредственного соединения с ШПМ. Они имеют закрытое исполнение с принудительной вентиляцией, выполняются с двумя свободными концами вала: один для соединения с подъемной машиной при помощи зубчатой муфты, другой для соединения с тахогенератором и центробежным реле через редуктор. Двигатель собран на отдельной фундаментной плите, на которой установлены станина и подшипники. Станина имеет разъем в горизонтальной плоскости; якорь опирается на стояковые подшипники, снабженные термосигнализаторами с термометрами сопротивления. Принудительная смазка подшипников осуществляется от маслостанции, которую поставляют в комплекте с двигателем. При аварийном отключении принудительной смазки подшипники могут работать не более 1 мин. Основные размеры двигателей согласовывают в индивидуальном порядке в зависимости от места установки.
В настоящее время выпускают машины постоянного тока единой серии П, которая включает 26 габаритов и делится по мощности на три группы: от 0,3 до 200 кВт (1—11 габариты); от 200 до 1400 кВт (12—17 габариты) и более 1400 кВт (18—26 габариты).
Для основного привода ШПМ применяют двигатели третьей группы, которые заменили собой двигатели серии ПБК, а для вспомогательных приводов — двигатели первой или второй группы. Двигатели 1 —11 габаритов имеют по две длины сердечника якоря в каждом габарите, а у остальных двигателей число длин сердечников доходит до девяти.
Условное обозначение типа двигателя расшифровывается следующим образом: например, для двигателей 1—11 габаритов П32 — двигатель единой серии П, 3 габарита, с сердечником второй длины; для двигателей 12—17 габаритов, например, П152-8К — двигатель единой серии П, 15 габарита, с сердечником второй длины, восемь щеток на каждом бракете, компенсированная; для двигателей 18—26 габаритов, например, П20-125-7К,— двигатель единой серии П, 20 габарита, с длиной сердечника 125 см, семь щеток на каждом бракете, компенсированная.
Технические данные двигателей единой серии П, применяемые в качестве основного привода ШПМ, приведены в табл. 16.
Преобразовательные агрегаты для привода по системе Г — Д предназначены для питания постоянным током статора подъемного двигателя при динамическом торможении и цепей управления. В состав двухмашинного агрегата входит генератор постоянного тока серии П (технические данные генераторов см. в табл. 16) и синхронный электродвигатель серии СДН в закрытом исполнении (устройство двигателя описано в § 3 данной главы).

  1. Реверсоры предназначены для дистанционного включения, отключения и реверсирования асинхронных электродвигателей с фазным ротором главного привода ШПМ, Выпускают малогабаритные реверсоры РВМ-150 для двигателей мощностью до 1250 кВт и РВМ-400 для двигателей мощностью до 4000 кВт. Напряжение главной цепи 6 кВ, номинальный ток соответственно 150 и 400 А, напряжение цепей управления переменного тока — 127, 220 или 380 В; постоянного тока — 110 или 220 В.

Реверсор серии РВМ (рис. 35) состоит из трех трехполюсных контакторов, помещенных в металлическом шкафу /, закрываемом двумя дверями (на рисунке передняя дверь снята).. Контакты контакторов закрыты дугогасительными камерами 2 из специальной дугостойкой керамики. Интенсивность дугогашения достигается применением магнитного дутья и наличием в камерах большого числа, перегородок, разрывающих электрическую дугу на мелкие части.

Таблица 16


Электромашины

Номинальные данные

Допускаемая перегрузка по отношению к номинальному току

Ток обмотки независимого возбуждения· при напряжении НО Б, Л

Маховой момент, т * м2

Общая масса, т

мощность,
кБт

частота
враще
ния,
об/мин

напря-
жение якоря, В

ток
якоря, А

К. Л. Д-,

рабочая

отклю
чаю-
щая

Двигатели

П20-125-7К

1550

75

630

2710

90,7

2,5

3

235

36,5

70,2

П21-85-9К

1550

60

630

2650

92,7

2,5

3

214

53,1

72,9

П22-95-6К

1550

38

630

2800

87,8

2,5

3

264

93,0

87,0

П21-125-15К

3300

85

630

5630

93,0

2,5

3

281

131

121

П22-125-9К

3300

60

630

5680

92,1

2,5

3

356

80,3

107

П21-110-9К

1750

56

750

2580

90,4

2,5

3

246

132

122

П21-145-15К

4000

87

750

5700

93,5

2,5

3

326

131

121

П21-85-9К

2100

85

860

2600

93,8

2,5

3

214

132

122

П21-110-9К

2100

65

860

2680

91,4

2,5

3

246

58,1

80,3

П22-125-9К

4600

84

860

5700

93,7

2,5

3

356

116

109

Генераторы

Π20-30-Ι.2Κ

1890

500

630

3000

93,8

2,5

3

39,2

11,7

24,0

П20-30-7К

2250

500

750

3000

94,0

2,5

3

21,5

                                   

П21-30-7К

3650

500

630

5800

94,2

2,5

3

54,0

26,4

31,3

Π21-35-Ι7Κ

4350

500

750

5800

94,6

2,5

3

61,0

28,4

33,5

П21-40-17К

5000

500

860

5800

94,9

2,5

3

64,2

30,3

35,4

П18-40-9К

2070

750

900

2300

94,5

2,0

2,25

23,8

3,41

15,6

ΠΙ9-30-12Κ

2150

750

750

2860

94,1

2,5

3

39,5

6,3

18,2

Π20-25-Ι2Κ

2580

750

860

3000

93,7

2,5

3

46,0

10,7

22,5

П20-30-12К

3000

750

995

3000

94,0

2,5

3

48,0

11,7

24,0

Два верхних контактора 3 служат для реверсирования двигателя. Для предотвращения одновременного включения они сблокированы между собой электрически и механически. Нижний контактор 4 предназначен для подключения цепи динамического торможения. Каждый контактор имеет по шесть замыкающих и шесть размыкающих блок-контактов 5, предназначенных для электрической блокировки, которая обеспечивает определенную последовательность переключения контакторов, автоматически снимает напряжение при открывании дверей шкафа и не допускает возникновения к. з. через реверсор (дуговая блокировка). К. з. может возникнуть при слишком быстром реверсировании, когда на отключенном контакторе электрическая дуга еще не погасла, а происходит включение второго контактора. Дуговая блокировка, выполненная в цепи управления втягивающими катушками контакторов, осуществляется:           
Реверсор РВМ
Рис. 35. Реверсор серии РВМ

реле времени, создающими необходимую выдержку времени в момент переключения контакторов; двумя реле напряжения, не допускающими замыкания цепи втягивающей катушки включаемого контактора до полного исчезновения напряжения на зажимах двигателя после отключения предыдущего контактора; токовыми реле, которые не дают включиться очередному контактору до погасания дуги между силовыми контактами отключаемого контактора. Клеммная сборка 6 предназначена для подключения вспомогательных цепей.
В настоящее время вместо реверсоров РВМ выпускают реверсоры РВ-6 с электромагнитными контакторами серии КВ.2—6, технические данные которых приведены в табл. 17. В эксплуатации еще находятся реверсоры серии КТР.
3. Реостаты и пусковые сопротивления. Реостаты предназначены для бесступенчатого, а пусковые сопротивления — для ступенчатого изменения частоты вращения ротора приводных электродвигателей.
Для управления приводными двигателями ШПМ применяют жидкостные реостаты общего назначения ЖРН-500, ЖРН-1000 и ДРН-2000, а в исполнении РВ—реостаты ВЖР-250 и ВЖР-350. Жидкостные реостаты позволяют осуществлять плавный пуск, получать любые значения частоты вращения ротора, без всяких изменений использовать один тип реостата для широкого диапазона мощностей двигателя.

Таблица 17

Принцип действия жидкостного реостата состоит в перемещении электродов внутри электролита, что приводит к изменению общего сопротивления реостата и влияет на частоту вращения двигателя. Показанный на рис. 36 реостат серии ВЖР имеет взрывонепроницаемый корпус 8, закрытый крышкой 5. Внутри корпуса расположены три рабочих электрода (ВЖР-250) и налит раствор электролита. Электроды через редуктор 2 имеют механическую связь с электродвигателем 3. Начальное и конечное положения электродов фиксируются конечными выключателями 1 и 4, контакты которых включены в цепь управления приводным двигателем. Кабель силовой цепи присоединяется к реостату через кабельный ввод 6.

Реостат серии ВДР
Рис. 36. Реостат серии ВДР

Ящик сопротивления серии ЯС
Ряс. 37. Ящик сопротивления серии ЯС

При работе реостата происходит значительный нагрев электролита, для снижения температуры которого в комплексе с реостатом применяют насос и калориферную секцию, создающие циркуляцию электролита с последующим охлаждением. Трубопровод насоса подсоединяется к реостату через патрубки 7. Автоматическое регулирование частоты, вращения достигают применением сельсинного задающего устройства, которым снабжают реостаты. Нормальная работа реостатов обеспечивается при напряжении цепи ротора до 1200 Б. Электроды могут быть изготовлены из стали, бронзы или различных сплавов. Электролитом служит раствор кальцинированной соды 6—10%-ной концентрации.
Реостат ВЖР-350 имеет четыре электрода, электрический или ручной привод. Дугообразование на концах электродов устраняется с помощью керамических экранов.
У реостатов серии       кроме главных, в корпусе расположены вспомогательные электроды, предназначенные для получения предварительной ступени сопротивления. Электролит от циркуляционного насоса поступает через коллектор. Для более интенсивного охлаждения концов электродов для направления струй электролита применены поворачивающиеся насадки. Момент, создаваемый электродами, уравновешивается пружинным компенсатором.
В качестве пусковых (роторных) резисторов для привода ШПМ применяют ящики сопротивлений с чугунными (ЯС-3 открытого исполнения и ЯС-130 в исполнении PH) и фехралевыми (КФ открытого исполнения) элементами, обладающими высоким удельным сопротивлением, малой реакцией на изменение температуры и высокой стойкостью против коррозии. Кроме основного назначения, ящики применяют в качестве разрядных или установочных сопротивлений в цепях возбуждения генераторов ШПМ.
Ящик с чугунными элементами серии ЯС (рис. 37) состоит из 20 элементов  3, собранных на изолированных шпильках 2 в отдельные секции, помещенные между двумя стальными боковинами 1. Каждый ящик разделен на пять ступеней по четыре элемента в каждой ступени. Последовательность соединения элементов между собой следующая: два соседних элемента соединяются только одним концом, другой конец изолирован от рядом находящегося элемента асбестовой шайбой, пропитанной кремнийорганическим лаком. Элементы сопротивления включаются с помощью выводных наконечников 4, которые могут быть переставлены на любую из ступеней. Наконечники допускают присоединение жестких проводов или шин.
Ящики сопротивлений серии КФ состоят из пяти спиралей фехралевой ленты, намотанной узкой стороной на фарфоровые цилиндры, укрепленные на стержнях. Спирали помещены между боковинами, стянутыми двумя болтами. Конструкция и размеры боковин аналогичны тому же у ящиков сопротивлений серии ЯС.
Комплект ЯС-130 сострит из трех отдельных ящиков, установленных один на другой и скрепленных между собой. Сопротивления набирают из элементов рамочного типа, выполненных из ленточного константана, рассчитанного на нагрев до 200° С (при эксплуатации любых ящиков сопротивления допустимая температура на поверхности—до 300° С).
Ящики сопротивлений стандартизованы с присвоением отдельных номеров, которые характеризуют общую величину сопротивления, и, кроме того, показывают увеличенное в 1000 раз сопротивление отдельного элемента. Так, например, ящик № 5 с чугунными элементами имеет общее сопротивление 0,1 Ом при сопротивлении одного элемента 0,005 Ом. У ящиков серии КФ данному номеру ящика соответствует каталожный номер 50171.

Ящик сопротивления ЯСВ-40-0.5К
Рис. 38. Ящик сопротивления ЯСВ-40-0.5К

Для работы в условиях шахт, опасных по газу или пыли, выпускают взрывозащищенные ящики сопротивлений ЯСВ-40-0,5К и ЯСВ-40-0,5. У новых внутрь ящика встроены контакторы-короткозамыкатели, которые контакторов не имеют. В одном ящике находится 14 элементов с сопротивлением каждого 0,5 Ом при длительно допустима токе 40 А. Номинальный ток контакторов- короткозамыкателей—,240 А. Ящики рассчитаны на работу с электродвигателям при напряжении ротора до 1200 В. Охлаждение воздушное естественное, исполнение — РВ.
Ящики сопротивлений ЯСВ-40-0.5К (рис. 38) состоят из корпуса 1, двух крышек 2 и 3, ввода 4, элементов сопротивлений 5 и контакторов 6. Корпус сварной конструкции состоит из двух камер и 15 труб. В ί трубах помещены нихромовые элементы сопротивления, одна труба предназначена для установки перемычки. Сопротивления выполнены в виде спирали из нихромовой ленты, концы которой приварены к штырям, пропущенным через проходные изоляторы укрепленные на концах труб. Между элементами сопротивления и внутренней поверхностью труб проложена специальная керамика. В одной из камер помещены два однополюсных контактора, смонтированных на одной панели. При подаче напряжения на катушку контактора последний срабатывает и шунтирует определенную ступень сопротивления. Комплект из четырех ящиков ЯСВ-40-0,5К обеспечивает семь ступеней (при неравномерном их выключении), но так как в четырех ящиках находятся восемь контакторов, то последние две ступени шунтируются одновременно. Если четырех ящиков недостаточно для набора необходимого расчетного сопротивления, то добавляют ящики без контакторов.
Ящики сопротивлений могут работать в комплекте взрывозащищенной аппаратуры, обеспечивающей работу двигателя в режиме электродинамического торможения и без него.
4. Станции управления предназначены для дистанционного и автоматического управления главными и вспомогательными приводами переменного или постоянного тока ШПМ. Представляют собой набор релейно-контакторной аппаратуры управления, защит и блокировок. Станции выполняют в виде открытых панелей: на изоляционных плитах (рис. 39, о) и реечного исполнения (рис. 39, б).
 
Рис. 39. Магнитные станции управления
Магнитные станции управления

На станциях с изоляционными плитами монтаж проводов, установка дополнительных резисторов и выпрямительных устройств выполнены с задней стороны, и обзор этих элементов затруднен. В этом отношении станции реечного исполнения более удобны для обслуживания. Монтаж цепей вторичной коммутации выполнен проводами. Все контакторы монтируют на собственных рейках, которые крепят к каркасу универсальными прижимными устройствами. Таким же способом крепят на изоляционных планках автоматические выключатели и релейную аппаратуру. Поскольку корпуса отдельных реле могут находиться в рабочем состоянии под напряжением, то их не заземляют, а заземляют только стальной каркас станции. Для присоединения проводов на станциях имеются сборки зажимов с числом зажимов от 5 до 15. Нормальная работа станций гарантируется при отклонениях в любую сторону от вертикали до 10°.
В зависимости от конкретного назначения станции управления комплектуют соответствующим набором электрической аппаратуры, рассчитанной на номинальное напряжение до 500 В переменного и 440 В постоянною тока. Для преобразования переменного тока в постоянный применяют полупроводниковые выпрямители или двигатель-генераторные группы (преобразовательные двухмашинные агрегаты).

На шахтах горной промышленности применяют станции управления серий ПГХ, ПГВ, ПУ, ЩГМ, ПГА.
Для управления ШПМ с асинхронным приводом и ящиками сопротивления в цепи ротора используют станции управления серии ПГХ шести групп: 1) статорные станции управления ПГХ6006 для коммутации тока статора двигателей напряжением 380 В; 2) роторные станции управления ПГХ6010 и ПГХ6014 для коммутации тока ротора; 3) станции управления ПГХ9009 и ПГХ9020 при автоматическом управлении подъемными установками; 4) станции управления ПГХ9008 и ПГХ9021 для автоматизации технологических режимов работы ШПМ; 5) станции управления ПГХ5014 и ПГХ5015 для управления вспомогательными приводами; 6) станции управления ΠΓΧ60Ι1 и ПГХ6013 при электродинамическом торможении подъемных электродвигателей.
Станции ПГХ6006 в зависимости от типового индекса рассчитаны на токи 150, 250, 400 и 600 А. Комплект аппаратуры состоит из двух установочных автоматов для рабочего и резервного ввода, одного автоматического воздушного выключателя с максимальной и нулевой защитами, автомата в цепи управления, двух измерительных трансформаторов тока, двух контакторов для реверсирования подъемного двигателя и от четырех до десяти резисторов.
Станции ПГХ6010 в зависимости от типового индекса выпускают на токи 250, 400, 700 и 1000 А. Станции имеют восемь ступеней регулирования, и на панели установлены восемь контакторов ускорения и восемь резисторов. Контакторы производят выключение ступеней сопротивления в цепи ротора во время пуска и регулирования частоты вращения подъемного двигателя.
Для многоканатной ШПМ при автоматическом управлении станция ПГХ9009 должна быть установлена в комплекте со станцией ПГХ6010.
На панели ПГХ9009 смонтированы: два автоматических выключателя с комбинированным расцепителем; три контактора для включения электромагнитов рабочего и предохранительного тормозов и для включения магнита дросселирующего клапана тормозной системы; восемь реле времени для включения контакторов, ускорения станции ПГХ6010, два-три промежуточных реле для переключения на работу с двух-трех горизонтов; два реле ограничения скорости; реле контроля цепи; реле дуговой блокировки; понижающий трансформатор; выпрямительные устройства; пакетные переключатели; предохранители и другая аппаратура.
На панели ПГХ5015 установлены: два автомата для рабочего и резервного вводов; по одному автомату для цепей освещения, сигнализации и вентиляции; пять автоматов для защиты электродвигателей компрессора, генератора динамического торможения, насосов маслосмазки, двигатель-генераторной группы цепей управления, бобин; один автомат для защиты электронагревателей; резервный автомат; по одному контактору для включения электродвигателей компрессора и генератора динамического торможения; четыре пускателя для управления электродвигателями; два пакетных переключателя; предохранители, вольтметр.
Станции ПГХ6011 выпускают на номинальные токи 60, 80, 150 и 200 А для мощности подъемных двигателей соответственно 200—320, 400—500, 630—800 и 1000—1250 кВт.
В комплектах электрооборудования для скиповых подъемов в качестве источника постоянного тока для динамического торможения приняты статические преобразовательные устройства, которые выбирают из условия обеспечения тока динамического торможения, равного номинальному току подъемного двигателя. Станция ПГА6802 представляет собой шкаф с двусторонним обслуживанием, в котором смонтировано все оборудование станции. Подвод и отвод кабелей находится внизу. На лицевой стороне шкафа установлены амперметр и вольтметр для измерения выпрямленного тока и напряжения, автоматы питания шкафа и электродвигателя вентилятора для обдува вентиляцией, два амперметра для измерения токов в обмотках управления силового магнитного усилителя.
Станции управления серии ПГВ в зависимости от назначения имеют набор релейно-контакторной аппаратуры аналогично станциям серии ГТГХ.
Для управления ШПМ с электроприводом по системе Г—Д с тиристорным возбуждением применяют комплектное устройство из шкафов серии ЩГМ, имеющих двустороннее обслуживание, естественную вентиляцию, внутреннее освещение и блокировку дверей. Релейно-контакторная аппаратура размещена внутри шкафов, а на передней части дверей установлены электроизмерительные приборы, сигнальные лампы, универсальные переключатели, кнопочные станции и автоматические выключатели.
Исполнение шкафов — общего назначения. Зажимы для присоединения внешних проводов расположены в нижней и боковой частях панели управления, концы проводов с наконечниками выведены в нижнюю часть шкафа и закреплены клицами. Для упрощения внешнего монтажа выводные зажимы разбивают на группы, соответствующие схеме присоединения. Полная высота шкафов — 2270 мм, ширина 800—900 мм, размер боковой части 600 мм.
5. Пульты управления. Для управления ШПМ применяют специальные пульты, на которых смонтированы все аппараты, необходимые для контроля эксплуатационных параметров агре гатов подъемной установки, а также аппараты воздействия на электропривод и тормозное устройство машины в режиме ручного управления. Промышленность выпускает несколько типов пультов в зависимости от условий эксплуатации.
Для местного и дистанционного управления работой подъемных установок (многоканатные, одно- и двухбарабанные ШПМ) с электроприводом переменного и постоянного тока выпускают унифицированный пульт управления серии ПШП в защищенном исполнении. Пульт серии ПШП имеет только электрическую связь с ШПМ и поэтому может устанавливаться в машинном зале и на приемной площадке.

Пульт управления серии ПШП
Рис. 40. Пульт управления серии ПШП
Конструктивно он представляет собой металлический сварной корпус с размещенными на нем блоками аппаратуры и командоаппаратами. В зависимости от типа привода и технологических особенностей подъема пульт выпускают в двенадцати вариантах, укомплектованных различными наборами приборов и аппаратов. Конструкция пульта неизменна для всех вариантов. На корпусе 1 (рис. 40) расположены блок измерительных приборов 2, блоки переключателей 3 и 5, блок сигнализации 6, блок указателей глубины 4. На блоке 2 размещены: скоростемер, счетчик числа подъемов, стрелочный указатель числа сигналов, приборы контроля силы тока и напряжения двигателя подъемной машины. В блоке 6 установлены: часы, манометры для контроля давления в тормозной системе, сигнальная световая аппаратура, указывающая состояние узлов и агрегатов подъемной установки. В правой, и левой горизонтальных тумбах находятся рукоятки управления машиной и кнопочные пульты 9, а в центре под ногами машиниста расположены педальные кнопочные посты для предохранительного и динамического торможения. В задней части пульта расположены сборки зажимов 8 и осветительная лампа 7.
для управления подъемными машинами, установленными в подземных выработках шахт, опасных по газу или пыли, применяют пульты управления ГТПМ-3, которые входят в комплект аппаратуры дистанционного управления подъемными установками АДУ-1. При помощи пульта ППМ-3 можно осуществлять следующие операции: управление асинхронным приводом машины, оборудованной реостатом серии ВЖР; управление вспомогательными приводами и тормозом; включение аварийного торможения; контроль за положением подъемных сосудов и за работой машины с помощью измерительных приборов.
Для дистанционного управления жидкостным реостатом на пульте установлен взрывобезопасный командоаппарат, а при использовании ящиков сопротивления — командоконтроллер. Для реверса двигателя служит специальный универсальный переключатель с блокировкой, позволяющей производить реверс только при нулевом положении рукоятки управления приводом.
Для управления малыми подъемными машинами серии БМ и 2БМ выпускают пульты ПММ-1. Такой пульт обеспечивает: управление асинхронным электроприводом с помощью командоконтроллера; управление вспомогательными приводами, приводом рабочего тормоза и аварийного торможения; контроль скорости и запись тахограмм; контроль электрической части машины и контроль давления масла в гидросистеме тормоза. Для управления тормозом может быть установлен бесконтактный сельсинный командоаппарат для воздействия на обмотку электрогидравлического регулятора давления. Указателя глубины пульт не имеет.



 
« Электрооборудование и автоматизация сельскохозяйственных агрегатов   Электропотребление по отраслям промышленности и экономики России »
электрические сети