maszyny górnicze 2/2011 - Instytut Techniki Górniczej KOMAG
maszyny górnicze 2/2011 - Instytut Techniki Górniczej KOMAG
maszyny górnicze 2/2011 - Instytut Techniki Górniczej KOMAG
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
nieŜ maksymalne wykorzystanie energii hamowania<br />
elektrycznego do doładowania akumulatorów. Pozostałe<br />
informacje uzyskane w trakcie przeprowadzenia<br />
analiz stanowią wiedzę źródłową do prawidłowego rozwiązania<br />
układu sterowania, rejestracji parametrów<br />
i monitoringu. Z rozwaŜań nad układem przeniesienia<br />
napędu wynika, Ŝe dotychczasowy układ napędowy,<br />
w postaci jednego silnika i przeniesienia napędu na<br />
dwie osie za pomocą wałów Cardana jest awaryjny i nie<br />
spełnia oczekiwań w zakresie funkcjonalności (kaŜdorazowa<br />
awaria układu napędowego powoduje unieruchomienie<br />
lokomotywy). W dotychczasowych wykonaniach<br />
brak jest równieŜ monitoringu i rejestracji wszystkich<br />
istotnych parametrów pracy lokomotywy.<br />
Koncepcja nowego układu napędowego, przewiduje<br />
dwie jednostki napędowe, składające się z silnika<br />
i przekształtnika energoelektronicznego, w wykonaniu<br />
przeciwwybuchowym. Analizie poddano trzy warianty<br />
jednostek napędowych z silnikami:<br />
−<br />
−<br />
−<br />
szeregowym prądu stałego, sterowanym tranzystorami<br />
mocy,<br />
indukcyjnym prądu przemiennego, sterowanym<br />
wektorowo, z przekształtnika tranzystorowego,<br />
bezszczotkowym z magnesami trwałymi, sterowanym<br />
wektorowo z przekształtnika tranzystorowego.<br />
W ramach projektu badawczego rozwojowego pt.<br />
„Mechatroniczny układ napędowy do pojazdów szynowych<br />
przeznaczonych do pracy w atmosferze wybuchowej”,<br />
dofinansowanego przez ministerstwo Nauki<br />
i Szkolnictwa WyŜszego, przeprowadzono symulacje<br />
komputerowe wszystkich wariantów jednostek napędowych,<br />
podczas rzeczywistego cyklu pracy lokomotywy<br />
w jednej z kopalń. Następnie, po odwzorowaniu ww.<br />
cyklu w warunkach laboratoryjnych (rys. 5), przeprowadzono<br />
próby wszystkich wariantów napędu na stanowisku<br />
badawczym (rys. 6). Przeprowadzone próby skłoniły<br />
do podjęcia decyzji o zastosowaniu wariantu z bezszczotkowym<br />
silnikiem synchronicznym z magnesami<br />
trwałymi o mocy 18 kW, sterowanym wektorowo z przekształtnika<br />
tranzystorowego.<br />
Koncepcja nowego napędu przewiduje, Ŝe obie jednostki<br />
napędowe lokomotywy będą zasilane z baterii<br />
akumulatorów o podwyŜszonej pojemności ogniw<br />
(1000 Ah) i napięciu na dotychczasowym poziomie<br />
(144 V). Baterię akumulatorów opracowano i wykonano<br />
zgodnie z wymaganiami dla urządzeń pracujących<br />
w pomieszczeniach zagroŜonych wybuchem metanu<br />
i pyłu węglowego. Będzie ona równieŜ dostosowana,<br />
w zakresie montaŜu i demontaŜu oraz podłączenia<br />
przewodów do obecnie stosowanych ładowarek,<br />
do istniejącej infrastruktury ładowni akumulatorów.<br />
3.2. Koncepcja układu sterowania<br />
Schemat rozmieszczenia aparatury elektrycznej lokomotywy<br />
pokazano na rysunku 7. Koncepcja rozwią-<br />
zania systemu sterowania polega na zastosowaniu<br />
dwóch identycznych, iskrobezpiecznych pulpitów (pozycje<br />
PS1 i PS2 na rys. 7), umieszczonych w kabinach.<br />
KaŜdy pulpit będzie wyposaŜony w mikroprocesorowy<br />
sterownik spełniający funkcję sterownika centralnego<br />
oraz w:<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
wyświetlacz (ekran) ciekłokrystaliczny o wysokiej<br />
rozdzielczości,<br />
przycisk wyłączenia awaryjnego z blokadą,<br />
diodę sygnalizującą obecność napięcia,<br />
diodę sygnalizującą załączenie lokomotywy,<br />
przyciski START do załączenia i STOP do wyłączenia<br />
lokomotywy,<br />
przycisk zmiany świateł: krótkie/długie,<br />
stacyjkę do wyboru rodzaju sterowania,<br />
łącznik wyboru rodzaju sterowania zdalnego: holowanie/praca<br />
na wywrocie/załadunek,<br />
łącznik wyboru kierunku jazdy,<br />
przyciski serwisowe.<br />
Ekran ciekłokrystaliczny umoŜliwiać będzie wyświetlanie:<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
−<br />
komunikatów tekstowych,<br />
aktualnej prędkości jazdy w m/s,<br />
aktualnej daty oraz godziny,<br />
ilości przebytych kilometrów (dobowych oraz całkowitych),<br />
napięcie baterii oraz pobieranego przez lokomotywę<br />
prądu całkowitego,<br />
wartości prądu pobieranego przez poszczególne<br />
silniki,<br />
aktualnej temperatury poszczególnych silników oraz<br />
przekształtników,<br />
stan naładowania akumulatora,<br />
wybrany rodzaju świateł (krótkie /długie),<br />
ciśnienia w układzie hamulców,<br />
wybranego kierunku jazdy.<br />
Do sterowania prędkością oraz hamowaniem przewiduje<br />
się zastosowanie, w kaŜdej kabinie, manipulatora<br />
z funkcją „czuwaka”, z moŜliwością nadawania<br />
sygnałów ostrzegawczych. Wychylenie manipulatora<br />
z pozycji neutralnej, w kierunku jazdy, powodować<br />
będzie zwiększanie prędkości. Wychylenie manipulatora<br />
w kierunku przeciwnym do kierunku jazdy, powodować<br />
będzie hamowanie elektryczne lokomotywy,<br />
z oddawaniem energii do baterii akumulatorów. Schemat<br />
układu sterowania przedstawiono na rysunku 8.<br />
Całą aparaturę sterowniczą, wraz z zabezpieczeniami<br />
oraz przekształtnikiem energoelektronicznym, umieszczono<br />
w specjalnej ognioszczelnej skrzyni (pozycje<br />
PT1 i PT2 na rys. 7), w kaŜdej z kabin.<br />
MASZYNY GÓRNICZE 2/<strong>2011</strong> 49
Change language