EN
Тез сілтемелер
Таскөмір қазу кезінде пайдаланылатын электр қозғалтқыштары өте ауыр жағдайларға төзуге тиіс. Өткен жылы шыққан Mining Equipment Safety Council есебіне сәйкес, шаң деңгейі 1,200 мг/м³ асатынын, ылғалдылық 95%-дан жоғары болатынын және жұмыс істеу барысында пайда болатын сәйкес емес жүктемелерден туындаған механикалық кернеуді ұмытпау керек. Сол себепті, көптеген қазба қондырғылары шаң кірмеуіне дейінгі дәрежесі кемінде IP66 және мықты рамкалы конструкциясы бар электр қозғалтқыштарын талап етеді. Нақты өрістік деректер жағдайдың қаншалықты күрделі екенін көрсетеді. 2022 жылы Солтүстік-Шығыс Қытайдағы бірнеше қазба орындарын зерттеген кезде ғалымдар қызықты нәтиже алып, онда ерте мерзімде шыққан электр қозғалтқыштардың үштен екі бөлігінің ақаулары жоғары ылғалдылыққа ұшыраған кезде оқшаулау жүйесінде пайда болған ақауларға байланысты екенін анықтаған. Дәл осындай ақаулардың пайда болу жиілігі жер асты ортасында ылғалдылық деңгейі жоғары болған жағдайда оқшаулау қаншалықты маңызды екенін көрсетіп береді.
Маңызды техникалық сипаттамалар:
Қазіргі уақытта тазалау жабдықтарын жөндеу жоқ болғандықтан асинхронды электр қозғалтқыштар қазба өндірісінде нақты нәтиже береді, өйткені техниктер жиынтығында 14 сағат ғана жабдықпен жұмыс істеуге уақыт бөледі. Бұл қозғалтқыштардың 4-6 пайызында жұмыс жүктемесін табиғи түрде бөлісуіне көмектесетін роторлары бар. Шэньси провинциясындағы нақты кен орындарынан алынған мәліметтер толығымен басқа нәтиже көрсетеді. Тозаңды ортада жұмыс істейтін синхронды қозғалтқыштарға қарағанда асинхронды қозғалтқыштар жұмыс істеу кезінде 92% дейін сенімділік көрсеткен, ал синхронды қозғалтқыштарда ол 78% құрады. Сондай-ақ, пайдаланудың 10 000 сағатынан кейін қозғалтқыштардың 42% аз қажеттілігі болды. Сенімділік ортасы жер астындағы жағдайда өте маңызды, өйткені жұмыстың тоқтауы қаржы шығынына және қауіпсіздікке әсер етеді.
Тау-кен қондырғыларында пайдаланылатын жоғары кернеулі электр қозғалтқыштар үшін дұрыс оқшаулау өте маңызды. Көбінесе олар ұзақ уақыт ыстықта жұмыс істейтіндіктен, жиі 180 градус Цельсийден жоғары болатын температурада кем дегенде F немесе кейде H класының жүйелері қажет болады. Жер астында шаңды және ылғалды орындарда IP66 немесе кейде IP67 сияқты қорғаныс дәрежесі міндетті болып табылады, себебі мұндай жағдайда қозғалтқыштардың шаң жиналудан немесе су кіруден үздіксіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін осындай қорғаныс қажет. Соңғы зерттеулер көрсеткендей, қозғалтқыштардың вакуумды-қысымдық импрегнация арқылы екі қабатты VPI қаптамамен жабдықтау жылы 95% деңгейіне дейінгі ылғалдылық кезінде де орамдардың 50 мың сағаттан астам уақыт бойы тұтас күйінде қалуын қамтамасыз етеді. Өткен жылы Понемонның зерттеуіне сәйкес, дәл осындай өнімділік жөндеу шығындары мен тоқтауларды азайтуда үлкен айырмашылық жасайды.
Farmonaut-тың 2025 жылғы есебіне сәйкес, тазарту қондырғыларының соңғы нұсқасы IE4 пайдалы әрекет коэффициенті стандартына жетті, бұрынғы нұсқалармен салыстырғанда энергия шығынын шамамен 15-20 пайызға азайтады. Бұл қозғалтқыштар жүктеме 30%-дан 110%-ға дейін өзгерген кезде де бейімделе алатын интеллектуалды қуат коэффициентін түзету жүйесімен жабдықталған, бұл қырқыштар мен желдеткіштер сияқты жабдықтар тұрақты түрде жұмыс істейтін жағдайларда өте маңызды. Шын мәніндегі сандарды Солтүстік-Шығыс Монголияның көмір қазбаларынан алсақ, осындай жаңартылған қозғалтқыштар өңделген әрбір көмір тоннасы үшін электр энергиясының пайдаланылуын шамамен 12% азайтты. Ұлттық масштабтағы қазба өндірістерінде мұндай жақсарулар тез көбейеді.
Қозғалтқыштар қашық орындардағы кен орындарындағы электр желілерінде кездесетін ±10% кернеу ауытқулары мен 3% фазалардың тепе-теңдігін шыдай алуы керек. Негізгі жобалауларға 500% қысқа тұйықталу тогын шыдайтын қабілеттілік пен магниттік қанығуын болдырмау үшін сәйкес келетін кернеу реттегіштері енгізілген. Австралияның 47 кен орны бойынша 2024 жылы жүргізілген зерттеу қозғалтқыштарды динамикалық фазалық түзетумен қамтамасыз етудің нәтижесінде желілік өтпелі процесстер кезінде жоспарланбаған тоқтауларды 38% азайтатынын көрсетті.
Көмір конвейерлері сияқты жоғары инерциялы қолданыстарда қозғалтқыштар 450% тіркелген ротор тогынан аспайтын 250–300% іске қосу моментін қамтамасыз етуі керек. Интеграцияланған жұмсақ іске қосқыштар мен VFD (айнымалы жиілікті жетектер) 50 тонналық тарту жүйелерінің үздіксіз үдеуін NEMA MG1 момент-жылдамдық қисықтарын сақтау арқылы қамтамасыз етеді. Сорғышқа арналған модельдер кен тығыздығының күтпеген өзгерістеріне тоқтау болмайтындай 15–20% момент қорын ұстайды.
Тас-көмір шахтасында қолданылатын электр қозғалтқыштар жануға қауіпті метан газы мен жанғыш шаңның жиналуын тудырмау үшін арнайы инженерлік шешімдерді қажет етеді. Жарылыстан қорғайтын (Ex d) қораптар ішкі жарылысты шектеуге арналған қалың, күшейтілген қабырғаларға ие, сондықтан олар сыртқа таралмайды. Сыртқы бөліктер үшін өндірушілер жиі от алған кезде жанбайтын алюминий қорытпалары немесе гильзиялық болат сияқты материалдарды пайдаланады. Халықаралық электротехникалық комиссияның өткен жылы жариялаған зерттеуіне сәйкес, жарылыс қаупі бар аймақтарда қалыпты қозғалтқыштармен салыстырғанда Ex d сертификатталған қозғалтқыштарды қолданатын шахталарда төрттен үшеуіне жуық өрт оқиғаларын алдын алуға болды. Ротор мен статор арасындағы саңылауды дұрыс есептеу да маңызды — бұл көрсеткіштің жарты миллиметрден төмен болуы жанасу проблемаларын болдырмауға көмектеседі. Сонымен қатар, терминалдық қораптарды да ұмытпау керек; олар екі рет герметизацияланған кабельдермен жабдықталған, IP66 стандартына сай келеді, сондықтан шаң мен су қажетті жерде қалады.
Жер астындағы қауіпсіздік талаптарына сай келуін қамтамасыз ету үшін глобалды сертификаттау аясы:
| Стандарт | Негізгі бағыт | Тестілеу талабы |
|---|---|---|
| IEC 60079-1 | Жарылысты ұстау | Ең жоғары қысымның 1,5 есесін шыдайды |
| GB 3836.1 | Жалынның таралуына қарсы төзімділік | 10 немесе одан астам жағылу циклын модельдеу |
| ATEX 2014/34/EU | Материалдың жылулық тұрақтылығы | 95% метанда 500 сағат шыдамдылық |
Қозғалтқыштар -30°C-тан 150°C-қа дейінгі температураның тез өзгеруі және 5 g күшке дейінгі вибрациялық тестілеуді қамтитын, модельденген шахта жағдайларында 6000-нан астам жұмыс сағатын шыдайтындай болуы керек.
Радиалды конфигурацияда және вольфрам карбидімен қапталған желдеткіштердің қанаттары түйіршіктер жүйеге түскен кезде де ауаны тиімді қозғалыста ұстайды. Өнеркәсіптік сынақтар бұл желдеткіштердің шамамен 92% шаң түйіршіктерін бөліп тастай алатынын көрсетті, олар жұмыс істейтін жағдайларға қарағанда бұл елеулі нәтиже. Суыту жүйелері үшін диэлектрикалық сұйықтықпен толтырылған тұйық контурлар изоляцияның ылғалдылықтан зақымдануын болдырмау үшін пайдаланылады. Ауа тым ылғалды болған кезде (салыстырмалы ылғалдылық 85%-дан жоғары), бақылау құрылғысы іске қосылып, операторларға ескерту береді. Жылу алмастырғыштардың өздері тыйым салынудан төзімді толқынды титан қанаттарымен жабдықталған және шамамен 2,5 кВт/шаршы метрге тең қанағаттанарлық жылу шашырату қарқындарын сақтайды. Бұл жел 3 м/с-тан төменгі жылдамдықпен үрлеген кезде де жақсы жұмыс істейді, сондықтан әртүрлі жұмыс ортасында сенімді болып табылады.
Шаньси провинциясындағы Датонг кен орнында жүргізілген жергілікті сынақтарда осы жоғары кернеулі электр двигателдерінің 30 күн бойы жұмысында 98,3% үздіксіз жұмыс істеу көрсеткішіне қол жеткізгені, бұл ескі үлгілерге қарағанда шамамен 14% үздіксіздікке артық екенін көрсетті. 6 кВ двигателдер кернеу 5,8 кВ-тан 6,3 кВ-қа дейін өзгерген кезде де айналу моментін плюс немесе минус 2,5% ауқымында тұрақты ұстап тұрды, бұл өлшемдерді бір жыл бұрын қара заттар өнеркәсібінде жүргізілген энергетикалық инфрақұрылымдық зерттеу кезінде алынған. Ең бастысы, осындай ауыспалы жағдайларда олардың қаншалықты сенімді болып қала бергені – бұл зауыт басшылары өз жұмыстарында ұзақ уақыт іздеуде болған нәрсе.
2024 жылы 17 қытай шахтасындағы оқиғаларды талдау нәтижесінде электр қозғалтқыштардың 68% істен шығу себебі конструкторлық кемшіліктерден емес, дұрыс емес суыту жүйесін қолданудан туындайтыны анықталды. Соңынан жүргізілген талдау келесілерді көрсетті:
| Істен шығу себебі | Процент | Түзету стратегиясы |
|---|---|---|
| Шаңмен бітелген желдеткіштер | 42% | Автоматтандырылған ауа сүзгісінің жағдайын бақылау |
| Подшипниктің майланбауы | 29% | IoT-қа негізделген май беру құрылғысы |
| Статор изоляциясының бұзылуы | 19% | Нанокомпозитті изоляцияны жақсарту |
Осы шараларды енгізу жылулық өшіруді алты ай ішінде 81% қысқартты.
Қазіргі кезде өрісте жұмыс істейтін операторлар қозғалтқыштың жұмыс істеу уақытының 99,1%-на жетті, себебі тербеліс анализі технологиясы жетекшінің тозуын уақытынан бұрын анықтайды, әдетте 120-150 сағат бұрын. Австралияның кен орындары жалған разряд датчиктерін, ораманың температурасын болжау формулаларын және өзін-өзі майлау жүйелерін біріктіргеннен кейін сенсациялық жақсартуларға ие болды. 2025 жылғы Жыл сайынғы жабдық сенімділігі туралы есеп бойынша сол жердегі қозғалтқыштардың қызмет көрсету мерзімі бұрынғыдан үш есе ұзақ болып табылады. Ақшаны үнемдеуді де ұмытпау керек. 46 әртүрлі кен орындарындағы жоспарланбаған тоқтап тұру шығындары сағат сайын шамамен 189 АҚШ долларына дейін төмендеді. Мұндай үнемдеу есепті жылға қарағанда тез өседі.
Негізгі техникалық сипаттамаларға термиялық класстың H оқшаулауы, құрылғының 200% аспайтын бастапқы айналу моменті және тәулік бойы жұмыс істеу үшін S1 үздіксіз жұмыс режимі сәйкес келеді.
Асинхрондық қозғалтқыштардың қажет ететін жөндеу жұмыстары аз болғандықтан, жүктемені бөлісу үшін қолданылатын сырғанау қасиеті және шаңды ортада синхрондық қозғалтқыштармен салыстырғанда жоғары өнімділік.
Қозғалтқыштар эксплозияға тұрақты (Ex d) инженериясын, IEC, GB және ATEX стандарттарына сәйкестігін, сондай-ақ тербеліс сынағы мен температура циклі сияқты қауіпсіздік сынақтарынан өтуі қажет.
Қазіргі заманғы қозғалтқыштар IE4 өнімділік стандарттарына жетеді, айнымалы жүктемеге бейімделетін ақылды қуат коэффициентін түзету функциясы бар, энергияны үнемдеуге және жұмыс өнімділігін арттыруға көмектеседі.
