Сравнение различных видов пуска электрического двигателя ленточного конвейера угольной шахты

Работа посвящена проблеме пуска асинхронного электродвигателя ленточного конвейера, что является актуальной проблемой в угледобывающей промышленности, где ленточный конвейер один из самых распространенных транспортных механизмов. Рассмотрено как натяжение ленты влияет на пуск конвейера и какие критические ситуации могут произойти при пуске конвейера. Для исследования были выбраны три основных способа пуска электродвигателя: прямой пуск от питающей сети, пуск двигателя с помощью устройства плавного пуска и с помощью преобразователя частоты. Для исследования режимов пуска была разработана математическая модель конвейера как система с сосредоточенными параметрами. Модель собрана из элементарных блоков в среде MATLABSimulink. Сравнение с другими исследованиями показало адекватность созданной математической модели. Результаты исследования показывают, что пуск конвейера с устройством плавного пуска немного уменьшает пусковые токи двигателя и позволяет снизить динамический момент сопротивления в ленте. Использование преобразователя частоты позволяет в значительной степени снизить как пусковые токи, так и динамический момент сопротивления, что позволяет уменьшить износ ленты, футеровки приводного барабана и снизить потребление электроэнергии.

Котин Д. А., Сухинин С. Е., Иванов И. А. Сравнение различных видов пуска электрического двигателя ленточного конвейера угольной шахты // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 12-2. — С. 129—142. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_122_0_129.

Котин Денис Алексеевич — канд. техн. наук, доцент, http://orcid.org/0000-0003-38793029, Новосибирский государственный технический университет, 630073, Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20, Россия, e-mail: d.kotin@corp.nstu.ru;
Сухинин Степан Евгеньевич — аспирант, https://orcid.org/0000-0003-4149-7757, Новосибирский государственный технический университет, 630073, Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20, Россия, e-mail: s.suxinin@corp.nstu.ru;
Иванов Илья Алексеевич — аспирант, ассистент, https://orcid.org/0000-0001-7189-8178, Новосибирский государственный технический университет, 630073, Новосибирск, пр. Карла Маркса, 20, Россия, e-mail: i.a.ivanov@corp.nstu.ru;

Сухинин Степан Евгеньевич, e-mail: s.suxinin@corp.nstu.ru.

1. Петров Д. И. Влияние тягового фактора на некоторые параметры конвейера // Сборник материалов Научно-практической конференции молодых ученых с международным участием «Россия молодая». — 2018. — С. 10705.1–10705.5.

2. Корнеев С. В., Доброногова В. Ю., Долгих В. П. Моделирование реальных нагрузок в шахтных ленточных конвейерах на основе уточненного тягового расчета // Сборник научных трудов Донбасского государственного технического университета. — 2019. — № 13(56). — С. 81–90.

3. Лагерев А. В., Толкачев К. А., Гончаров К. А. Моделирование рабочих процессов и проектирование многоприводных ленточных конвейеров: монография. — Брянск: РИО БГУ,2017. — 384 с.

4. Метельков В. П., Либерман Я. Л. К вопросу о выборе режима пуска ленточного конвейера // ЭС и К. — 2019. № 2 (43). — С. 54–59.

5. Реутов А. А., Зверев А. В. Увеличение силы тяги привода ленточного конвейера с прижимной лентой // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: Сборник научных трудов XII-й Международной научно-практической конференции: в 4-х томах. — Курск: ЗАО «Университетская книга»,2015. — С. 389–392.

6. Mu S. Research on the control system of the multi-point driving belt conveyor tension device,2020 International Conference on Big Data, Artificial Intelligence and Internet of Things Engineering (ICBAIE),2020, pp. 321–326. DOI: 10.1109/ICBAIE49996.2020.00074.

7. Li J., Pang X. Belt Conveyor Dynamic Characteristics and Influential Factors. Shock and Vibration. 2018, vol. 2018, art. 8106879. DOI: 10.1155/2018/8106879.

8. Абрамов Б. И., Иванов А. Г., Шиленков В. А., Кузьмин И. К., Шевырев Ю. В. Электропривод современных шахтных подъемных машин // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 5—2. — С. 145—162. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_52_0_145.

9. Дмитриева В. В., Собянин А. А., Сизин П. Е. Моделирование плавного пуска для асинхронного двигателя ленточного конвейера // Горный информационно-аналитический бюллетень. — 2022. — № 6. — С. 77–92. DOI: 10.25018/0236_1493_2022_6_0_77.

10. Марейченко И. В. Устройства УППВ У5 для модернизации электроприводов магистральных ленточных конвейеров // Взрывозащищенное электрооборудование. — 2017. — № 1(52). — С. 109–118.

11. Емельянов Е. В. Исследование частотно-регулируемого электропривода ленточного конвейера // Электротехника: сетевой электронный научный журнал. — 2015. — Т. 2. — № 3. — С. 18−22. DOI: 10.24892/RIJEE/20150304.

12. Bao Z., Zeng D. Research on Frequency Conversion Starting Characteristics of Belt Conveyor Motor Based on Simulation // IEEE 3rd International Conference on Information Systems and Computer Aided Education (ICISCAE). 2020, pp. 680–683. DOI: 10.1109/ ICISCAE51034.2020.9236831.

13. Xiao D., Li X., He K. Power Balance of Starting Process for Pipe Belt Conveyor Basedon Master-Slave Control // IEEE Access. 2018, vol. 6, pp. 16924–16931. DOI: 10.1109/ACCESS.2018.2810258.

14. Семыкина И. Ю., Тарнецкая А. В. Система управления электроприводом ленточного конвейера на базе безредукторного синхронного мотор-барабана // Горное оборудование и электромеханика. — 2019. — № 1(141). — С. 47–53. DOI 10.26730/18164528-2019-1-47−53.

15. Xiao D., Shan H. Performance Evaluation of Dual-Motor Driving System for Pipe Belt Conveyor Based on Current Tracking Master-Slave Control. Chinese Control аnd Decision Conference (CCDC). 2019, pp. 2540–2545. DOI: 10.1109/CCDC.2019.8833227.

16. Лагерев А. В., Толкачев Е. Н. Моделирование режимов движения ведущих роликов приводных подвесок конвейера с подвесной лентой и распределенным приводом // Научно-технический вестник Брянского государственного университета. — 2016. — № 1. — С. 55–65.

17. Guo Y., Wang F. Multi Body Dynamic Equations of Belt Conveyor and the Reasonable Starting Mode // Symmetry. 2020, no. 12(9),1489. DOI: 10.3390/sym12091489.

18. Wang X., Mu D. Dynamic model research and intelligent system development of belt conveyor // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. IOP Publishing. 2019, vol. 493, no. 1,012101. DOI:10.1088/1757−899X/493/1/012101.

19. Павлов В. Е. Исследование режимов пуска электропривода ленточного конвейера методом компьютерного моделирования // iPolytech Journal. 2018, no. 4 (135), pp. 136−147. DOI: 10.21285/1814-3520-2018-4-136−147.

20. Зюзев А. М., Кожушко Г. Г., Метельков В. П. Пусковые режимы электропривода ленточного конвейера с учетом ограничений по нагреву двигателя // Известия высших учебных заведений. Горный журнал. — 2012. — № 6. — С. 71–75.

21. Павлов В. Е. Сравнение двух вариантов пуска электропривода ленточного конвейера // Вестник Иркутского государственного технического университета. — 2020. — Т. 24. — № 5. — С. 1069—1079. DOI: 10.21285/1814-3520-2020-5-1069−1079.