Вариант 7 модернизация электропривода подъема одноковшовых экскаваторов

Электроприводы основных механизмов экскаватора работают в интенсивном поворотно-кратковременном режиме, с большой частотой включения, при изменяющихся в широких пределах нагрузке на валу электродвигателя в весьма тяжелых условиях тряски, ударов, вибраций, большой запыленности. Они содержат упругие механические связи, обусловленные ограниченной жесткостью канатов, рабочего оборудования и валов передач, а также имеют значительные зазоры в передачах и в сочленениях рабочего оборудования лопаты. Для обеспечения максимальной производительности машин при минимальных нагрузках электрического и механического оборудования необходимо, чтобы система электропривода отвечала следующим требованиям:

а) электропривод должен обеспечивать надежное ограничение момента и тока допустимым стопорным значением во всех режимах работы, то есть обладать механической характеристикой экскаваторной формы. Наиболее тяжелые режимы экскаваторов – лопат при реечной передаче, практически жестко связывающей ковш с приводом.

б) электропривод должен обеспечивать экономичное регулирование скорости в диапазоне 4..6:1 и рекуперацию энергии, освобождающейся при торможениях механизма поворота или при опускании ковша. Жесткость механической характеристики при нулевом положении командоконтроллера должна обеспечивать малую скорость спуска – электрическое удержание ковша.

в) динамические свойства электропривода должны обеспечивать эффективное ограничение динамических нагрузок механизмов, содержащих упругие механические связи, зазоры и кинематические погрешности передач. Электропривод должен уменьшать износ экскаваторных механизмов за счет демпфирования упругих механических колебаний, плавного выбора зазоров и слабины канатов.

г) электроприводы экскаваторов работают в полевых условиях без постоянного квалифицированного технического ухода, поэтому к ним предъявляются повышенные требования к надежности работы, к простоте наладки и эксплуатации, к сокращению простоев при отказах электроприводов. Простота наладки электроприводов должна обеспечивать время пуска экскаватора в эксплуатацию после монтажа за 3-5 дней, а простои сокращаться за счет реализации времени восстановления работоспособности экскаватора при отказах электроники на уровне 10-15 минут.

д) тяжелые условия эксплуатации определяют необходимость применения на экскаваторах вентильных преобразователей в специализированном экскаваторном исполнении, отвечающем следующим общим требованиям:

1) схемотехника преобразователей должна быть унифицированной, максимально простой, легко осваиваемой электриками средней квалификации;

2) преобразователь должен содержать минимум комплектующих, так как наработка на отказ преобразователей определяется числом электронных элементов;

3) для повышения надежности, помехозащищенности и удобства обслуживания преобразователь должен иметь пространственно интегрированную моноблочную конструкцию, обеспечивающую минимум протяженных монтажных соединений, минимум разъемов и клемных контактов. Удельные массогабаритные показатели должны быть на уровне лучших мировых образцов;

4) преобразователи должны иметь систему самодиагности и систему индикации, указывающую на неисправный преобразователь;

5) преобразователи разных приводов на экскаваторе должны быть потенциально не связаны, а также система управления каждого преобразователя должна быть потенциально развязана с силовой схемой;

6) для повышения надежности и помехозащищенности приводов шкафы НКУ также должны иметь компактную, ремонтнопригодную пространственно интегрированную конструкцию;

7) привод должен быть работоспособным в диапазоне температур от -40⁰С до +40⁰С.

е) К числу основных требований также относятся энергосбережение, качество энергопотребления и минимальные затраты на обслуживание в эксплуатации.

Выполнение данных требований должно обеспечить удовлетворительную работу преобразовательной техники в условиях эксплуатации экскаватора.