Issues of exploitation of induction motors in the course of underground mining operations

• Autorzy: Gumula S. , Hudy W. , Piaskowska-Silarska M. , Pytel K.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amsc-2017-0042

Warianty tytułu

PL

Problemy eksploatacji silników indukcyjnych w warunkach górnictwa podziemnego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Mining industry is one of the most important customers of electric motors. The most commonly used in the contemporary mining industry is alternating current machines used for processing electrical energy into mechanical energy. The operating problems and the influence of qualitative interference acting on the inputs of individual regulators to field-oriented system in the course of underground mining operations has been presented in the publication. The object of controlling the speed is a slip-ring induction motor. Settings of regulators were calculated using an evolutionary algorithm. Examination of system dynamics was performed by a computer with the use of the MATLAB / Simulink software. According to analyzes, large distortion of input signals of regulators adversely affects the rotational speed that pursued by the control system, which may cause a large vibration of the whole system and, consequently, its much faster destruction. Designed system is characterized by a significantly better resistance to interference. The system is stable with the properly selected settings of regulators, which is particularly important during the operation of machinery used in underground mining.

PL

Branża górnicza jest jednym z ważniejszych odbiorców silników elektrycznych. Najpowszechniej stosowane w branży górniczej są obecnie maszyny prądu przemiennego służące do przetwarzania energii elektrycznej w energię mechaniczną. W artykule przedstawiono problemy eksploatacji i wpływ jakościowy zakłóceń działających na sygnały wejściowe poszczególnych regulatorów w układzie polowo-zorientowanym w warunkach górnictwa podziemnego. Obiektem sterowania prędkością obrotową jest silnik indukcyjny pierścieniowy. Nastawy regulatorów obliczono przy zastosowaniu algorytmu ewolucyjnego. Badanie dynamiki układu przeprowadzono metodą komputerową korzystając z oprogramowania MATLAB/ Simulink. Jak wynika z analiz, duże zakłócenie sygnałów wejściowych regulatorów niekorzystnie wpływa na przebieg prędkości obrotowej realizowanej przez układ sterowania, co może spowodować wystąpienie dużych drgań całego układu, a w konsekwencji jego znacznie szybsze zużycie. Przy odpowiednio dobranych nastawach regulatorów zaprojektowany układ charakteryzuje się większą odpornością na zakłócenia i jest przy tym stabilny, co jest szczególnie istotne w trakcie eksploatacji urządzeń wykorzystywanych w górnictwie podziemnym.

Słowa kluczowe

EN

mining machinery; electric motors; control; efficiency indicators

PL

maszyny górnicze; silniki elektryczne; sterowanie; wskaźniki efektywności

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Archives of Mining Sciences
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 62, no. 3
• Strony: 579--596
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Gumula S.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Energy and Fuels, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

autor

Hudy W.

• Pedagogical University of Krakow, Institute of Technology, 2 Podchorążych Str., 30-084 Krakow, Poland

autor

Piaskowska-Silarska M.

• Pedagogical University of Krakow, Institute of Technology, 2 Podchorążych Str., 30-084 Krakow, Poland

autor

Pytel K.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Mechanical Engineering and Robotics, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Krakow, Poland

Bibliografia

• [1] Gumuła S., Pytel K., Piaskowska-Silarska M., 2014a. Polemical Remarks to the Claim that Carbon Dioxide Strengthens the Greenhouse Effect in the Atmosphere. Pol. J. Environ. Stud. 23, 6, 2321-2325.
• [2] Gumuła S., Pytel K., Piaskowska-Silarska M., 2014b. Environmental and Economic Benefits of Using Kinetic Wind Energy to Generate Electricity. Pol. J. Environ. Stud. 23, 6, 2315-2320.
• [3] Hudy W., 2013. Analysis of parametric optimization of field-oriented control of 3-phase induction motor with using evolutionary algorithm. Transactions of the VŠB – Technical University of Ostrava; Mechanical Series, 59, 2, 1959.
• [4] Hudy W., Noga H., 2014. Influence of various types of interference of entry signals’ of regulators type pi in field oriented control system with induction motor on initial rotational speed. ICEMEE 2014, Guangzhou, China, 25-26 October.
• [5] Leonard W., 1985. Control of Electrical Drives. Springer Verlag, Berlin, Germany.
• [6] Orłowska-Kowalska T., 2003. Control systems of the induction motors without sensors. Oficyna Wydawnicza PW, Wrocław, Polska.
• [7] Pytel K., Jaracz K., 2012. Analiza możliwości wykorzystania wybranych hybrydowych układów pozyskiwania energii ze źródeł odnawialnych. Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering, 70, 173-180.
• [8] Pytel K., Jaracz K., Gumula S., 2012. An impact of chosen construction parameter and operating conditions on the quality of wind turbine energy generation. ICCC 2012, High Tatras, Slovakia, 28-31 May, 592-595.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017)