Korea Ever-Power · Séria Y2 · Sprievodca pohonom banského dopravníka

Elektromotor pre banský dopravník:
Sprievodca vysokým krútiacim momentom, krytím IP55 a pomalým štartom

Pohony banských dopravníkov kladú požiadavky, ktoré v bežných priemyselných dopravníkových aplikáciách neexistujú: extrémne vysoký rozbehový krútiaci moment z naloženého pásu na strmých svahoch, predĺžené doby chodu pri premenlivom zaťažení sypkým materiálom, vonkajšia inštalácia v prašných a mokrých podmienkach na odľahlých miestach a ekonomické dôsledky neplánovanej poruchy pohonu, ktorá zastaví celý banský výrobný okruh. Táto príručka pokrýva kompletný proces výberu motora pre pohony banských dopravníkov na uhlie, rudu a kamenivo s použitím radu Korea Ever-Power Y2.

Vysoký štartovací krútiaci moment
Vyžaduje sa mäkký štart
IP55 Vonkajšie
Servisný faktor 1,25
11 – 200 kW

1,25 štvorcových stôp
Servisný faktor pre banské dopravníky
2,5–3,0×
Požadovaný pomer rozbehového krútiaceho momentu
Mäkký štart
Pre pásy s dĺžkou nad 30 m
IP55
Minimálne pre vonkajšiu ťažbu
S1
Nepretržitá výrobná prevádzka

Trojfázový motor, banský dopravník, pohon pásového dopravníka, uhoľný agregát, ruda, Kórea, Ever-Power Y2, IP55, pre vysoké zaťaženie

Pohony banských a agregátnych dopravníkov pracujú v najnáročnejších podmienkach spomedzi všetkých priemyselných aplikácií pásových dopravníkov – vysoké zaťaženie šikmých pásov, vonkajšia inštalácia vystavená dažďu a abrazívnemu prachu a výrobný tlak v nepretržitom banskom okruhu, kde porucha motora zastaví celý následný proces. Správny výber motora s primeraným prevádzkovým faktorom a krytím IP55 je rozhodujúci pre spoľahlivú prevádzku.

1. Charakteristiky zaťaženia banského dopravníka

Zaťaženie banských dopravníkov sa líši od zaťaženia všeobecných priemyselných dopravníkov v troch dôležitých ohľadoch: objemová hmotnosť materiálu je oveľa vyššia (uhlie 800 kg/m³, železná ruda 1 800 – 2 600 kg/m³, kamenivo 1 400 – 1 800 kg/m³), pás je zvyčajne naklonený (5 až 18 stupňov pre podzemné a povrchové banské dopravníky) a zmena zaťaženia je významná, pretože rýchlosť posuvu v bani sa mení s cyklom výkopu. Tieto faktory vyžadujú vyšší prevádzkový faktor a robustnejší výber motora ako pri priemyselných dopravníkoch s ekvivalentnou dĺžkou.

Zložka krútiaceho momentu statického zaťaženia

Statická zložka napätia pásu na naklonenom páse je hmotnosť všetkého materiálu na páse × sin (uhol sklonu). Pri 15-stupňovom sklone s 2 000 kg uhlia na 50-metrovom páse je statická ťažná sila pásu len z výšky 2 000 × 9,81 × sin(15°) = 5 080 N. Toto statické zaťaženie musí byť prekonané predtým, ako sa pás môže pohnúť – a musí byť udržiavané hnacím krútiacim momentom počas krátkodobého zastavenia pri plnom zaťažení, aby sa zabránilo spätnému pohybu. Motor musí vyvinúť dostatočný krútiaci moment zablokovaného rotora, aby zrýchlil pás proti tomuto statickému napätiu z pokojového stavu.

Dynamická zmena zaťaženia

Nakladanie banského materiálu na pás v mieste podávania sa môže meniť od nuly do maximálnej menovitej priepustnosti v závislosti od cyklu nakladacieho zariadenia (bager, nákladné auto, podávač). Motor dimenzovaný na priemerné zaťaženie bude periodicky preťažovaný, keď cez pás prejde impulz špičkového zaťaženia. Prevádzkový faktor zohľadňuje túto zmenu – pri manipulácii s uhlím s rotačným drvičom alebo vibračným podávačom, ktorý napája pás, poskytuje prevádzkový faktor 1,25 dostatočnú rezervu pre špičky špičkového zaťaženia typické pre prerušované podávanie sypkého materiálu.

Asymetria napnutia remeňa

Napnutie remeňa na tesnej strane (nosná strana) a napnutie remeňa na uvoľnenej strane sa na zaťaženom naklonenom remeni podstatne líšia. Pomer medzi nimi (faktor opásania, závislý od priemeru hnacej remenice, uhla opásania remeňa a koeficientu trenia) určuje minimálne predpätie remeňa potrebné na zabránenie preklzávania remeňa na hnacej remenici pri maximálnom krútiacom momente motora. Správny návrh napnutia remeňa zabraňuje preklzávaniu remeňa pri plnom krútiacom momente aj preťaženiu remeňa pri rozbehovom krútiacom momente so zablokovaným rotorom.

2. Počiatočný krútiaci moment pre zaťažený šikmý pás

Spustenie zaťaženého nakloneného pásového dopravníka z pokoja vyžaduje súčasné prekonanie statického zaťaženia pásu plus valivého odporu a odporu pásu v ohybe po celej dĺžke pásu. Motor musí vytvoriť dostatočný rozbehový krútiaci moment na zrýchlenie pásu z pokojového stavu na plnú rýchlosť v rámci prijateľného času zrýchlenia, a to proti súčtu všetkých odporových síl pri ich maximálnych hodnotách.

Požiadavka na štartovací krútiaci moment vs. krútiaci moment so zablokovaným rotorom Y2
Požadovaný štartovací krútiaci moment:
T-potrebný-štart = T-beh × K-štart
kde K-začiatok = 1,5 až 2,5 pre zaťažené šikmé pásy

Pre sklon 15 stupňov pri plnom zaťažení, K-štart ≈ ​​2,2 až 2,8

Krútiaci moment so zablokovaným rotorom série Y2:
T-LR = 2,0 až 2,8 × menovitá teplota (IEC 60034-12 konštrukcia N)

Pre väčšinu štartovacích podmienok banského dopravníka je krútiaci moment Y2 LR postačujúci pre priamy štart na pásoch s dĺžkou do 30 m. Pri dlhších pásoch je potrebný mäkký štart na reguláciu prechodového napnutia pásu.

Pravidlo: ak požadovaná teplota pri štarte prekročí 851 TP3T krútiaceho momentu s blokovaným rotorom Y2, špecifikujte motor Y2 s najbližším štandardným kW nad vypočítaným požadovaným výkonom motora alebo použite softštartér na zníženie prechodového napätia remeňa pri štarte.

3. Softštartér verzus priamy štart pre dlhé banské pásy

Štartovanie DOL – pásy pod 30 m

Priame spúšťanie je prijateľné pre banské dopravníky s dĺžkou menej ako približne 30 m, kde natiahnutie elastického pásu počas zrýchľovania nespôsobuje významné šírenie napäťovej vlny. Tuhosť pásu na krátkych dopravníkoch je vysoká v porovnaní s dĺžkou pásu, takže celý pás zrýchľuje približne ako tuhé teleso. Napájací kábel a predradený rozvádzač musia zvládnuť štartovací prúd 6 až 7,5-násobok menovitého prúdu. Motory série Y2 s výkonom 11 až 45 kW pri priamom spúšťaní so správne dimenzovaným preťažovacím relé poskytujú spoľahlivý opakovaný štartovací výkon.

Mäkký štartér – remene nad 30 m

Pri dlhých banských dopravníkoch nad 30 m generuje priamy štart vlnu napätia remeňa, ktorá sa šíri od hnacieho konca k zadnému koncu a odráža sa späť, pričom potenciálne prekročí pevnosť remeňa v pretrhnutí alebo koeficient trenia hnacej remenice. Softštartér zvyšuje napätie motora počas 5 až 15 sekúnd, pričom pomaly zvyšuje napnutie remeňa bez generovania dynamických vĺn napätia. Čas nábehu softštartu je nastavený tak, aby sa dosiahlo kontrolované zrýchlenie remeňa 0,05 až 0,15 m/s² od nulovej rýchlosti pásu po plnú menovitú rýchlosť bez ohľadu na veľkosť štartovacieho prúdu alebo stav zaťaženia remeňa v čase štartu.

Dĺžka opasku Odporúčaná metóda spustenia Čas nábehu Dôvod
Pod 30 m DOL Neuvedené Pás dostatočne krátky na to, aby sa mohol začať ako takmer tuhé teleso; žiadny problém s napäťovou vlnou
30–100 m Softštartér 5–10 s Mierne riziko napäťovej vlny; pomalý štart zabraňuje preklzávaniu remeňa a prekročeniu napnutia
100 – 500 m Softštartér 10–30 s Výrazné elastické natiahnutie pásu; dlhá rampa zabraňuje napínacej vlne a poškodeniu pásu
Nad 500 m Frekvenčný menič + motor YVF2 30–120 s Veľmi dlhý remeň vyžaduje presne riadený nábeh; frekvenčný menič (VFD) poskytuje plnú kontrolu krútiaceho momentu v celom rozsahu

4. Výpočet výkonu motora pre banský dopravník

Príklad dimenzovania dopravníka na uhlie
Vzhľadom na:
Dĺžka pásu L = 80 m
Uhol sklonu θ = 12°
Rýchlosť pásu v = 1,5 m/s
Kapacita = 300 t/h = 55,6 kg/s
Hustota materiálu ρ = 850 kg/m³ (uhlie)
Súčiniteľ trenia f = 0,030
Hmotnosť pásu mb = 8 kg/m
Účinnosť pohonu η = 0,92
Servisný faktor SF = 1,25
Výpočet:
Zaťaženie na meter: m-zaťaženie = 55,6 ÷ 1,5 = 37,1 kg/m
Trecie napätie: Ff = 0,030 × 80 × 9,81 × (2×8 + 37,1) = 1 405 N
Zdvihové napätie: Fh = 37,1 × 9,81 × 80 × sin(12°) = 6 075 N
Celkové napätie: F = 1 405 + 6 075 = 7 480 N
Výkon motora: P = 7 480 × 1,5 ÷ (1 000 × 0,92) = 12,2 kW
S SF 1,25: 12,2 × 1,25 = 15,3 kW
→ Vyberte Y2-180M-4, 18,5 kW, IP55, IE3

5. IP55 pre vonkajšie ťažobné a prašné prostredie

IP55 pre vonkajšie banské povrchové dopravníky

Povrchové banské dopravníky sú typicky vystavené priamemu dažďu, prachu a štrk unášanému vetrom a občasným záplavám spôsobeným búrkami. Krytie IP55 poskytuje ochranu pred prachom (nie je prachotesné) a ochranu pred prúdom vody, čo je dostatočné pre vonkajšiu inštaláciu v oblastiach, ktoré nie sú vystavené trvalému vystaveniu vysokotlakovej vode. Séria Korea Ever-Power Y2 s možnosťou krytia IP55 pokrýva všetky štandardné požiadavky na motory povrchových banských dopravníkov. Ťažká liatinová konštrukcia rámov nad IEC 160 tiež poskytuje vynikajúcu mechanickú ochranu pred nárazom kusového materiálu, ktorý môže z pásu spadnúť.

Úvahy o podzemných banských dopravníkoch

Podzemné banské dopravníky pracujú v prostredí s vysokou vlhkosťou (často 90 až 100% RH) s neustálym usadzovaním jemného uhoľného alebo kamenného prachu na všetkých povrchoch. IP55 poskytuje primeranú ochranu elektrického krytu. Izolačný odpor motora by sa však mal v podzemných inštaláciách kontrolovať častejšie – minimálne raz ročne – pretože kombinácia vysokej vlhkosti a kontaminácie uhoľným prachom znižuje izolačný odpor rýchlejšie ako v povrchovom prostredí. V podzemných uhoľných baniach, kde sa môže vyskytovať metán, musí celý pohon dopravníka vrátane motora spĺňať príslušnú certifikáciu podzemných banských zariadení pre riziko horľavých plynov.

Zníženie výkonu v dôsledku nadmorskej výšky a teploty

Mnohé banské prevádzky sa nachádzajú v nadmorskej výške – juhoamerické medené bane v nadmorskej výške 3 000 až 4 000 m, africké zlaté bane v 2 000 m a austrálske bane na ťažbu železnej rudy v nadmorskej výške 500 až 800 m. V nadmorskej výške nad 1 000 m sa hustota vzduchu znižuje a chladenie motora konvekciou sa stáva menej účinným. Norma IEC 60034-1 vyžaduje zníženie výkonu približne o 11 TP3T na 100 m nad 1 000 m nadmorskej výšky. V nadmorskej výške 3 000 m znížte výkon motora o 201 TP3T – motor Y2 s nominálnym výkonom 55 kW v nadmorskej výške 3 000 m by sa mal na účely dimenzovania považovať za motor s výkonom 44 kW.

6. Séria Kórea Ever-Power Y2 pre banský dopravník

Rad pohonov Korea Ever-Power Y2 v rámoch IEC 132 až 315 pokrýva výkonový rozsah 5,5 až 200 kW potrebný pre väčšinu pohonov povrchových a podzemných banských dopravníkov. Štandardom pre pohony banských dopravníkov je 4-pólová konfigurácia (1 450 ot./min.) – spárovaná so špirálovou alebo kužeľovo-špirálovou prevodovkou prostredníctvom hydraulickej spojky alebo softštartéra na strane motora. Pre veľmi dlhé pozemné dopravníky s dĺžkou nad 500 m odporúča spoločnosť Korea Ever-Power invertorový motor YVF2 s frekvenčným meničom (VFD) pre plnú reguláciu otáčok a krútiaceho momentu v celom rozsahu rozbehovej rampy. Kompletný rad Y2 je k dispozícii v... sekcia produktov trojfázových motorovKontaktujte Technický tím spoločnosti Ever-Power v Kórei pre veľké motory banských dopravníkov s výkonom nad 75 kW.

Y2 — Špecifikácia banského dopravníka
Rozsah výkonu Typicky 5,5 – 200 kW
Poliaci 4P (1 450 ot./min.) štandard
Efektívnosť Norma IE3
Ochrana IP55 pre vonkajšiu ťažbu
Štartovací krútiaci moment 2,0–2,8× menovitý výkon (DOL)
Faktor služby 1,25 pre banské dopravníky
Povinnosť S1 kontinuálny
Metóda spustenia Softštartér s remeňom nad 30 m

7. Aplikácie banských dopravníkov

Dopravník do uhoľných baní

Primárny ROM dopravník uhlia z podzemia na povrch. Ťažké kusové uhlie s veľkosťou zrna 0 až 300 mm, kapacita 500 až 2 000 t/h, rýchlosť pásu 1,5 až 3,5 m/s. Y2 4-pólový 18,5 až 90 kW, IP55, mäkký štart. Prevádzkový faktor 1,25 pre variabilné podávanie z kontinuálneho ťažobného kombajnu alebo stenového kombajnu. Pre plynulý štart sa uprednostňuje kužeľovo-špirálová prevodovka s hydraulickou spojkou.

Zásobník železnej rudy na stohovanie

Dopravník na stohovanie zásob, ktorý manipuluje s mokrou jemnou železnou rudou s objemovou hmotnosťou 1 800 až 2 600 kg/m³. Vysoké statické šikmé zaťaženie. Y2 4-pólový 30 až 160 kW, IP55, softštartér s nábehovou rampou 10 až 30 s. Robustný liatinový rám nad IEC 250 pre odolnosť voči nárazom hrudiek pri priamom podávaní z drviča.

Dopravník na prepravu kameniva z lomu

Presun kameniva medzi drvičom, triedičom a hromadou. Y2 4-pólový 7,5 až 45 kW, IP55. Mierna prašnosť, občasný dážď. Rýchlosti pásu 1,0 až 2,5 m/s. Prevádzkový faktor 1,25 pre drvený kameň s veľkosťou hrudiek do 150 mm. Priamy štart, ak je pás pod 30 m; softštartér pre dlhšie prepravné pásy.

Podzemný pás vápencovej bane

Podzemný dopravník na prepravu vápenca vo vysokovlhkom prostredí s usadzovaním jemného prachu. Y2 4-pólový 11 až 55 kW, IP55. Ročné testovanie izolačného odporu je nevyhnutné. Podzemná ťažba bez uhlia zvyčajne nevyžaduje certifikáciu odolnosti voči výbuchu metánu, ktorá sa vyžaduje v uhoľných baniach, ale pred špecifikáciou štandardných motorov Y2 pre podzemnú ťažbu si overte miestne predpisy pre podzemnú ťažbu.

Aplikácia pohonu rudy a uhlia pre ťažobný dopravník Y2

Ťažobný pásový dopravník

Ťažký rám z kórejskej výroby motora Ever-Power

Výroba ťažkých rámov

Certifikácia CE ISO od spoločnosti Ever-Power od spoločnosti Korea

Certifikácia CE a ISO

Globálni zákazníci ťažobnej spoločnosti Korea Ever-Power

Globálni zákazníci v oblasti ťažby

8. Často kladené otázky

Mám na 50 m šikmom banskom dopravníku použiť hydraulickú spojku alebo softštartér?

Obe možnosti platia pre 50 m šikmý banský pás a výber závisí od preferencií lokality a dostupnej infraštruktúry. Fluidná spojka obmedzuje štartovací moment motora na nastavenú úroveň (zvyčajne 1,3 až 1,6-násobok menovitého krútiaceho momentu motora) a zabezpečuje sklz, ktorý umožňuje motoru zrýchľovať nezávisle od pásu, čím sa znižujú prechodové javy napätia pásu počas štartu. Softštartér dosahuje rovnaký riadený nábeh prostredníctvom elektronického zníženia napätia. Softštartér sa vo všeobecnosti uprednostňuje v moderných inštaláciách, pretože poskytuje presnejšie riadenie nábehu, nemá žiadne mechanické opotrebovanie a možno ho konfigurovať pre štartovacie aj zastavovacie nábehy. Fluidná spojka sa uprednostňuje vo veľmi odľahlých lokalitách, kde je ťažké udržiavať elektronické softštartéry alebo kde špecifikácia bane vyžaduje osvedčenú mechanickú technológiu pre vysoko spoľahlivé použitie v podzemí. Motory série Ever-Power Y2 od spoločnosti Korea sú kompatibilné s metódami štartovania s fluidnou spojkou aj softštartérom.

Ako zabránim spätnému chodu pásu, ak sa motor dopravníka vypne z dôvodu preťaženia počas prevádzky s plným zaťažením na svahu?

Naklonený pásový dopravník sa bude pomaly sťahovať dozadu pod vplyvom gravitácie, ak sa hnací motor počas prevádzky so zaťažením vypne a nie je k dispozícii žiadne zariadenie proti spätnému pohybu. V aplikáciách banských dopravníkov sa používajú tri metódy: (1) spätný doraz (nevratné zariadenie) na hriadeli prevodovky alebo hnacej remenice – rohatková alebo pružinová spojka, ktorá umožňuje otáčanie dopredu, ale blokuje sa proti otáčaniu dozadu, čím sa zabráni spätnému pohybu po vypnutí motora; (2) zádržná brzda na zadnej strane dopravníka; (3) funkcia rekuperačného brzdenia na frekvenčnom meniči (VFD), ak dopravník používa reguláciu otáčok VFD. Pre štandardné pohony DOL alebo softštartéry na naklonených banských pásoch je štandardnou špecifikáciou zariadenia proti spätnému pohybu mechanický spätný doraz na výstupnom hriadeli prevodovky alebo hnacej remenici. Spoločnosť Korea Ever-Power vám môže poradiť s výberom spätného dorazu na základe požadovaného zádržného momentu pre váš špecifický uhol sklonu, dĺžku pásu a maximálnu hmotnosť zaťaženého pásu.

Aký tepelný výkon potrebuje motor Y2 na zvládnutie banského dopravníka, ktorý sa spúšťa 8 až 10-krát za smenu kvôli prerušeniu podávania?

Osem až desať štartov za smenu (jeden až dva štarty za hodinu počas 8-hodinovej zmeny) je v rámci bežnej frekvencie štartov pre veľký motor Y2 na banskom dopravníku. Motor Y2 s izoláciou triedy F zvyčajne zvládne 6 až 12 studených štartov alebo 3 až 6 teplých štartov za hodinu (z prevádzkovej teploty) v závislosti od menovitého výkonu motora a pomeru prúdu zablokovaného rotora k menovitému prúdu. Ak sa motor opakovane vypína a reštartuje kvôli prerušovanému zaseknutiu v dodávke, kumulatívna tepelná energia z viacerých štartov v krátkom čase môže prehriať vinutie. Správny prístup je monitorovať teplotu vinutia motora pomocou PTC termistorov a pripojiť ich k tepelnému ochrannému relé, ktoré zabráni reštartovaniu, kým sa motor medzi štartmi dostatočne nevychladne. Spoločnosť Korea Ever-Power môže dodať motory série Y2 s PTC termistormi namontovanými vo vinutí statora ako továrenskú možnosť pre banské aplikácie vyžadujúce tepelnú ochranu proti štartu.

 

Korea Ever-Power · Séria Y2 · Motory banských dopravníkov

Potrebujete motory pre pohon vášho banského dopravníka?

Séria Korea Ever-Power Y2: účinnosť IE3, 5,5 – 200 kW, štandard IP55, 4-pólové pre pohony dopravníkov. Technická podpora pri výbere motora banského dopravníka je k dispozícii od nášho technického tímu.

Zobraziť sortiment motorov Y2

Upravil Cxm