§ 3. ВНЕДРЕНИЕ РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА
Современный электропривод является показателем более высокого уровня электровооруженности труда, основным и главным средством автоматизации производственных процессов. До настоящего времени значительная часть горных машин и механизмов оснащена нерегулируемым асинхронным электроприводом, имеющим следующие недостатки: неудовлетворительное согласование характеристик системы электропривода с нагрузочными характеристиками машин, взаимовлияние качества напряжения на зажимах двигателя на качество напряжения в распределительных сетях при пусках асинхронного двигателя, невозможность регулирования частоты вращения у двигателей с короткозамкнутым ротором.
исследования показали, что нерегулируемый электропривод можно заменить на регулируемый электропривод постоянного или переменного тока. Достоинством системы постоянного тока является простота преобразовательной установки, но машины постоянного тока более сложны в эксплуатации. В системах переменного тока более сложными являются преобразователи.
Регулирование, частоты вращения, крайне необходимое для, многих горных машин в связи с постоянно меняющейся нагрузкой, можно осуществить путем изменения частоты питающего напряжения, что особенно приемлемо при нынешнем развитии полупроводниковой техники и возможности использования компактных преобразовательных установок.
В горной промышленности регулируемый электропривод получает распространение не только в стационарных установках, в частности, подъемных, но и для привода горнодобывающих комплексов при добыче угля, руды и других полезных ископаемых.
Например, на экскаваторах открытых горных разработок для питания электродвигателей постоянного тока от сети переменного тока применяются вращающиеся преобразовательные агрегаты, состоящие из приводного двигателя переменного тока и генератора постоянного тока.
В настоящее время для питания двигателей применяют также управляемые выпрямители, выполненные на основе кремниевых полупроводниковых вентилей — тиристоров.
Тиристоры, или управляемые диоды, дают возможность получения желаемых механических характеристик, имеют малые размеры и массу. Тиристоры могут применяться как элемент автоматизированного электропривода в системах: «тиристор—двигатель» для питания непосредственно якоря двигателя; «генератор—двигатель» для питания обмотки возбуждения генератора; «тиристор— двигатель» «или генератор—двигатель» для питания обмотки возбуждения двигателя.
Асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, имеющие самое широкое, распространение в качестве привода шахтных машин и механизмов, при непосредственном питании от сети имеют, как указывалось выше, жесткую механическую характеристику и не меняют частоту вращения при изменении нагрузки на валу.
Этот недостаток может быть устранен применением системы «преобразователь частоты — двигатель» (ПЧ—Д). Применение такой системы представляет собой систему авторегулирования, замкнутую по току и частоте вращения двигателя. При колебаниях напряжения сети и нагрузки обеспечивается необходимая частота вращения двигателя. Применение такой системы позволяет значительно увеличить срок эксплуатации электродвигателей и повысить производительность горных машин.
§ 4. ВНЕДРЕНИЕ БЕСКОНТАКТНОЙ АППАРАТУРЫ
Электромагнитные контакторы, применяемые в значительных масштабах для эксплуатации в горной промышленности, имеют существенный недостаток — наличие контактной системы, которая при частых коммутационных операциях под действием электрической дуги выходит из строя, что отрицательно сказывается на производительности горных машин.
И хотя увеличению срока службы контактных групп способствовало использование для изготовления контактов металлокерамических материалов, контактная аппаратура является менее рентабельной по сравнению с аппаратами бесконтактной коммутации.
Поэтому для горной промышленности, в связи с ее специфическими условиями эксплуатации пускозащитной аппаратуры, наиболее перспективным является дальнейшая разработка и широкое внедрение бесконтактных пускателей на базе использования управляемых полупроводниковых выпрямителей — тиристоров. Тиристорные пускатели не имеют контакторных катушек, силовых контактов и блок-контактов, не требуют применения дугогасительных устройств. Эти качества являются особо важными при их эксплуатации в условиях шахт, опасных по газу или пыли, где электрическая дуга способна привести к взрыву или пожару.
