Моделирование движений шахтной подъемной установки с асинхронным электроприводом

Е.К. Ещин

doi:10.17213/0136-3360-2022-3-42-48

Авторы

Е.К. Ещин Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева

DOI:

https://doi.org/10.17213/0136-3360-2022-3-42-48

Ключевые слова:

шахтная подъемная установка, динамическая нагруженность, электропривод, асинхронный электродвигатель, управление состоянием

Аннотация

Рассмотрена задача создания компьютерной модели (цифрового двойника) шахтной подъемной установки (ШПУ) для одноконцевого подъема с укрупненными основными компонентами: асинхронный электродвигатель с фазным ротором, редуктор, подъемный канат. Синтезируются математические модели каждой компоненты, применимые для динамических режимов работы систем с запаздыванием. Сформулирована задача управления электродвигателем по цепи ротора для выполнения им основной технологической операции (реализация тахограммы подъема (диаграммы скорости)) с одновременным управлением динамическим состоянием электромеханической системы ШПУ. Отмечены особенности построения моделей компонентов ШПУ, которые приводят к необходимости отказа от использования приведенных расчетных схем механических передаточных устройств (редукторов) при математическом рассмотрении процессов пуска (торможения) ШПУ и необходимости рассмотрения подъемного стального каната ШПУ как объекта с распределенными параметрами. Приведены результаты моделирования режима ШПУ для режима выборки напуска каната.

Биография автора

Е.К. Ещин, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева

д-р техн. наук, профессор, Кузбасский государственный технический университет им. Т.Ф. Горбачева

Библиографические ссылки

Степанов А.Г. Динамика шахтных подъемных установок. Saarbrücken: Palmarium Academic Publishing, 2017. 336 с.

Зверев В.Ю. Обоснование параметров тахограммы скиповых подъемных установок, обеспечивающих снижение динамических нагрузок в головных канатах: дис…канд. техн. наук / Пермь: Пермский национальный исследовательский политехнический университет, 2018. 152 с.

Корняков М.В. Защита шахтных подъемных установок от динамических нагрузок при движении сосуда: автореф. дис…докт. техн. наук / Иркутск: Иркутский государственный технический университет, 2008. 42 с.

Островлянчик В.Ю, Поползин И.Ю. Алгоритмическая структура системы управления электроприводом подъемной машины с двигателем двойного питания // Наукоемкие технологии разработки и использования минеральных ресурсов. 2019. № 5. С. 307 - 312.

Электропривод шахтной подъемной машины на основе роторного транзисторного преобразователя частоты «ЭРАТОН - ФР» URL: https://erasib.ru/otraslevye - resheniya/ugol/shakhtnaya - podemnaya - mashina/eratonfr - hoist / (Дата обращения: 14.02.2022)

Иванцов В.В. Эффективность применения частотно - регулируемого электропривода для одноконцевого подъема проходческой бадьи. URL: https://erasib.ru/staty/hoist - eratonfr - badja / (Дата обращения: 19.02.2022)

Wei Sun. Hierarchical Modeling and Dynamic Analysis of Hoist System in Electric Mining Shovel / Wei Sun, Jianan Du, Lintao Wang, Penglong Luan, and Jie li // Shock and Vibration. Volume 2018, Article ID 5017564, 15 pages https://doi.org/10.1155/2018/5017564

A Hoisting Problem for Engineers // A Journal of Applied Mechanics and Mathematics. 30 July 2020. https://mechanical.engineeringtalks.com/blogs/entry/1217 - mine - hoist - problem - 54/

Charles Peter Constancon. The Dynamics of Mine Hoist Catenaries. A Thesis Submitted to the Faculty of Engineering, University of the Witwatersrand, Johannesburg, South Africa for the Degree of Doctor of Philosophy. Johannesburg, 1993.

Guoying Wang. Dynamic Modeling and Analysis of a Mine Hoisting System with Constant Length and Variable Length / Guoying Wang, Xingming Xiao, Yunlong Liu // Mathematical Problems in Engineering. Volume 2019, Article. ID 4185362, 12 pages https://doi.org/10.1155/2019/4185362

Yongbo Guo. A New Transmission Theory of “Global Dynamic Wrap Angle” for Friction Hoist Combining Suspended and Wrapped Wire Rope / Yongbo Guo, Dekun Zhang, Xinyue Zhang, Dagang Wang, Songquan Wang // Applied Sciences. 2020, 10, 1305; doi:10.3390/app10041305

Lutfi Al - Sharif. Variable Speed Drives in Lift Systems // Lift Report and Elevatori and Elevator World September 2001 pp.1 - 20. (All content following this page was uploaded by Lutfi Al - Sharif on 26 June 2015)

Ещин Е.К. Моделирование и управление динамическими процессами электромеханических систем скребковых конвейеров // Горное оборудование и электромеханика. 2016. № 4. C. 35 - 40.

Ещин Е.К. Теория предельных режимов работы горных машин. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1995. 232 с.

Ковач К.П., Рац И. Переходные процессы в машинах переменного тока. М.-Л.: Госэнергоиздат, 1963. 744 с.

Пат. РФ №2395157. Способ управления величиной электромагнитного момента электрической машины переменного тока (варианты) / Ещин Е.К., Григорьев А.В., Соколов И.А. Опубл. 2010. Бюл. № 20.