खनन विस्फोट रोधी और आंतरिक सुरक्षा वैक्यूम इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्टार्टर के लिए प्रदर्शन अनुकूलन योजना
1 परिचय
खनन विस्फोट-प्रूफ और आंतरिक सुरक्षा वैक्यूम इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्टार्टर कोयला खदानों की भूमिगत बिजली आपूर्ति प्रणाली में एक प्रमुख उपकरण है, जो इलेक्ट्रिक मोटरों के स्टार्टिंग, स्टॉपिंग और सुरक्षा कार्यों के लिए जिम्मेदार है। कोयला खदानों में बुद्धिमान निर्माण की प्रगति और सुरक्षा उत्पादन आवश्यकताओं में निरंतर सुधार के साथ, स्टार्टर्स के प्रदर्शन के लिए उच्च मानकों को आगे रखा गया है। यह लेख मौजूदा उत्पादों की तकनीकी बाधाओं को दूर करने के लिए विद्युत प्रदर्शन, यांत्रिक संरचना, सुरक्षा सुरक्षा और बुद्धिमत्ता के पहलुओं से एक व्यवस्थित अनुकूलन योजना का प्रस्ताव करता है, जिसका लक्ष्य उपकरण की विश्वसनीयता, सुरक्षा और सेवा जीवन में सुधार करना और आधुनिक खानों की उत्पादन आवश्यकताओं को पूरा करना है।
2、 विद्युत प्रदर्शन अनुकूलन
1. वैक्यूम आर्क बुझाने वाले कक्ष प्रौद्योगिकी में सुधार
एक नए प्रकार के कॉपर क्रोमियम मिश्र धातु संपर्क सामग्री का उपयोग करके, संपर्क की क्रोमियम सामग्री को 30% -40% तक बढ़ा दिया गया है, जिससे चाप क्षरण के प्रतिरोध में काफी सुधार हुआ है। संपर्क खोलने की दूरी को (4 ± 0.5) मिमी तक अनुकूलित करें, और 1/4 चक्र तरंग के भीतर चाप को तेजी से फैलाने के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए चुंबकीय क्षेत्र कॉइल का उपयोग करें, जिससे ब्रेकिंग क्षमता 20% से अधिक बढ़ जाए। अनुदैर्ध्य चुंबकीय क्षेत्र नियंत्रण प्रौद्योगिकी का परिचय देते हुए, चाप अक्ष के समानांतर एक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करने के लिए एक विशेष घुमावदार संरचना का उपयोग किया जाता है, जो एनोड स्पॉट के गठन को प्रभावी ढंग से दबाता है और संपर्क क्षरण का समान वितरण सुनिश्चित करता है।
2. विद्युत चुम्बकीय प्रणाली का अनुकूलन डिजाइन
विद्युत चुम्बकीय लौह कोर उच्च पारगम्यता सिलिकॉन स्टील शीट (चुंबकीय पारगम्यता ≥ 15000) से बना है, और चूषण विशेषता वक्र को चिकना बनाने के लिए पोल शू आकार को एक चरणबद्ध संरचना के रूप में अनुकूलित किया गया है। कॉइल एच-ग्रेड इंसुलेटेड संशोधित पॉलीमाइड एनामेल्ड तार को अपनाता है, जिसका कार्य तापमान 180 ℃ तक बढ़ जाता है। एक मजबूर वायु शीतलन प्रणाली के साथ मिलकर, निरंतर संचालन आवृत्ति को 300 गुना से बढ़ाकर 500 गुना से अधिक कर दिया गया है। बुद्धिमान डिमैग्नेटाइजेशन सर्किट का परिचय, अवशिष्ट चुंबकत्व को 0.3T से कम करने के लिए खुलने के समय रिवर्स करंट लागू करना, प्रभावी ढंग से लौह कोर आसंजन की समस्या को हल करना।
3. आंतरिक रूप से सुरक्षित सर्किट अपग्रेड
आंतरिक सुरक्षा सर्किट ट्रिपल रिडंडेंसी डिज़ाइन को अपनाता है, और कोई भी एकल बिंदु विफलता सिस्टम के सुरक्षा प्रदर्शन को प्रभावित नहीं करती है। वर्तमान सीमित अवरोधक धातु ऑक्साइड फिल्म प्रक्रिया को अपनाता है, जिसका तापमान गुणांक ± 50ppm/℃ पर नियंत्रित होता है, और प्रतिरोध परिवर्तन -20 ℃ से +60 ℃ की सीमा के भीतर 2% से अधिक नहीं होता है। 36V ± 5% पर क्लैम्पिंग वोल्टेज को सटीक रूप से नियंत्रित करने और प्रतिक्रिया समय को 1ns स्तर तक कम करने के लिए एक क्षणिक वोल्टेज सप्रेसर (TVS) सरणी जोड़ें। मुद्रित सर्किट बोर्डों के लेआउट को अनुकूलित करें, आंतरिक और गैर-आंतरिक सुरक्षा सर्किट के बीच की दूरी को 8 मिमी तक बढ़ाएं, और भौतिक अलगाव स्लॉट जोड़ें।
3、 यांत्रिक संरचना अनुकूलन
1. विस्फोट रोधी शेल का प्रबलित डिज़ाइन
खोल उच्च शक्ति वाले लचीले लोहे QT500-7 से बना है, जिसकी दीवार की मोटाई 12 मिमी तक बढ़ गई है और तन्य शक्ति ≥ 500MPa है। विस्फोट रोधी संयुक्त सतह की प्रसंस्करण सटीकता को Ra1.6 तक सुधार दिया गया है, फिटिंग की चौड़ाई 25 मिमी तक बढ़ा दी गई है, और अंतर को 0.15-0.20 मिमी के बीच नियंत्रित किया गया है। एक भूलभुलैया सीलिंग संरचना का परिचय देते हुए, निकला हुआ किनारा संयुक्त सतह पर तीन 0.5 मिमी गहरे सीलिंग खांचे स्थापित किए जाते हैं, जो विशेष सिलिकॉन रबर सीलेंट से भरे होते हैं, और सुरक्षा स्तर IP65 तक पहुंच जाता है। बन्धन बोल्ट के लेआउट को अनुकूलित करें, M12 स्टेनलेस स्टील बोल्ट का उपयोग करें, अंतर को 80 मिमी तक कम करें, और पूर्व कसने वाले टॉर्क को 85N·m तक एकीकृत करें।
2. ऑपरेटिंग तंत्र की विश्वसनीयता में सुधार
ट्रांसमिशन तंत्र पहनने के लिए प्रतिरोधी तांबा आधारित मिश्रित सामग्री अस्तर को अपनाता है, और घर्षण गुणांक 0.08 से कम हो जाता है। स्पिंडल की सतह को एचवी800 की कठोरता और 0.02-0.05 मिमी की अनुकूलित फिट क्लीयरेंस के साथ नाइट्राइडिंग के साथ इलाज किया जाता है। ऊर्जा भंडारण स्प्रिंग 60Si2MnA सामग्री से बना है और विशेष ताप उपचार के बाद 100000 से अधिक चक्रों का थकान जीवन है। यह सुनिश्चित करने के लिए मैकेनिकल इंटरलॉकिंग डिवाइस जोड़ें कि आइसोलेशन चाकू स्विच और वैक्यूम सर्किट ब्रेकर "पांच रोकथाम" लॉकिंग प्राप्त करते हैं, और ऑपरेटिंग बल 150N के भीतर नियंत्रित होता है।
3. शीतलन प्रणाली में सुधार
शेल के अंदर "आगे और पीछे" वायु प्रवाह संगठन बनाने के लिए एक त्रि-आयामी ताप अपव्यय वाहिनी डिज़ाइन करें, जिसमें हवा की गति 3m/s तक बढ़ जाए। मुख्य हीटिंग तत्व एल्यूमीनियम मिश्र धातु ताप अपव्यय सब्सट्रेट पर स्थापित किया गया है, जिससे थर्मल प्रतिरोध 0.5 ℃/W तक कम हो जाता है। तापमान निगरानी बिंदुओं की संख्या 3 से बढ़कर 8 हो गई है, जो वास्तविक समय में संपर्कों, कॉइल्स और अन्य भागों के तापमान वृद्धि की निगरानी करते हैं। जब कोई भी माप बिंदु 85 ℃ से अधिक हो जाता है, तो यह स्वचालित रूप से अपनी क्षमता कम कर देगा और संचालित होगा।
4、 उन्नत सुरक्षा सुरक्षा कार्य
1. एकाधिक सुरक्षा प्रणालियों का एकीकरण
डीएसपी पर आधारित एक बुद्धिमान सुरक्षा इकाई विकसित करें, जिसमें 0.5 स्तर की नमूना सटीकता और सुरक्षा कार्रवाई का समय 20 एमएस तक कम हो। पारंपरिक अधिभार, शॉर्ट सर्किट और रिसाव संरक्षण के अलावा, नई सुविधाओं में असंतुलित चरण हानि संरक्षण (संवेदनशीलता 10%), मोटर स्टालिंग सुरक्षा (क्रिया समय 0.5s), और इन्सुलेशन मॉनिटरिंग फ़ंक्शन (रिज़ॉल्यूशन 0.1M Ω) शामिल हैं। यह सुनिश्चित करने के लिए हार्डवेयर वॉचडॉग सर्किट को अपनाना कि सीपीयू क्रैश होने की स्थिति में भी बुनियादी सुरक्षा कार्यों को निष्पादित किया जा सके।
2. दोष चाप संरक्षण
5 एमएस के भीतर फॉल्ट आर्क की पहचान करने के लिए, उच्च गति अधिग्रहण सर्किट के साथ मिलकर, प्रत्येक चरण बसबार पर पराबैंगनी फोटोट्रांजिस्टर स्थापित करें। एक दबाव रिलीज चैनल जोड़ें, और जब आंतरिक दबाव 150kPa से अधिक हो जाता है, तो विस्फोट-प्रूफ वाल्व स्वचालित रूप से दबाव जारी करने के लिए खुल जाएगा। संपर्क कक्ष एक सिरेमिक परिरक्षण आवरण को अपनाता है, जो धातु वाष्प के प्रसार को प्रभावी ढंग से रोकता है और चरण दर चरण फ्लैशओवर को रोकता है।
3. स्थिति की निगरानी और पूर्व चेतावनी
अंतर्निहित कंपन सेंसर (आवृत्ति रेंज 10-1000 हर्ट्ज) और आंशिक डिस्चार्ज डिटेक्टर (संवेदनशीलता 5pC), यांत्रिक स्थिति और इन्सुलेशन गिरावट की प्रवृत्ति की वास्तविक समय की निगरानी। फ़ज़ी एल्गोरिदम पर आधारित एक स्वास्थ्य मूल्यांकन मॉडल स्थापित करें, और तापमान, करंट और कंपन जैसे कई मापदंडों के संलयन विश्लेषण के माध्यम से तीन महीने पहले संभावित दोषों की भविष्यवाणी करें। डेटा भंडारण क्षमता को 1GB तक विस्तारित किया गया है, जो लगभग 1000 परिचालन घटनाओं और 50 दोष तरंगों को रिकॉर्ड कर सकता है।
5、 इंटेलिजेंट फ़ंक्शन विस्तार
1. संचार प्रणाली का उन्नयन
क्रमशः 115.2kbps और 100Mbps की ट्रांसमिशन दरों के साथ RS485/Modbus और फाइबर ऑप्टिक ईथरनेट दोहरे चैनल संचार का समर्थन करता है। 1ms स्तर समय सिंक्रनाइज़ेशन सटीकता प्राप्त करने और पावर सिस्टम में सिंक्रोनस सैंपलिंग की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक समर्पित संचार प्रोटोकॉल विकसित करें। बिल्ट-इन 4जी संचार मॉड्यूल (वैकल्पिक), रिमोट पैरामीटर ट्यूनिंग और फर्मवेयर अपग्रेड का समर्थन करता है।
2. अनुकूली नियंत्रण एल्गोरिथ्म
मोटर मापदंडों के लिए स्व-शिक्षण फ़ंक्शन का परिचय दें, पहली पावर ऑन के दौरान रोटर समय स्थिरांक और थर्मल समय स्थिरांक जैसे प्रमुख मापदंडों को स्वचालित रूप से मापें, और एक सटीक हीटिंग मॉडल स्थापित करें। एक तंत्रिका नेटवर्क-आधारित लोड पहचान एल्गोरिदम विकसित करें जो प्रारंभिक धारा के तरंग रूप के माध्यम से लोड प्रकार (जैसे पंखे, पंप, कन्वेयर, आदि) का विश्लेषण करके सुरक्षा वक्र को स्वचालित रूप से अनुकूलित करता है।
3. डिजिटल ट्विन सिस्टम का एकीकरण
मानकीकृत डेटा इंटरफ़ेस प्रदान करें जो उपकरण की पूर्ण परिचालन स्थिति की जानकारी (स्विच समय, संचयी वर्तमान, यांत्रिक विशेषता वक्र इत्यादि सहित) आउटपुट कर सकता है, जो माइन डिजिटल ट्विन सिस्टम के साथ निर्बाध एकीकरण का समर्थन करता है। वर्चुअल डिबगिंग फ़ंक्शन विकसित करें, एचएमआई इंटरफ़ेस के माध्यम से विभिन्न दोष परिदृश्यों का अनुकरण करें, और सुरक्षा तर्क की शुद्धता को सत्यापित करें।
6、 कार्यान्वयन और सत्यापन
अनुकूलन योजना को तीन चरणों में लागू किया जाएगा: चरण (1-3 महीने) प्रमुख घटकों के प्रयोगशाला परीक्षण को पूरा करने के लिए, जिसमें वैक्यूम आर्क बुझाने वाले कक्ष विद्युत जीवन परीक्षण (10000 बार), विस्फोट-प्रूफ शेल दबाव परीक्षण (1.5 एमपीए), और विद्युत चुम्बकीय संगतता परीक्षण (जीबी / टी 17626 श्रृंखला) शामिल हैं; दूसरे चरण (4-6 महीने) में प्रोटोटाइप को असेंबल करना और कारखाने में टाइप परीक्षण आयोजित करना शामिल है; तीसरे चरण (7-12 महीने) में विशिष्ट खदानों में औद्योगिक परीक्षण करना शामिल है, जिसका संचयी परिचालन समय 2000 घंटे से कम नहीं है। एक पूर्ण गुणवत्ता ट्रैकिंग प्रणाली स्थापित करें और अनुकूलन से पहले और बाद में एमटीबीएफ और रखरखाव लागत जैसे प्रमुख संकेतकों की तुलना और विश्लेषण करें।
सातवीं. निष्कर्ष
उपरोक्त व्यवस्थित अनुकूलन के माध्यम से, खनन विस्फोट-प्रूफ और आंतरिक सुरक्षा वैक्यूम इलेक्ट्रोमैग्नेटिक स्टार्टर के व्यापक प्रदर्शन में काफी सुधार किया जा सकता है: ब्रेकिंग क्षमता 30% बढ़ जाती है, यांत्रिक जीवन 100000 गुना तक बढ़ जाता है, सुरक्षा कार्रवाई सटीकता 99.9% तक पहुंच जाती है, और औसत दोष मुक्त कार्य समय 5 वर्ष से अधिक हो जाता है। यह योजना मूल विस्फोट-प्रूफ और आंतरिक सुरक्षा प्रदर्शन को बनाए रखते हुए, उपकरणों की विश्वसनीयता, सुरक्षा और खुफिया स्तर में काफी सुधार करते हुए, आधुनिक खदान निर्माण के लिए उच्च गुणवत्ता वाले तकनीकी उपकरण समर्थन प्रदान करते हुए, कोयला खदानों की विशेष कामकाजी परिस्थितियों की आवश्यकताओं पर पूरी तरह से विचार करती है।
