содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

3.3. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОМБАЙНОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

На всех комбайнах типа «Урал» в качестве привода резцовых дисков используются двигатели типа ВА02-280М4У2-5 с номинальной мощностью 160 кВт.

Структура условного обозначения следующая:

ВАО - взрывозащищенный, асинхронный, обдуваемый (т.е. с наружным обдувом);

2 - порядковый номер модификации;

280 - высота оси вращения, мм,

М - один из трех типоразмеров двигателя (S, М, L);

4 - число полюсов (4);

У - климатическая зона (здесь У - умеренный климат, диапазон температур от +40 до -45 °С, в отличие от Т - тропическая зона);

2-5 - категория размещения, здесь - в зоне с повышенной влажностью.

Режимы работы электродвигателей комбайна отличаются друг от друга. Наиболее нагружены двигатели приводов механизмов, принимающих участие в разрушении руды, в особенности двигатели резцовых дисков. Режим работы этих двигателей отличается значительной неравномерностью нагрузки, частыми перерывами в работе, что обуславливает большое число включений двигателя и, вследствие этого, быстрый его нагрев и перегрев. В связи с этим, температурный режим работы двигателя является одной из основных его характеристик.

Для двигателей комбайнов допустимая температура корпуса равна 100 °С, обмоток статора - 155 иС. При кремнийорганической изоляции класса Н допустимый нагрев обмоток статора достигает 180 °С.
В соответствии с ГОСТ 183-74 (СТ СЭВ 1346-78) установлено восемь номинальных режимов работы электрических машин, которые имеют обозначения SI - S8, Основные сведения о режимах работы электродвигателей и электроприводов на их основе приведены в таблице

3.1.

Учитывая условия работы комбайновых двигателей, заводы-изготовители относят их к режиму S4, т.е. повторно - кратковременному режиму с ПВ-~60% (ПВ - продолжительность включения, которая характеризует отношение времени включения комбайна к продолжительности цикла в %).

При работе в этом режиме за врехмя перерыва в работе двигатель не успевает остывать, а при движении температура нагрева постоянно нарастает и может достичь и превысить допустимые значения. Поэтому для защиты от перегрева в обмотку статора встроены датчики тепловой защиты.

Важнейшей характеристикой электродвигателей является номинальная мощность ( NH0M ), т.е. наибольшая полезная механическая мощность на валу двигателя, которую он способен отдавать, не перегреваясь.

Другой важнейшей характеристикой двигателя является зависимость максимального крутящего момента от скольжения ротора электродвигателя М = f (s), называемая механической характеристикой.

Скольжение (s) зависит от отношения разности между синхронной частотой вращения магнитного поля статора (а2) и текущей скоростью вращения ротора двигателя (п) к синхронной частоте вращения магнитного поля статора («,_•), равной для комбайновых двигателей 1600-3000 об/мин. При неподвижном двигателе скольжение равно единице, а при синхронной частоте вращения ротора двигателя оно равно нулю.

Вращающий электромагнитный момент, развиваемый

асинхронным двигателем, очень чувствителен к напряжению питающей сети, т.к. находится от него в квадратичной зависимости (М=1Г).

Поэтому правилами эксплуатации допускается падение напряжения в сети Uc не более 5% от номинального напряжения UH. Таким образом, комбайновый двигатель должен при разумном весе и допустимых габаритах иметь достаточно большую номинальную мощность и развивать значительный вращающий момент. В связи с этим в горной промышленности широко используют асинхронные короткозамкнутые двигатели с двойной беличьей клеткой на роторе, с глубоким пазом и т.п. Начальный пусковой момент двигателя с двойной клеткой больше критического. При перегрузках возможность “опрокидывания” такого двигателя меньше, чем у двигателей общепромышленного назначения. Двигатель сохраняет значительный
 

Таблица 3.1 Режимы работы электродвигателей . Схемы соединения обмоток

вращающий момент даже при вынужденной остановке. После уменьшения момента нагрузки двигатель легко разгоняется.

Заложенную в электродвигатель мощность NH можно увеличить, обеспечивая эффективный отвод тепла от корпуса двигателя. В угольных комбайнах были успешно использованы способы принудительного охлаждения корпуса при помощи проточной воды или диэлектрической жидкости, подаваемой в трубки, проложенные по периметру в корпусе двигателя. В калийных рудниках такой способ отвода тепла не применим.

Охлаждение обдуваемых электродвигателей комбайнов типа «Урал» со сплошной отработкой затруднено стесненностью размещения комбайна в горной выработке и стесненностью размещения самого двигателя в конструкции комбайна.

Устойчивый крутящий момент на валу двигателя можно обеспечить, увеличивая «жесткость» питающей сети. «Жесткость» сети характеризуется отношением мощности сети к мощности потребителя и величиной сопротивления кабельной линии. Чем больше мощность сети и меньше сопротивление линии, тем «жёстче», устойчивее сеть. При сохранении тенденции увеличения установленной мощности до 600 кВт и более при сохранении напряжения UH =660 В возникает необходимость увеличить число питающих комбайн кабелей с 2 до 3-4. Это усложняет технологию эксплуатации комбайна при сохранении всех имеющихся недостатков, в том числе и ограничение длины кабельных линий по фактору допустимого падения напряжения (AU), “опрокидывание” электродвигателей и т.д.

Выходом был бы переход на новые ступени напряжения 1140 В и далее до 6000 В. При этом схема электроснабжения стала бы технически элегантной, простой и надежной (один питающий трансформатор, один питающий кабель). Полностью снялись бы вопросы, связанные с допустимой длиной кабельных линий, опрокидыванием электродвигателей. При реконструкции старых схем электроснабжения такой подход должен быть экономически обоснован, так как он может повлечь за собой значительные финансовые расходы.

Известен положительный зарубежный опыт питания кабельных комплектов напряжением 3 кВ, причем переход на более высокое напряжение не привел к увеличению электротравматизма.

Технические характеристики комбайновых двигателей даны в разделах, где приводится описание электрооборудования конкретных горных машин.