CC BY
340
УДК 62-83:621/.69
Г.К. Птах, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, (8635) 255-264, [email protected] (Россия, Новочеркасск, ЮРГТУ (НПИ)), А. А. Цветков, зам. ген. конструктора, (8635) 255-264, [email protected] (Россия, Новочеркасск, ЗАО «ИРИС»), И. А. Квятковский, канд. техн. наук, (8635) 255-264, [email protected] (Россия, Новочеркасск, ЗАО «ИРИС»),
A.Е. Яковенко, асп., (8635) 255-264, [email protected] (Россия, Новочеркасск, ЮРГТУ (НПИ)),
B. А. Карабак, инженер-программист, (8635) 255-264, [email protected] (Россия, Новочеркасск, ЗАО «ИРИС»)
МОДЕРНИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ САМОХОДНОГО БУРОВОГО СТАНКА СБШ-250МНА-32
Для модернизации электроприводов хода и бура СБШ-250МНА-32 предложены вентильно-индукторные реактивные двигатели с общим блоком управления.
Ключевые слова: электропривод хода, электроприводов бура, вентильно-индукторные реактивные двигатели.
В настоящее время для бурения взрывных скважин на железорудных карьерах России используется около двухсот станков шарошечного бурения, из них порядка ста шестидесяти - производства Воронежского завода УГМК-Рудгормаш типа СБШ-250МНА-32 (рис.1). Данный станок проектировался специально для рудных карьеров. Неоднократные модификации этого станка позволяют ему противостоять моральному устареванию, связанному с давним сроком его конструирования. Однако, опыт эксплуатации СБШ-250МНА-32 на Лебединском ГОКе показал, что используемые для привода хода асинхронные электродвигатели МТКН 412-8У1 мощностью 22 кВт и частотой вращения 700 об/мин имеют высокую аварийность по причине длительной работы в режиме перегона станка на подъём. Возникают также проблемы с электроприводом бура на базе двигателя постоянного тока вертикального исполнения ДПВ-52 мощностью 60 кВт и частотой вращения 1230 об/мин, связанные с заклиниванием бурового долота, а также попаданием его в пустоты.
По заданию электроэнергоремонтного завода (ЭЭРЗ) Лебединского ГОКа в Научно-производственном конструкторском бюро «Электротехнические комплексы» ЮРГТУ (НПИ) совместно с ЗАО «ИРИС» выполнена разработка по модернизации привода хода и бура СБШ-250МНА-32 на базе вентильно-индукторных реактивных двигателей (ВИРД). Технические параметры и расчётные характеристики ВИРД хода приведены в табл. 1 и табл. 2.
В целях экономии средств активная часть ВИРД-45 размещена в корпусе асинхронного двигателя АЭ-92 мощностью 40 кВт и частотой вращения 1250 об/мин. Для активной части индукторного двигателя бура ис-
223
пользован корпус ДПВ-52. Технические параметры вентильного индукторного реактивного двигателя бура приведены в табл. 3.
Рис. 1. Самоходный буровой станок СБШ-250МНА-32
Таблица 1
Наименование параметра Значение
Мощность, кВт 45
Напряжение сети, В 380
Частота вращения, об/мин 935
КПД, % 91
Номинальный ток (ампл. / действ. значения), А 160 / 82
Пусковой ток (ампл./ действ. значения), А 266 / 164
Пусковой момент, Н*м 980
Таблица 2
Технические характеристики двигателя хода ВИРД-45
Наименование параметра Режим
Кратковременный Длительный
Частота вращения, об/мин 0 100 200 400 700 935 1000
Вращающий момент, Н*м 980 980 980 565 515 450 430
Мощность, кВт 0 10 20 24 38 45 45
КПД, % - - - 85 89 91 91,5
Плотность тока, А/мм2 13 13 13 7 6,5 6 5,9
Удельная сила, Н/см 4,3 4,3 4,3 2,5 2,2 2 1,8
Таблица 3
Технические параметры двигателя бура ВИРД-120_
Наименование параметра Значение
Мощность, кВт 120
Напряжение сети, В 380
Частота вращения, об/мин 1230
КПД, % 94,5
Номинальный ток (ампл. / действ. значения параллельной ветви), А 204 / 109
Функциональная схема питания и управления индукторных электроприводов хода и бура приведена на рис. 2. Так как двигатели хода ИД1 и ИД2 и бура ИД3 работают поочерёдно, то для их питания используются одни и те же полумостовые трёхфазные инверторы ИН1 и ИН2 с общими системой управления СУ и выпрямителем В. Управление ключами инверторов осуществляется по сигналам, поступающим от датчиков положения ротора (ДПР).
Результаты моделирования режима токоограничения ВИРД-120 при заклинивании долота бура и результаты расчёта динамического режима ВИРД-120 при сбросе нагрузки, стабилизации скорости и восстановлении нагрузки приведены соответственно на рис. 3 и рис. 4.
В
380 В, 50 Гц
Рис. 2. Функциональная схема питания и управления индукторных двигателей хода и бура СБШ-250МНА-32
Рис. 3. Режим токоограничения ВИРД-120 при заклинивании
долота бура
Рис. 4. Сброс нагрузки до 10 % от номинальной, стабилизация скорости и восстановление нагрузки ВИРД-120
В результате проведенных исследований предложены вентильно-индукторные реактивные двигатели с общим блоком управления.
G. Ptah, A. Cvetkov, I. Kvuatkovskyui, A. Uakovenko, V. Karabak
Modernization of electric drives of self-propelled chisel machine tool SBSH-250MNA-32
For modernization electric drives of go and drill SBSh-250MNA-32 switched reluctance motor with common control block offered.
Keywords: the electric drive of a course, drill electric drives, gated-induktornye jet
engines.
Получено 06.07.10
