Традиционный электропривод переменного тока шахтной подъемной машины (ШПМ) содержит высоковольтные асинхронные электродвигатели с фазным ротором, высоковольтные статорные реверсоры, роторные резисторно-контакторные станции управления с пусковыми сопротивлениями и станции управления динамическим торможением.

Упомянутый привод имеет существенные недостатки, которые заключаются в следующем:

• использование коммутационной аппаратуры для пуска и регулирования скорости ограничивает по мощности применение асинхронного привода;
• асинхронный электропривод с роторной резисторно-контакторной станцией управления и динамическим торможением не обладает регулировочными качествами, необходимыми для ШПМ;
• при разгоне, торможении и работе ШПМ на пониженной скорости расходуется значительная электроэнергия, идущая на нагрев роторных сопротивлений, нагрев электродвигателя и износ механических тормозов. Непроизводительно расходуемая электроэнергия повышает себестоимость продукции и снижает прибыль;
• асинхронный электропривод с пусковой резисторно-контакторной станцией потребляет из сети значительную реактивную мощность, которую необходимо оплачивать, либо компенсировать достаточно дорогими компенсаторами реактивной мощности.

Замена пусковой роторной резисторно-контакторной станции управления и станции динамического торможения на рекуперативный частотно-регулируемый электропривод (ЧРЭП) «ЭРАТОН-ФР» позволяет устранить все перечисленные выше недостатки электропривода переменного тока с асинхронными электродвигателями с фазным ротором. ЧРЭП «ЭРАТОН-ФР» устанавливается между ротором электродвигателя и высоковольтной питающей сетью и обеспечивает:

• выбор зазоров в механических передачах и плавное натяжение канатов в паузах между пусками ШПМ;
• формирование с высокой точностью требуемой многопериодной диаграммы скорости подъемной машины независимо от изменения нагрузки;
• плавный разгон сосудов ШПМ за заданное время без потерь мощности в цепи ротора электродвигателя за счет возврата мощности скольжения ротора через преобразователь «ЭРАТОН-ФР» в питающую сеть;
• стабилизацию скорости сосудов ШПМ в периоды равномерного движения с точностью не хуже 1% независимо от степени уравновешенности и характера изменения концевых усилий;
• рекуперативное торможение с возвратом энергии движущихся масс в питающую сеть в периоды равномерного движения сосудов ШПМ при изменении знака концевого усилия в статически неуравновешенных ШПМ;
• замедление сосудов ШПМ за заданное время с формированием требуемого усилия любого знака;
• рекуперативное торможение электродвигателей с возвратом энергии движущихся масс в питающую сеть в периоды замедления сосудов ШПМ при формировании отрицательных тормозных усилий;
• малое время замедления и высокую точность остановки ШПМ без применения механического тормоза, который включается только после полной остановки ШПМ;
• работу ШПМ на пониженных скоростях в режимах маневрирования, дотягивания, постановки на кулаки, движения в разгрузочных кривых, осмотра ствола шахты без непроизводительных потерь электроэнергии в роторной управляющей станции;
• компенсацию реактивной мощности, потребляемой асинхронными электродвигателями ШПМ, без применения дополнительных компенсаторов реактивной мощности.

За счет перечисленных выше достоинств ЧРЭП «ЭРАТОН-ФР» обеспечивает снижение потребления электроэнергии ШПМ более чем на 30% по сравнению с электроприводом на базе пусковой резисторно-контакторной станции только за счет снижения потребления электроэнергии в периоды разгона и замедления перед остановкой в статически уравновешенных шахтных подъемных установках.

Дополнительная экономия электроэнергии обеспечивается за счет рекуперативного торможения электропривода ШПМ с ЧРЭП «ЭРАТОН-ФР» в периоды равномерного движения сосудов в статически неуравновешенных шахтных подъемных установках при изменении знака концевого усилия. Рекуперативное торможение электропривода в периоды равномерного движения сосудов ШПМ позволяет эффективно использовать ЧРЭП «ЭРАТОН-ФР» в одноконцевых ШПМ и в двухконцевых статически неуравновешенных ШПМ.

Кроме экономии электроэнергии электропривод «ЭРАТОН-ФР» позволяет повысить производительность ШПМ за счет формирования требуемой диаграммы скорости с высокой точностью.

Пример повышения производительности и энергоэффективности ШПМ с электроприводом «ЭРАТОН-ФР» на клетевой подъемной машине Казского филиала ОАО «ЕВРАЗруда»

Пример расчета экономии электроэнергии за счет электропривода «ЭРАТОН-ФР» на скиповой подъемной машине шахты «Осинниковская» ОУК «Южкузбассуголь»

За счет формирования требуемой диаграммы скорости с плавным разгоном, регулированием и стабилизацией скорости, плавным замедлением и точной остановкой сосудов ШПМ с ЧРЭП «ЭРАТОН-ФР» исключаются проскакивания и удары клети, удары скипа по разгрузочным кривым, что продлевает срок службы механизмов и снижает эксплуатационные затраты.

Электрическая схема силовых цепей шахтной подъемной машины с двумя электродвигателями с фазным ротором и преобразователями частоты «ЭРАТОН-ФР» показана на рисунке:

В состав схемы входит распределительное устройство с четырьмя высоковольтными ячейками ВЯ1…ВЯ4 и два комплектных электропривода с асинхронными электродвигателями с фазным ротором АДФР1, АДФР2, реверсорами в статоре электродвигателей R1, R2 (изменяют порядок чередования фаз в статоре АДФР1, АДФР2 при реверсе направления вращения), согласующими трансформаторами ТР1, ТР2, преобразователями частоты «ЭРАТОН-ФР»-ХХХ-2 в роторе электродвигателей. Низковольтная коммутационная аппаратура и «синусные» фильтры электромагнитной совместимости входят в состав преобразователей частоты «ЭРАТОН-ФР». Контакторы НК1 и НК2 устанавливаются при сохранении пусковой резисторно-контакторной станции в качестве резервной при модернизации электропривода ШПМ и обеспечивают изменение структуры электропривода ШПМ за счет переключения всего двух контакторов.

Модернизация ШПМ переменного тока с заменой пусковой резисторно-контакторной станции и станции динамического торможения на ЧРЭП «ЭРАТОН-ФР» производится на действующей установке без прекращения ее работы. Предварительно выполняется монтаж оборудования ЧРЭП «ЭРАТОН-ФР» на свободных площадях без остановки работающей ШПМ. После окончания монтажа в кратковременные паузы в работе ШПМ проводится настройка ЧРЭП «ЭРАТОН-ФР», после чего электропривод «ЭРАТОН-ФР» вводится в работу простым переключением контакторов НК1 и НК2. Пусковая резисторно-контакторная станция и станция динамического торможения сохраняются в работоспособном состоянии в горячем резерве, что обеспечивает резервирование электропривода ШПМ.

На применение преобразователей частоты «ЭРАТОН-ФР» на опасных производственных объектах, в том числе и на шахтах, имеется разрешение № РРС 00-38883 федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору.

Опыт внедрения

Двухдвигательный электропривод шахтной подъемной машины 2ц-6х2,8 для «ОАО Приморский ГОК»:

• Акт приемочных испытаний преобразователя частоты «ЭРАТОН-ФР-630» в составе электропривода шахтной подъемной установки 2Ц-6х2,8.  (страница 1, страница 2, страница 3)
• Протокол контрольных испытаний электропривода «ЭРАТОН-ФР-630» шахтной подъемной установки. (страница 1, страница 2)

Для заказа электропривода шахтной подъемной машины заполните опросный лист. Заполненный опросный лист отправьте по факсу (383) 342 84 90 или по электронной почте по адресу vivancov@erasib.ru. За консультацией обратитесь к нашим специалистам  по телефонам (383) 344 87 40, 344 88 46 либо по электронной почте vivancov@erasib.ru, erasib@erasib.ru и Вы получите предложение с учетом специфики вашего предприятия и с учетом расходов на доставку, проектные работы, шефмонтаж и пуско-наладочные работы.