Powszechnie uważa się, że zbyt wysoka konfiguracja urządzenia napędowego przenośnika taśmowego oznacza marnowanie zasobów. Jednakże w przypadku dużego sprzętu, jeśli będzie ona zbyt niska, spowoduje to wzrost napięcia dynamicznego po uruchomieniu paska, a nawet spowoduje jego rezonans. Kluczem przy projektowaniu przenośnika taśmowego jest rozsądny dobór urządzenia napędowego. Kluczową kwestią jest również to, czy projekt jest rozsądny, działanie jest normalne, a koszty konserwacji i zakres konserwacji są niskie. W tym artykule w celach informacyjnych przeanalizowano zastosowania, zalety i wady kilku popularnych metod prowadzenia pojazdu.
1. Wałek elektryczny
Bębny elektryczne dzielą się na bębny elektryczne wbudowane i bębny elektryczne zewnętrzne. Główną różnicą między nimi jest to, że silnik bębna elektrycznego wbudowanego jest montowany wewnątrz bębna, natomiast silnik bębna elektrycznego zewnętrznego jest montowany na zewnątrz bębna i jest na sztywno połączony z bębnem.
Wbudowany bęben elektryczny słabo odprowadza ciepło, ponieważ silnik jest zainstalowany wewnątrz bębna. Stosowany jest powszechnie na przenośnikach taśmowych o mocy mniejszej niż 30 kW i długości mniejszej niż 150 m. Ponieważ silnik jest zainstalowany na zewnątrz bębna, zewnętrzny bęben elektryczny zapewnia lepsze odprowadzanie ciepła. Stosowany jest powszechnie na przenośnikach taśmowych o mocy mniejszej niż 45 kW i długości mniejszej niż 150 m.
Zalety: zwarta konstrukcja, niskie koszty utrzymania, wysoka niezawodność, urządzenie napędowe i wałek transmisyjny są zintegrowane w jednym.
Wady: Słaba wydajność miękkiego rozruchu, duży wpływ na sieć energetyczną podczas uruchamiania silnika. Niezawodność jest gorsza niż w przypadku metody silnika typu Y + sprzęgło + napęd reduktorem.
2. Zły tryb jazdy silnika typu Y + sprzęgło + reduktor
Zalety: prosta konstrukcja, małe obciążenie konserwacyjne, niskie koszty konserwacji i wysoka niezawodność.
Wady: Słaba wydajność miękkiego rozruchu, duży wpływ na sieć energetyczną podczas uruchamiania silnika. Stosowane powszechnie na przenośnikach taśmowych o mocy mniejszej niż 45 kW i długości mniejszej niż 150 m.
3. Silnik typu Y + sprzęgło hydrauliczne ograniczające moment obrotowy + reduktor
Jest to szeroko stosowane urządzenie napędowe w przenośnikach taśmowych, które powszechnie stosowane jest w przenośnikach taśmowych o mocy pojedynczej mniejszej niż 630 kW i długości mniejszej niż 1500 m.
Sprzęgło hydrauliczne ograniczające prostokąt jest podzielone na sprzęgło hydrauliczne ograniczające prostokąt z tylną komorą pomocniczą i sprzęgło hydrauliczne ograniczające prostokąt bez tylnej komory pomocniczej. Ponieważ ten pierwszy powoli wchodzi do komory roboczej sprzęgła hydrokinetycznego przez otwór przepustnicy przez tylną komorę pomocniczą po uruchomieniu silnika, jego skuteczność rozruchowa jest lepsza niż w przypadku drugiego.
W przypadku wyboru sprzęgła z tylną komorą pomocniczą, gdy oba modele sprzęgła hydrokinetycznego są w stanie sprostać jego mocy przenoszącej, ze względu na długi czas rozruchu i duże wytwarzanie ciepła przez sprzęgło hydrokinetyczne, należy preferować sprzęgło hydrodynamiczne większego typu.
W przypadku wyboru sprzęgła hydrokinetycznego bez tylnej komory pomocniczej, gdy oba modele sprzęgła hydrokinetycznego są w stanie sprostać jego mocy przenoszącej, należy preferować mniejszy typ sprzęgła hydrokinetycznego, ponieważ czas rozruchu sprzęgła hydrokinetycznego jest krótki i wytwarzanie ciepła jest niewielkie .
W przypadku przenośników taśmowych napędzanych wieloma silnikami, w przypadku wyboru tego sposobu napędu, zaleca się wybór sprzęgła hydrokinetycznego ze sprzęgłem płynowym ograniczającym moment obrotowy tylnej komory pomocniczej.
Zalety: opłacalna, prosta i zwarta konstrukcja, małe obciążenie konserwacyjne, niskie koszty konserwacji, ochrona przed przeciążeniem silnika, gdy napędzanych jest wiele silników, moc silnika może być zrównoważona, opóźnienie startu można podzielić na stacje i wpływ na sieć energetyczna przy uruchomieniu przenośnika taśmowego jest zmniejszona, niezawodność jest wysoka, cena niska i jest to preferowany tryb jazdy dla przenośników taśmowych o długości mniejszej niż 1500m.
Wady: Słaba wydajność miękkiego rozruchu i nie nadaje się do stosowania przenośnika taśmowego do przenośnika taśmowego transportującego w dół oraz przenośnika taśmowego wymagającego funkcji regulacji prędkości.
4. Silnik typu Y + sprzęgło płynowe regulujące prędkość + reduktor
Powszechnie stosowana metoda napędu dużych przenośników taśmowych, która jest powszechnie stosowana w przypadku dużych przenośników taśmowych na duże odległości o długości większej niż 800 m.
Zalety: konstrukcja jest prosta, obciążenie konserwacją przeciążeniową jest niewielkie, silnik uruchamia się bez obciążenia, silnik jest przeciążony, gdy napędzanych jest wiele silników, uruchomienie może być opóźnione, zmniejsza wpływ przenośnika taśmowego na moc sieci po uruchomieniu, niezawodność jest wyższa, wydajność miękkiego startu jest lepsza i ma kontrolowaną wydajność podczas rozruchu, to znaczy można kontrolować czas rozruchu, można kontrolować krzywą prędkości rozruchu, a cena jest niski.
Wady: Kiedy sprzęgło hydrokinetyczne jest uruchamiane, ponieważ krzywa zmiany objętości oleju i zmiany prędkości wnęki roboczej sprzęgła hydrokinetycznego jest nieliniowa i powoduje cofanie się, kontrolowana reakcja dynamiczna jest powolna i trudno jest zamknąć- sterowanie pętlą i czasami następuje wyciek oleju. Nie nadaje się do przenośnika taśmowego skierowanego w dół i wymagany jest przenośnik taśmowy z funkcją regulacji prędkości.
5. Silnik typu Y + urządzenie napędowe CST
Silnik typu Y + urządzenie napędowe CST przeznaczony jest do przenośnika taśmowego firmy Dodge Company ze Stanów Zjednoczonych, charakteryzujący się wysoką niezawodnością mechatronicznego urządzenia napędowego, powszechnie stosowanego w dużych przenośnikach taśmowych na duże odległości o długości ponad 1000 m.
Zalety: dobra wydajność miękkiego rozruchu, liniowa i kontrolowana krzywa prędkości podczas rozruchu, możliwość kontrolowania krzywej prędkości podczas parkowania, możliwość sterowania w pętli zamkniętej, rozruch silnika bez obciążenia, prosta konstrukcja, małe obciążenie konserwacyjne, w przypadku napędzania wielu silników może opóźnić start etapami i zmniejszyć wpływ przenośnika taśmowego na sieć energetyczną podczas uruchamiania.
Wady: wysokie wymagania wobec pracowników utrzymania ruchu i oleju smarowego, wysoka cena sprzętu. Nie nadaje się do przenośnika taśmowego skierowanego w dół i wymagany jest przenośnik taśmowy z funkcją regulacji prędkości.
6. Silnik uzwojenia + reduktor
Istnieją trzy tryby sterowania silnikiem uzwojenia + reduktorem:
Pierwszy typ: uzwojony rezystor częstotliwości ciągu silnika lub wodoodporność;
Nie ma funkcji regulacji prędkości, a silnik nie może być często uruchamiany, zwykle stosowany w przenośnikach taśmowych o długości większej niż 500 m, a silnik nie uruchamia się często.
Drugi typ: metalowy rezystor strunowy silnika z uzwojeniem drutowym;
Nie ma funkcji regulacji prędkości, ale silnik można często uruchamiać, a po hamowaniu mocą tyrystorową jest to powszechna metoda jazdy w przypadku przenośników taśmowych skierowanych w dół.
Trzeci typ: kaskadowa regulacja prędkości silnika uzwojenia.
Posiada funkcję regulacji prędkości, może być stosowany do sterowania w pętli zamkniętej i jest powszechnie stosowany w dużych przenośnikach taśmowych o dużej odległości przekraczającej 1000 m i funkcji regulacji prędkości.
Zalety: pierwsza i druga metoda sterowania, prosta konstrukcja, małe obciążenie konserwacyjne, dobre działanie miękkiego startu, niska cena, niewielki wpływ na sieć energetyczną podczas rozruchu, wysoka niezawodność, dobra kontrolowana wydajność; Trzeci tryb sterowania zapewnia doskonałą skuteczność hamowania.
Wady: pierwszy i drugi tryb sterowania charakteryzują się dużym zużyciem energii podczas uruchamiania i zatrzymywania; System trzeciego trybu sterowania jest złożony i istnieje tendencja do zastępowania go częstotliwością przemienną lub częstotliwością przemienną.
7. Szybki silnik prądu stałego + reduktor
Tryb jazdy z funkcją regulacji prędkości, powszechnie stosowany w dużych przenośnikach taśmowych wymagających funkcji regulacji prędkości.
Zalety: dobra wydajność miękkiego rozruchu, liniowa kontrolowana krzywa prędkości podczas uruchamiania, liniowa kontrolowana krzywa prędkości podczas parkowania, dobra skuteczność hamowania elektrycznego, bezstopniowa zmiana prędkości, doskonała kontrolowana wydajność, możliwość sterowania w pętli zamkniętej, wysoka niezawodność.
Wady: cena jest bardzo wysoka, układ prostownika tyrystorowego jest złożony, elektroniczny sprzęt sterujący zajmuje duży obszar, współczynnik mocy jest niski, silnik prądu stałego ma pierścienie ślizgowe, duże zużycie szczotek, duże obciążenie konserwacyjne, tam nie jest obecnie typem przeciwwybuchowym i nie można go stosować w kopalniach węgla.
8. Wolnoobrotowy silnik prądu stałego napędza bezpośrednio rolkę napędową przenośnika taśmowego
Tryb jazdy z funkcją regulacji prędkości jest powszechnie stosowany w przypadku dużego przenośnika taśmowego wymagającego funkcji regulacji prędkości oraz przenośnika taśmowego z pojedynczym silnikiem o mocy większej niż 1000 kW.
Zalety: doskonała wydajność miękkiego rozruchu, liniowa kontrolowana krzywa prędkości podczas uruchamiania, liniowo kontrolowana krzywa prędkości podczas parkowania, dobra skuteczność hamowania elektrycznego, bezstopniowa zmiana prędkości, doskonała kontrolowana wydajność, sterowanie w pętli zamkniętej, brak reduktora, wysoka niezawodność.
Wady: cena jest bardzo wysoka, układ prostownika tyrystorowego jest złożony, elektroniczny sprzęt sterujący zajmuje duży obszar, współczynnik mocy jest niski, silnik prądu stałego ma pierścienie ślizgowe, duże zużycie szczotek, duże obciążenie konserwacyjne i obecny typ przeciwwybuchowy o dużej mocy nie może być stosowany w kopalni węgla.
9. Silnik regulujący prędkość konwersji częstotliwości + reduktor
Istnieją dwie metody sterowania prędkością silnika + reduktorem z konwersją częstotliwości:
Pierwszy typ: przecinająca się i przemienna konwersja częstotliwości
Współczynnik mocy systemu konwersji częstotliwości przemiennej jest niski, a podczas rozruchu i pracy będzie generowana duża liczba harmonicznych wyższego rzędu, co spowoduje zanieczyszczenie sieci elektroenergetycznej. Częste uruchamianie silnika będzie również powodować duży wpływ mocy biernej na sieć elektroenergetyczną, którą należy kompleksowo zarządzać. Inwestycje w sprzęt do konwersji częstotliwości są stosunkowo niskie.
Drugi typ: wymiana to przemienna konwersja częstotliwości
Ze względu na fakt, że układ przetwarzania częstotliwości przemiennej jest wyposażony w zespół filtrujący i zespół kompensacyjny w urządzeniu, współczynnik mocy jest większy niż 0,9, składowa wyższej harmonicznej jest bardzo mała i nie będzie powodować zanieczyszczeń harmonicznych, a tam nie ma potrzeby instalowania urządzenia pochłaniającego harmoniczne i kompensującego moc bierną, ale pojedyncza moc jest większa niż 2000 kW. System konwersji częstotliwości przemiennej nie może być obecnie produkowany w Chinach, a sprzęt i części zamienne muszą być importowane, co jest stosunkowo wysoki w przypadku pierwszej inwestycji. Jest powszechnie stosowany w dużych przenośnikach taśmowych, które wymagają funkcji regulacji prędkości.
Zalety: doskonała wydajność miękkiego rozruchu, liniowo kontrolowana krzywa prędkości podczas uruchamiania, liniowo kontrolowana krzywa prędkości podczas parkowania, dobra skuteczność hamowania elektrycznego, bezstopniowa zmiana prędkości, doskonała kontrolowana wydajność, sterowanie w pętli zamkniętej, wysoka niezawodność.
Wady: cena jest bardzo droga, elektroniczny sprzęt sterujący obejmuje duży obszar, aktualna pojedyncza moc jest większa niż 400 kW, typ nie przeciwwybuchowy, nie może być stosowany w kopalniach węgla.
Poprzez powyższą analizę zalet i wad różnych trybów jazdy przenośnika taśmowego przy wyborze urządzenia napędowego przenośnika taśmowego:
W przypadku przenośników taśmowych, które nie wymagają regulacji prędkości, a długość przenośnika taśmowego jest mniejsza niż 1500 m, preferowanym trybem jazdy jest silnik typu Y + sprzęgło płynowe ograniczające moment obrotowy + reduktor, a następnie silnik uzwojenia + reduktor (tryb sterowania to rezystancja metalowego sznurka silnika uzwojenia);
Jeżeli długość przenośnika taśmowego jest większa niż 1500m, preferowanym sposobem napędu jest silnik typu Y + urządzenie napędowe CST, a następnie silnik typu Y + sprzęgło płynowe regulujące prędkość + reduktor.
W przypadku, gdy natężenie ruchu przenośnika taśmowego znacznie się zmienia i wymagana jest regulacja prędkości, preferowanym sposobem napędu jest silnik z regulacją prędkości z konwersją częstotliwości + reduktor, a następnie kaskadowa regulacja prędkości + reduktor silnika uzwojenia.
