торможения конвейера, можно оценить следующим образом (см. п. 2.2):

2cJjfy±	Л
К = m v +•	2 ’
Dl

где К — кинетическая энергия, запасенная конвейером, Дж. На­ пример, при ширине конвейерной ленты 1,2 м, ее скорости 2,5 м/с, длине конвейера 1000 м, насыпной плотности транспортируемого груза 1 т/м 3 и угле наклона конвейера 14° if * 0,8 МДж.

Известны способы торможения ленточных конвейеров, осно­ ванные на переводе двигателя привода в режим электродинами­ ческого торможения или торможения противотоком. Однако недостатками таких способов торможения являются: а) необхо­ димость применения двигателей с фазовым ротором; б) большое количество выделяемой при торможении конвейера теплоты, на­ гревающей обмотки двигателя; в) невозможность утилизации энергии.

Предлагаемый способ торможения, который может быть ис­ пользован не только на мощных ленточных конвейерах, работаю­ щих как в тормозном, так и в силовом режимах, но и на любых установках и агрегатах со значительными движущимися масса­ ми, основан на искусственном создании условий работы привода в период торможения с рекуперацией энергии в сеть за счет выбора соответствующей схемы управления электродвигателем. Способ позволяет рекуперировать до 75-90 % запасенной объек­ том энергии при поглощении механическим тормозом не бо­ лее 10-25 % энергии, что позволяет использовать на мощных конвейерах обычные серийно выпускаемые двухколодочные тор­ моза.

Суть способа заключается в том, что по одному варианту перед торможением механическим тормозом асинхронный электродви­ гатель переключают на работу с естественными характеристиками в генераторном режиме и с частотами вращения ротора меньши­ ми, чем частота его вращения в рабочем режиме асинхронного двигателя, путем изменения числа пар полюсов; по второму вари­ анту переключение производят путем изменения частоты тока.

В ленточном конвейере (рис. 2.4, а, б), включающем бесконеч­ но замкнутую ленту 2, концевой (головной) 1 и приводной 5 бара­ баны, привод состоит из многоскоростного асинхронного элект­ родвигателя 0, редуктора 7, соединительной муфты 8 и тормозной муфты с колодочным тормозом 6. При установившемся режиме работы ленточного конвейера лента 2 заполнена грузом 4, кото­ рый транспортирует его в направлении 3 (вниз). При этом при­ водной электродвигатель 9 работает в генераторном режиме, от­ давая энергию в сеть, с частотой вращения ротора п1 (об/мин), соот­ ветствующей фактическому значению тормозного момента (-М х),

Рис. 2.4. Торможение конвейера с рекуперацией за­ пасенной кинетической энергии: а — конвейер; б — привод; в — схема переключения числа пар полюсов при работе электродвигателя привода в генератор­ ном режиме; г — тоже, в силовом режиме

развиваемого конвейером под действием неуравновешенной со­ ставляющей веса транспортируемого груза. Этот режим харак­ теризуется (рис. 2.4, в) точкой 17 на естественной механической характеристике 16.

При необходимости остановки конвейера электродвигатель 9 переключается на работу с ближайшим большим числом пар полюсовр у например с р = 1 (характеристика 16) кар = 2 (харак­ теристика 19). Благодаря этому при той же частоте вращения ротора п-^ электродвигатель переходит в режим работы, опреде­ ляемый точкой 15 на естественной механической характеристи­ ке 19усоответствующей числу пар полюсов р = 2, но с тормозным моментом М ' » М\. Поэтому частота вращения ротора электро­ двигателя 9 (по-прежнему работающего в режиме генераторного торможения с отдачей энергии в сеть) начнет замедляться (23), а вместе с ней и скорость движения ленты 2 конвейера.

Это замедление (13) будет происходить при работе электро­ двигателя на естественной механической характеристике 19 до точки 18у соответствующей тормозному моменту М 2 при имею­ щемся заполнении конвейерной ленты транспортируемым гру-

зом (подача груза на ленту 2 может быть прекращена в началь­ ный период затормаживания конвейера) и частоте вращения ро­

тора п2- При достижении режима работы, соответствующего точке 18

на механической характеристике 19, электродвигатель 9 может быть переключен на следующее ближайшее число пар полюсов, например на р = 3. Тогда при той же частоте вращения ротора двигатель переходит на третью естественную механическую ха­ рактеристику 14 с режимом работы в точке 12, которой соответ­ ствует тормозной момент М 2 » М 2 • Благодаря этому частота вращения ротора электродвигателя снова начнет замедляться (11) при его работе по-прежнему в генераторном режиме с отдачей энергии в сеть.

Замедление (11) будет продолжаться до точки 10, соответству­ ющей фактическому тормозному моменту М 3 в это мгновение. При этом частота вращения ротора электродвигателя 9 снизится до величины п3. Пропорционально уменьшению частоты враще­ ния ротора с пг до п3 снизится и скорость движения ленты 2 с ол до ип. При частоте вращения ротора п3 электродвигатель 9 от­ ключается от сети и одновременно включается механический тор­ моз 6, который окончательно затормаживает конвейер, благодаря чему лента 2 с грузом 4 останавливается.

Потребный тормозной момент двухколодочного тормоза М т рассчитывается по тормозному усилию WT(2.7); при этом в фор­ мулу (2.7) вместо скорости ил подставляется vn « и л.

Аналогичным образом (рис. 2.4, в) может осуществляться тор­ можение конвейера, привод которого работает в двигательном (силовом) режиме при угле наклона Р ^ Рт (рис. 2.4, г). Аналогич­ ным же образом осуществляется торможение конвейеров, рабо­ тающих как в тормозном, так и силовом режимах, за счет регули­ рования (последовательного понижения) частоты тока, питающе­ го обмотку электродвигателя. Вид естественных механических характеристик и схемы торможения такие же, как и для случая использования многоскоростных электродвигателей.

Благодаря применению описанного выше способа затормажи­ вания ленточного конвейера, особенно наклонного, привод кото­ рого работает в установившемся рекуперативном режиме (при углах наклона Р> Рт), удается утилизировать запасенную конвей­ ером кинетическую энергию, преобразуя ее в электрическую за счет работы двигателя как генератора на естественных характе­ ристиках при пониженных частотах вращения магнитного поля статора путем последовательного перехода с одной естественной характеристики на другую при переключении числа пар полю­ сов с меньшего на большее или путем ступенчатого понижения частоты тока. При этом может быть утилизировано (с отдачей энергии в электрическую сеть) до 75-90 % запасенной конвейе­ ром кинетической энергии.