Устройство низкого напряжения комплектное УКБС для управления буровыми станками
Общие сведения
Устройство УКБС предназначено для управления электроприводами главных и вспомогательных механизмов буровых станков СБШ, осуществляющих бурение вертикальных и наклонных взрывных скважин на открытых горных разработках.
Устройство представляет собой унифицированный комплект шкафов и панелей, встраиваемых в пульты управления. Функции и набор элементов комплекта соответствуют типу бурового станка.
Структура условного обозначения
УКБС-Х(М)-(Х)Х3:
У - устройство;
К - комплектное;
Б - буровой;
С - станок;
Х - диаметр бурения, мм (320, 250, 200);
М - модернизированное исполнение;
Х - глубина бурения, м (40, 60, 55);
Х3 - климатическое исполнение (У, ХЛ, УХЛ2) и категория
размещения по ГОСТ 15150-69.
Условия эксплуатации
Высота над уровнем моря не более 1000 м.
Температура окружающего воздуха от 45 до 40°С для исполнения У3 и от 40 до 40°С для исполнения ХЛ3.
Относительная влажность воздуха до 80% при 20°С.
Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металл и изоляцию, не насыщенная токопроводящей пылью и водяными парами.
Степень защиты шкафов и пультов IР31, панелей IР00 по ГОСТ 14254-80.
Группа условий эксплуатации в части воздействия механических факторов внешней среды М3 по ГОСТ 17516-72.
Воздействие в части коррозийной активности атмосферы группа С3 по ГОСТ 15150-69, вибрационные нагрузки IV степень жесткости по ГОСТ 16962-71.
Техника безопасности по ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 12.2.007.7-83 и ГОСТ 12.2.007.11-75.
Устройства изготовляются для внутренних поставок и на экспорт и соответствуют ТУ 16-656.023-84. ТУ 16-656.023-84
Технические характеристики
Номинальное напряжение, В: силовой цепи - 380 цепи управления - 220 Частота тока, Гц - 50 Напряжение тиристорного преобразователя постоянного тока главных приводов, В - 440 Номинальное напряжение возбудителя, В - 220 Номинальный ток возбудителя, А - 15 Диапазон регулирования напряжения тиристорного преобразователя вращателя, % - 0-100
Гарантийный срок - 2 года со дня ввода устройства в эксплуатацию.
Конструкция и принцип действия
Электропривод буровых станков СБШ выполнен по системе тиристорный преобразователь (ТП) - двигатель с реверсом в цепи возбуждения. ТП - нереверсивный, с трехфазной мостовой схемой выпрямления, снабжен системой управления, защитами от перегрузок и перенапряжений, а также системой диагностирования неисправностей.
В качестве системы управления и регулирования преобразователем (БСУ) используется блок БРГ-3 (ТУ 16-536.667-81), который представляет собой совокупность системы импульсно-фазового управления, узлов питания и стабилизации, формирования импульсов необходимой мощности и формы, системы регулирования, узлов гальванической развязки по контуру напряжения, задатчика интенсивности.
Функциональные связи между отдельными элементами устройства показаны на рис. 1.
Структурная схема электропривода
ТП - тиристорный преобразователь;
БИТ - блоки импульсных трансформаторов;
ВУ - выпрямительное устройство;
БСУ - блок системы регулирования и управления;
СИФУ - система импульсно-фазового управления;
ЯПН - ячейка преобразователя напряжения;
ЯС - ячейка стабилизаторов;
ЯФ - ячейка фильтров;
ЯЗИ - ячейка задатчиков интенсивности;
РН, РТ - регуляторы напряжения, тока;
ГР - гальваническая развязка;
ЯУВ - система управления возбуждения
Система регулирования двухконтурная с подчиненным регулированием параметров. Регулятор тока РТ астатический с компенсацией постоянной времени якорной цепи, регулятор напряжения РН статический. Система регулирования обеспечивает экскаваторную характеристику привода.
Блок возбуждения (БВ) построен по трехфазной полууправляемой мостовой схеме выпрямления с применением оптронных силовых модулей, управляемых от выходного транзисторного усилителя системы управления возбуждения ЯУВ.
БВ обеспечивает плавное регулирование выпрямленного напряжения в пределах от 20 до 100% максимального значения. При реверсировании возбуждения двигателя обеспечивается полное запирание БВ при помощи блокировочного реле К4. Повышение частоты вращения двигателя выше номинала осуществляется ослаблением поля возбуждения двигателя путем включения контакта реле К5 на БВ. Регулировка полного тока возбуждения производится резистором R2.
Буровые станки с гидравлической системой подачи бурового става на забой оборудуются блоком автоматизации для автоматического управления режимом бурения путем регулирования частоты вращения бурового инструмента и осевого усилия Р на буровой инструмент в зависимости от условий бурения.
Управление процессом бурения производится в соответствии с выбранным оператором станка критерием эффективности из набора критериев, имеющихся в САУ. Блок автоматизации (рис. 2) работает в комплекте с системой датчиков, задатчиков и регуляторов.
Блок-схема системы автоматического управления буровым станком
ША - шкаф автоматизации;
ДВ - двигатель привода вращателя;
ДН, ДВ, ДСБ - датчики нагрузки, вибрации, скорости бурения;
ДТ(1), ДТ(2) - датчики тока;
РГ1-РГ3, ПДСБ, ПДН - преобразователи сигналов;
МД(1)-МД(4) - множительно-делительные устройства типа МД-АИЭ;
У(1), У(2) - усилители ЯУ-14;
ЯУД - ячейка управления двигателем РД-09;
ПЧВ(1) - преобразователь частоты вращения;
П1-П4 - переключатели; V - вольтметр;
управляющие сигналы:
(U) - по частоте вращения ДВ,
V - по скорости бурения,
g - по уровню вибрации,
P - по осевой нагрузке,
М - по вращающему моменту;
I - по току главной цепи;
Ко, Zо - по заданному оптимальному значению осевой нагрузки
и углубления бурового инструмента;
выходные сигналы:
V, 0 - по регулированию частоты вращения ДВ и бурового става;
Vр - по управлению двигателем РД-09 привода подачи
Регулирование и Р ведется на оптимальные значения этих параметров по максимуму критерия, который определяется отношением мощности, потребляемой системой подачи станка, к мощности вращения бурового инструмента. Значение критерия эффективности определяется непрерывно в процессе бурения вычислительным устройством. Кроме того, САУ поддерживает во время бурения оптимальные значения углубления бурового инструмента. В процессе работы бурового станка САУ корректирует значения параметров и Р, не допуская интенсивных вибраций и превышения крутящего момента двигателя вращателя выше заданной величины.
Блок автоматизации унифицирован и может использоваться на буровых станках как с гидравлической подачей бурового става, так и с электрической.
Блок автоматизации позволяет вести регулирование параметров режима бурения в следующих режимах:
регулирование по критерию эффективности где V - скорость бурения, М - вращающий момент;
регулирование по критерию эффективности
регулирование по критерию Р/М при V/ = соnst;
поддержание постоянства Р;
поддержание постоянства V/;
экстремальное регулирование по трем последним критериям при наличии дополнительного блока экстремального регулятора.
Конструктивно устройство УКБС выполнено в виде шкафов управления напольного и панелей встраиваемого исполнения двухстороннего обслуживания. Конструкция шкафов навесного и пультов напольного исполнения рассчитана на одностороннее обслуживание.
Габаритные и установочные размеры изделий, входящих в УКБС-200-60, приведены на рис. 3.
Габаритные и установочные размеры изделий, входящих в УКБС-200-60У3.
Масса не более 1286 кг } В комплект поставки устройства входят: шкафы, пульты и панели управления, в зависимости от типа устройства в соответствии с ТУ 16-656.023-84; конструкторские документы на шкафы, пульты и панели управления, входящие в устройство, на каждое изделие; комплектующие электроизделия и ЗИП; товаросопроводительная документация согласно РД16-02.003-86. =
| Тип устройства | Тип бурового станка | Тип привода подачи | Ток тиристорного преобразователя, А |
| УКБС-200-40У3 | 4СБШ-200-40 | Гидравлический | 250 |
| УКБС-200-40У3, экспорт | 4СБШ-200-40 | " | 250 |
| УКБС-200-60УХЛ3 | 3СБШ-200-60* | " | 250 |
| УКБС-250-55ХЛ3 | СБШ-250-55 | Электрический | 250 |
| УКБС-320МУ3 | СБШ-320М | " | 500 |
| * Станок 3СБШ-200-60 выпускается серийно. | |||
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
