Система электропривода шахтной подъемной машины с рекуперацией энергии и безопасностью уровня SIL3
Определение Проблемы
Проблемы Отрасли
- 01 Строгие требования к безопасности персонала при спуске-подъеме в глубоких шахтах
- 02 Высокие эксплуатационные расходы из-за пикового потребления энергии при пуске нагруженных клетей
- 03 Необходимость минимизации простоев оборудования в условиях непрерывного цикла добычи
Конкретные Болевые Точки
- Механический износ тормозных колодок при использовании только механического торможения
- Риск проскальзывания канатов (для шкивов трения) при резких изменениях момента
- Нестабильность питающей сети при запуске двигателей высокой мощности с большим пусковым током
- Сложность точного позиционирования клети на горизонтах при изменении веса полезной нагрузки
Анализ Текущего Состояния
Влияние на производительность
Инженерная Проверка
Это решение было проверено Техническая команда Atlamech на соответствие следующим стандартам:
ПодробнееТехнический Объем
- Внедрение средневольтного преобразователя частоты (ПЧ) с активным выпрямителем (AFE) для 4-квадрантного режима работы
- Интеграция системы управления тормозами (BCU) с дублированием каналов управления
- Установка системы абсолютного позиционирования с резервированием энкодеров
- Реализация контура безопасности на базе Safety PLC, соответствующего SIL3
Стандарты Соответствия
Стратегия реализации
Ключевые Результаты
Заметки Консультации
Стратегия управления и безопасности
Критическим аспектом является синхронизация электрического и механического торможения. Механический тормоз должен накладываться только при нулевой скорости (удержание) или в аварийных ситуациях (Emergency Stop). В рабочем режиме торможение осуществляется двигателем с рекуперацией энергии в сеть через AFE, что снижает износ колодок.
Особенности SIL3 для шахтного подъема
Система должна реализовывать функции:
- STO (Safe Torque Off): Гарантированное снятие момента.
- SBC (Safe Brake Control): Безопасное управление тормозом с контролем обрыва цепи.
- SSR (Safe Speed Range): Контроль превышения скорости (защита от переподъема).
Для оборудования, расположенного непосредственно в шахте (если применимо), необходимо использовать оболочки Ex d. Теплоотвод в таких оболочках рассчитывается с учетом внутренних циркуляционных вентиляторов и тепловых трубок (heat pipes) для передачи тепла на оребренный корпус, без нарушения герметичности.
Инфраструктурная Таксономия
Сводка инженерных связей
Используемые технические компоненты
Активный выпрямитель (AFE), Резервируемые энкодеры
Инженерные ограничения
Перегрузочная способность 200%
Основная логика оптимизации
Алгоритмы S-образных кривых скорости, Алгоритм прямого управления моментом (DTC)
Сводка реализованных кейсов
Краткое описание проекта
Модернизация электропривода шахтной подъемной установки с рекуперацией и уровнем SIL3
Кластер технических знаний
Электроснабжение и энергетическая инфраструктура горнодобывающих предприятий
Кластер консолидирует инженерные решения для обеспечения бесперебойного питания открытых и подземных горных работ. Поисковый интент смешанный: информационный (проектирование схем, нормативы безопасности) и транзакционный (подбор оборудования: КТП, ячейки КРУ, ЧРП). Семантическое ядро опирается на термины: карьерные сети, взрывозащищенное оборудование, энергоэффективность и автоматизация электроснабжения.
Изучить связанные решения
Интеллектуальная система управления электроприводом магистральных конвейеров (Open Pit)
Инженерное решение для систем энергоснабжения в условиях высоких ударных нагрузок и непрерывной работы в горнодобывающей промышленности
Внедрение технологии Active Front End (AFE) для обеспечения сетевой совместимости удаленной горнодобывающей подстанции
Автономная система энергоснабжения с интеллектуальным удаленным мониторингом для безлюдных горных объектов
Проектирование взрывозащищенных систем электропривода (Ex d) для подземных горных выработок
Координированная система распределения электроэнергии для горнодобывающих операций с непрерывными ударными нагрузками
Готовы к Спецификации?
Технический Помощник
ФОКУС НА VFD / МОТОР / НАСОСИнженерная Помощь
Нужна помощь в выборе правильного оборудования? Наш ИИ-помощник поможет вам с техническими спецификациями для ЧРП, двигателей и насосов.