Романова Виктория Викторовна – канд. техн. наук, доцент кафедры «Энергетики»
г. Чита; г. Волжский
Victoria V. Romanova
Chita; Volzhsky
Батухтин Андрей Геннадьевич – д-р техн. наук, доцент, декан Энергетического факультета
г. Чита
Andrey G. Batukhtin
Chita
Суслов Константин Витальевич – д-р техн. наук, доцент кафедры «Гидроэнергетика и возобновляемые источники энергии»; гл. науч. сотр. научно-исследовательской лаборатории «Энергосбережения и плазменных технологий»
г. Чита; г. Москва
Konstantin V. Suslov
Chita; Moscow
Хромов Сергей Владимирович – ст. преподаватель кафедры «Энергетики»
г. Чита
Sergey V. Khromov
Chita
Галятин Владислав Алексеевич – студент кафедры «Строительство»
г. Чита
Vladislav А. Galyatin
Chita
АКТУАЛЬНОСТЬ данного исследования заключается в решении проблемы надёжного функционирования элементов систем энергетики и обеспечение их эффективной эксплуатации при ведении открытых горных работ. В работе представлен методический подход, который позволяет оценить уровень надёжности низковольтных асинхронных электродвигателей в условиях угольного разреза со сложными горно-геологическими и климатическими условиями добычи. ЦЕЛЬ работы состоит в количественной оценке эксплуатационных факторов, воздействующих на срок службы асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Сосредоточено внимание, как разные по физической основе воздействующие факторы, среди которых выделены электрические параметры – коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности, коэффициенты гармонических составляющих напряжения и параметры окружающей среды – температура, влажность воздуха и запылённость, влияют на динамику изменения срока службы асинхронного электродвигателя. В качестве объекта исследования рассмотрены асинхронные электродвигатели, применяемые на одном из предприятий компании АО «СУЭК» Забайкальского края. МЕТОДЫ. Основным инструментом, для реализации задач исследования, использовано компьютерное моделирование на основе программного комплекса Matlab. РЕЗУЛЬТАТЫ. Исследования выполнены на асинхронном электродвигателе с короткозамкнутым ротором с Рн = 3 кВт, номинальной частотой вращения 1500 об/мин. Моделирование режима работы, исследуемого электродвигателя, выполнено путём изменения параметров эксперимента: величины суммарного коэффициента гармонических составляющих напряжения (KU) – от 4 до 12% с диапазоном в 2%; величины коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности (K2U) – от 0 до 4% с диапазоном в 1%; величины температуры окружающей среды (∆Tокр ) – от -30°С до + 30°С с диапазоном в 10°С; величины влажности воздуха (Vc) – 20% и 60%; величины коэффициента теплопроводности пыли (Kт) – 0,12 и 0,28. Основываясь на полученные результаты исследования, построены диаграммы, наглядно иллюстрирующие динамику изменения срока службы асинхронного электродвигателя в зависимости от совокупности воздействующих факторов. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Тенденции решения вопросов надёжного функционирования угледобывающего предприятия с наличием асинхронных электродвигателей и обеспечение их эффективной эксплуатации являются наиболее приоритетными, главным образом, ориентированными на поддержание стабильности технологических процессов и сохранения объёмов добычи угледобывающего предприятия. Оценена устойчивость электродвигателя к определённым воздействующим факторам и установлены их критические значения. Сформулированы рекомендации по использованию асинхронных электродвигателей с учётом условий их эксплуатации.
THE RELEVANCE of this study lies in solving the problem of reliable functioning of elements of energy systems and ensuring their effective operation during open-pit mining. The paper presents a methodological approach that allows us to assess the level of reliability of low-voltage asynchronous electric motors in a coal mine with complex mining, geological and climatic conditions of production. THE PURPOSE of the work is to quantify the operational factors affecting the service life of an asynchronous electric motor with a short-circuited rotor. Attention is focused on how influencing factors, different in physical basis, among which electrical parameters are highlighted – the coefficient of voltage asymmetry in the reverse sequence, the coefficients of harmonic voltage components and environmental parameters – temperature, air humidity and dustiness, affect the dynamics of changes in the service life of an asynchronous electric motor. Asynchronous electric motors used at one of the enterprises of JSC SUEK in the Trans-Baikal Territory are considered as an object of research. METHODS. The main tool for the implementation of research tasks is computer modeling based on the Matlab software package. RESULTS. The studies were performed on an asynchronous electric motor with a short-circuited rotor with Ph = 3 kW, rated speed 1500 rpm. The simulation of the operating mode of the electric motor under study was performed by changing the experimental parameters: the values of the total coefficient of harmonic voltage components (KU) – from 4 to 12% with a range of 2%; the values of the voltage asymmetry coefficient in the reverse sequence (K2U) – from 0 to 4% with a range of 1%; the ambient temperature (∆Tокr) – from -30°C to +30°C with a range of 10°C; air humidity values (Vc) – 20% and 60%; dust thermal conductivity coefficient values (Kт) – 0,12 and 0,28. Based on the obtained research results, diagrams are constructed that clearly illustrate the dynamics of changes in the service life of an asynchronous electric motor depending on the combination of influencing factors. CONCLUSION. The trends in solving the issues of reliable functioning of a coal mining enterprise with the presence of asynchronous electric motors and ensuring their efficient operation are the most priority, mainly focused on maintaining the stability of technological processes and maintaining the production volumes of a coal mining enterprise. The stability of the electric motor to certain influencing factors is estimated and their critical values are established. Recommendations on the use of asynchronous electric motors are formulated, taking into account their operating conditions.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.