Электропривод карьерного экскаватора – Основные средства

В карьерных экскаваторах типа ЭКГ или ЭШ используется большое количество систем, разнообразных по назначению и принципу работы. Практически все известные на сегодня схемы преобразования энергии, такие как гидравлика, пневматика, электропривод, электроника, нашли применение на этих машинах. Первичной и главной ступенью преобразования энергии – а в современных тяжелых экскаваторах это электрическая энергия, поступающая в экскаватор через высоковольтную питающую цепь, – является электропривод.

Эволюция электропривода карьерных экскаваторов за последние тридцать лет привнесла некоторые изменения в конструкцию, но по-настоящему новых принципиальных решений, уже внедренных на «живых» машинах, мало.

Классически для привода главных механизмов применяются двигатели постоянного тока с независимым возбуждением, питаемые от регулируемых генераторов (система Г–Д) или регулируемых статических тиристорных преобразователей (система ТП–Д).

Двигатель с экскаваторной (саморазгружающейся) характеристикой подразумевает работу с номинальной частотой вращения вплоть до стопорного максимального момента, по достижении которого двигатель останавливается, но не теряет усилие на приводном валу. То есть когда, к примеру, груженый ковш упирается в неподвижный массив и усилия, развиваемого подъемной лебедкой, недостаточно для внедрения ковша, не должно происходить «опрокидывание» двигателя, т. е. падение оборотов и снижение момента на валу двигателя. Для сохранения наибольшей производительности экскаватора желательно, чтобы двигатель работал с постоянной наибольшей частотой вращения до момента начала стопорения (наибольшей нагрузки). Это означает, что механическая характеристика (зависимость частоты вращения от момента на валу двигателя) должна быть жесткой, состоять из рабочего участка с минимальной линейной зависимостью частоты вращения от момента и нерабочего участка, соответствующего падению частоты вращения при максимальном моменте стопорения.

К такому экскаваторному режиму наиболее близок режим работы двигателей постоянного тока.

Из школьного курса все знают, что обмотка возбуждения двигателя постоянного тока в виде главных магнитных полюсов располагается в статоре, на обмотку якоря (ротора) ток поступает через щетки и коллектор – аппарат, который преобразует постоянную э.д.с. питающей сети в переменную э.д.с. обмотки якоря.

Регулирование частоты вращения двигателя постоянного тока возможно тремя способами: изменением сопротивления обмотки якоря, подводимого напряжения или потока возбуждения (тока возбуждения). Изменение сопротивления обмотки якоря для регулирования невыгодно, так как не экономично и сильно смягчает механическую характеристику. Регулирование изменением потока возбуждения применимо при малых моментах нагрузки. Момент двигателя прямо пропорционален потоку возбуждения, а кроме того, обрыв в цепи возбуждения может привести к работе двигателя вразнос при отсутствии значимой нагрузки на валу, так как частота вращения обратно пропорциональна потоку возбуждения.

Регулирование частоты вращения изменением питающего напряжения требует источника с регулируемым напряжением.

Питание двигателей постоянного тока (главных приводов экскаватора) долгий период времени осуществлялось от генераторов постоянного тока (система Г–Д). Это достаточно надежная и простая в управлении система электропривода, она используется уже много десятилетий в приводах карьерных экскаваторов.

В простейшей системе Г–Д изменение питающего напряжения (выходного напряжения генератора) происходит путем изменения тока возбуждения в независимой обмотке возбуждения генератора (например, с помощью реостата в цепи возбуждения). Снижение питающего напряжения приводит к снижению частоты вращения двигателя при сохранении рабочего момента и жесткости рабочих характеристик (справедливо для двигателей с независимым и параллельным возбуждением).

Для привода генераторов используется сетевой двигатель. Обычно преобразовательный агрегат включает в себя один или несколько сетевых двигателей, которые вращают генераторы. Каждый генератор обеспечивает привод соответствующего механизма – привод подъема, напора (тяги для драглайнов), поворота, хода, открытия днища ковша (для ЭКГ). В агрегат может входить генератор собственных нужд, питающий постоянным током обмотки возбуждения двигателей и генераторов. В качестве сетевого двигателя используются мощные асинхронные (ЭКГ-5А) или синхронные двигатели переменного тока (ЭКГ-10, ЭКГ-15, ЭШ-11.70 и т. д.).

Индивидуальный привод основных механизмов автоматизирован. Машинист управляет только частотой вращения и проводит реверсирование двигателя в процессе копания. Остальные процессы регулирования (стабилизация частоты вращения и ограничение предельной нагрузки, формирование экскаваторной характеристики) происходят автоматически. В основу принципа автоматизации управления отдельного механизма положена специальная система автоматического регулирования (САР). Регулятором здесь выступает силовой магнитный усилитель (он заменяет управляющий реостат в цепи возбуждения в простейшей схеме).

В САР генератор является одновременно усилительным и исполнительным элементом, двигатель – объектом регулирования, а регулируемой величиной является частота вращения двигателя. При управлении машинист, желая установить определенную частоту двигателя, воздействует на цепь возбуждения генератора, т. е. изменяет величину тока в его обмотке возбуждения посредством командоконтроллера. Для поддержания заданного режима в САР присутствует обратная связь, обеспечивающая корректирующее воздействие на магнитные усилители и далее на ток в цепи возбуждения генератора.

Более прогрессивной считается схема, в которой питание обмотки возбуждения генератора (двигателя) осуществляется посредством тиристорного преобразователя. При такой схеме не требуется задействовать генератор собственных нужд, призванный питать обмотки возбуждения электромашин и привода малой мощности (открытия днища ковша). Основными преимуществами тиристорных возбудителей являются малая инерционность и более высокий к.п.д. по сравнению с силовыми магнитными усилителями. Тиристор преобразует переменный ток в постоянный с регулированием выпрямленного напряжения. Ток управления тиристора регулируется сельсинным командоаппаратом.

Второй способ – использовать вместо генератора тиристорный преобразователь (ТП–Д). Однако использование силовых тиристорных преобразователей для электропривода главных приводов приводит к снижению коэффициента мощности энергетической установки экскаватора, появлению дополнительных гармоник и колебаний напряжения в сети, что снижает качество электроснабжения карьера. Чтобы уменьшить негативное влияние работы ТП на сеть, на экскаваторах используются фильтрокомпенсирующие устройства. В бывшем СССР схема ТП–Д была обкатана на ЭКГ-20.

Другим перспективным направлением является применение импульсного способа изменения какого-либо параметра двигателя – напряжения, сопротивления в цепях статора или ротора. Изменяя длительность импульса, достигают изменения средней частоты вращения.

Асинхронные двигатели, питаемые от регулируемых статических преобразователей частоты (ПЧ–АС), применяют в электроприводе начиная с 1970-х годов.

Асинхронные электродвигатели благодаря простоте производства и надежности в эксплуатации широко используют в нерегулируемом электроприводе. Основные их недостатки – ограниченный диапазон регулирования частоты вращения и значительное потребление реактивной мощности.

• плавно регулировать скорость вращения асинхронного электродвигателя при сохранении момента на валу;
• снизить потребление электроэнергии на 30…50% за счет оптимального управления электродвигателем в зависимости от нагрузки;
• осуществлять плавный пуск электродвигателя с током, не превышающим номинального значения для электродвигателя;
• устранить пиковые нагрузки на электросеть и просадки напряжения в ней в момент пуска электропривода.

Частотные преобразователи создают определенные электромагнитные помехи, для уменьшения которых необходимо применять дополнительные фильтры. Для работы на низких частотах требуется эффективное принудительное охлаждение. Другой аспект – трудность обеспечения экскаваторной механической характеристики.

В процессе работы экскаватора нагрузочные моменты могут меняться в значительной степени за короткие промежутки времени от максимальных моментов, способных «опрокинуть» двигатель, до минимальных. Поэтому требуется автоматическая одновременная регулировка частоты и питающего напряжения, поступающего на обмотку статора.

Несмотря на высокую перспективность системы ПЧ–АС, массового и быстрого внедрения на экскаваторах в России она до сих пор не получила. Здесь сказывается и определенный общий провал 1990-х годов в промышленности, и необходимость внедрять новые решения в системах автоматического регулирования. Работоспособность системы ПЧ–АС неоднократно доказана, в том числе при эксплуатации модернизированного экскаватора ЭШ-20.90 на Сафроновском разрезе (Иркутская обл.).

Вопросов при использовании системы ПЧ–АС возникает много, для краткого их обзора потребуется отдельная публикация.

Сегодня мировые лидеры производства электрических экскаваторов, такие как Bucyrus International Inc. с входящими в ее состав Marion и Ransomes-Rapier, а также P&H предлагают экскаваторы с электроприводом, выполненным по разным схемам – ПЧ–АС, Г–Д, ТП–Д. Выбор системы остается за заказчиком.

гусеничный, электрический, гидравлические, роторный, технические характеристики

Содержание

1. Для чего предназначен карьерный экскаватор
2. Виды карьерных экскаваторов
3. Самые крупные

Карьерный экскаватор — это крупногабаритная техника, которая способна на длительную работу и выполнение нескольких задач. Поэтому для проведения землеройных работ в карьерах применяют данную машину.

Для чего предназначен карьерный экскаватор

Существует несколько видов такой техники, подходящей для выполнения следующих работ:

• Выемка ископаемых материалов во время разработки цельных массивов.
• Разработка грунтов.
• Вскрытие поверхности земли.
• Выгрузка сыпучих материалов.

Тот или иной тип крупного карьерного экскаватора имеет чашеобразную емкость с зубцами, которые позволяют черпать землю и породы.

Под данным видом техники принято понимать большую самоходную машину, способную передвигаться в горной местности. Интенсивная эксплуатация и возможность применять агрегат в разном климате или погодных условиях — вот главные преимущества карьерного экскаватора.

Основные характеристики машины:

• Состоит техника из трех частей: силовой, ходовой и рабочей.
• В конструкцию входят стрела, на которую установлен подвижный ковш, кузов на поворотной платформе, нижняя передвижная рама.
• Экскаватор может перемещаться по неровной поверхности, скалам и уступам.
• Дополнительно, в основном по желанию самого экскаваторщика, на машину может устанавливаться электрический привод и системы безопасности.

Техника подобного типа применяется в таких сферах, как:

• Угольная промышленность.
• Разработка рудных бассейнов.
• Черная и цветная металлургия.
• Дорожное строительство.
• Магистральное строительство.

Модели карьерных экскаваторов отличаются не только фирмами-производителями, но и другими параметрами, на которые обязательно надо обращать внимание при покупке техники.

Виды карьерных экскаваторов

Рассмотрим различные виды экскаваторов карьерного типа. Основные различия состоят в том, какой тип ходового устройства применяется на машине, какой использован навесной механизм и вид мотора.

Можно выделить несколько модификаций карьерного экскаватора.

Первый вид — гусеничные или ЭКГ, на которых устанавливаются по одному ковшу. Предназначен экскаватор карьерный гусеничный для цикличного действия, передвигается на гусеничном шасси. На моделях устанавливаются электромеханический или дизельный вид привода. В ковш может поместиться до 50 м³ породы или грунта. ЭКГ принято использовать для того, чтобы разрабатывать грунты от 1 до 4 категории, копать супесь, глину, песок, черпать разрушенные породы и руды, насыпать щебень, выкапывать котлованы под здания различного функционального значения.

К основным преимуществам ЭКГ относятся простота в управлении, высокий уровень производительности, экономичное использование топлива. Также ЭКГ не оказывает высокого давления на почву, что помогает ему прочно стоять на грунте. Крупнейший экскаватор — БелАЗ 75710 и МАЗ. БелАЗ — это самый большой самосвал в мире, а МАЗы различной модификации ценятся за высокую производительность и длительную эксплуатацию.

Второй тип — карьерные роторные экскаваторы, под которыми принято понимать выемочно-погрузочную машину непрерывного действия. На роторных экскаваторах устанавливаются рельсово-шагающая или гусеничная ходовая часть, механический или комбинированный привод. Отличается техника от других типов карьерных экскаваторов тем, что на стреле устанавливается специальное роторное колесо. Объем экскаваторного ковша может достигать 12,5 тыс. л. Применяются роторные экскаваторы для добычи угля, удаления пород в отвал, для создания траншей, чтобы прокладывать трубы и трубопроводные коммуникации, создания контуров вокруг котлованов, выемки разных пород и пластов полезных ископаемых, разработки каналов. К достоинствам стоит отнести то, что ковш дает возможность проводить поперечное и радиальное копание, создавая протяженные участки.

Третий тип — карьерные гидравлические экскаваторы. Они относятся к типу универсальной техники, на которой стоит один ковш, способный опрокидываться фронтально. Ковш может быть и челюстным. Элементы ковша, объем которого составляет 50 м³, в движение приводятся при помощи системы гидравлических цилиндров и насосов высокого давления. Передвигается машина на гусеничной ленте.

Применяют гидравлические экскаваторы для рытья котлованов, создания отвесных стен в ямах, выгрузки и погрузки мелких кусков пород и материалов, для возведения гражданских и промышленных объектов, для зачистки скальных пород и грунтов. Обладает высокой способностью к работе в стесненных условиях, подходит для работ в районах с нестабильным грунтом, где нужно проводить экскаваторную разработку. На моделях гидравлических машин устанавливается обычно бесступенчатое регулирование скоростей.

Самые крупные

Одной из самых больших и востребованных на российском строительном рынке является модель карьерного гусеничного экскаватора ЭКГ-15.

Эта модель подходит для выполнения следующего спектра работ:

• Разработка и вскрытие пород.
• Вскрытие пород, которые покрывают полезные ископаемые.
• Устранение отвалов, меловых и кварцевых наслоений.
• Прохождение широких, так называемых зарезанных траншей.
• Выгрузка пород в прицепы и вагоны.

Весит самый большой агрегат ЭКГ-15 около 672 т, имеет вместимость ковша до 15 м³, протяженность стрелы составляет 18 м, высота копания равна 16,4 м, а радиус копания — 22,6 м.

Перед тем как выбрать самый лучший и надежный механизм данного типа, стоит хорошо изучить его технические характеристики и обратить внимание на следующие нюансы:

• Условия, в которых можно применять технику.
• Производительная мощность.
• Количество ковшей.
• Ходовая часть.
• Особенности управления.

Чаще всего покупают карьерные машины гусеничного типа, поскольку они обладают высокой производительностью, способны стоять на подвижном грунте, обладают оптимальным весом, который правильно распределяется по поверхности земли. Внимание при выборе машины надо обратить на продукции компаний МАЗ, БелАЗ, Хюндай, ОМЗ, Уралмаш, Карстяжмаш, Caterpillar, Komatsu.

Два новых местных экскаватора Liebherr с нулевым уровнем выбросов: электрические гусеничные экскаваторы R 976-E и R 980 SME-E

• Предыдущее сообщение
• Назад к обзору
• Следующее сообщение

• Испытанная электрическая система, основанная на более чем 40-летнем опыте Liebherr
• Прочность, надежность и экономичность
• Просторное, комфортное рабочее место
• Местные нулевые выбросы

Р 9Электрический гусеничный экскаватор 76-Э вместе с Р 980 СМЭ-Э заменяет ЭР 974 Б для добычи полезных ископаемых.

Новейшие электрические экскаваторы, разработанные и произведенные Liebherr-France SAS в Кольмаре, Франция, это не просто переоборудованные дизельные машины. Экскаваторы и их система электроснабжения были полностью спроектированы и произведены компанией Liebherr.

Прочная конструкция, способная выдерживать экстремальные условия, они весят 90 и 100 тонн соответственно и доступны в версиях с обратной лопатой и ковшом. Они отличаются низким уровнем шума, оптимальной универсальностью и отсутствием выбросов CO2/парниковых газов во время работы.

Электрический гусеничный экскаватор Liebherr R 976-E заменяет ER 974 B для добычи полезных ископаемых.

Электрический гусеничный экскаватор Liebherr R 976-E заменяет ER 974 B для разработки шахт и карьеров.

Испытанная электрическая система, основанная на более чем 40-летнем опыте компании Liebherr

В последние десятилетия компания Liebherr продемонстрировала качество и надежность своих электрических технологий благодаря успеху своих специализированных линеек продукции для горнодобывающей промышленности, дноуглубительных работ и погрузочно-разгрузочных работ. .

Электрическая система нового гусеничного экскаватора Liebherr R 976-E мощностью 400 кВт питается от сети напряжением 6000 В через кабельное соединение с кабельным вводом в центре ходовой части или сбоку по запросу. Кабельный барабан с электродвигателем также доступен в качестве опции. Машина питается от токоприемника высокого напряжения 6000 В/50 Гц. На верхней тележке расположены распределительный шкаф трансформатора (высокое/низкое напряжение) и низковольтный шкаф распределения и управления сетями 690 В, 230 В и 24 В.

Электрический гусеничный экскаватор Liebherr R 976-E отличается прочностью, надежностью и экономичностью.

Электрический гусеничный экскаватор Liebherr R 976-E отличается прочностью, надежностью и экономичностью.

Технологические преимущества

Технология, используемая в R 976-E и R 980 SME-E, предлагает множество преимуществ. Благодаря постоянной скорости независимо от нагрузки экскаватор с электрическим двигателем имеет более длительный срок службы. Кроме того, высокая доступность переходной мощности для сложных движений машины обеспечивает очень высокую производительность. Р 9Низковольтный электрический двигатель с короткозамкнутым ротором 76-E приводит в движение гидравлическую систему. Двигатель имеет теплозащиту на подшипниках и обмотках двигателя. Интегрированный в раму с усиленным фланцем, он обеспечивает безопасный и плавный пуск. Два прочных электрических шкафа свариваются в конструкцию, специально предназначенную для работы в экстремальных условиях. Запираемые водонепроницаемые (IP 65) двери оснащены защитными выключателями и аварийным остановом. Шкаф высокого напряжения предназначен для подключения питания и трансформатора напряжения, а шкаф низкого напряжения используется для контроля подключения питания.

Электрический гусеничный экскаватор R 976-E не только очень тихий, но и гарантирует отсутствие выбросов газов.

Электрический гусеничный экскаватор R 976-E не только очень тихий, но и гарантирует отсутствие выбросов газов.

Прочность, надежность и экономичность

Экскаваторы Liebherr выделяются на рынке своей высокой производительностью. Они являются конечным продуктом надежной конструкции, основанной на опыте, полученном в горнодобывающей промышленности. Их надежность проверена в экстремальных условиях. В соответствии со своим стремлением к экологии и устойчивому развитию компания Liebherr гарантирует отсутствие выбросов загрязняющих газов. Кроме того, для обеспечения качества система электроснабжения была полностью спроектирована и произведена самой компанией Liebherr-France SAS.

Сокращенное техническое обслуживание и более низкие эксплуатационные расходы делают электрический экскаватор более рентабельным, чем машина с дизельным двигателем. Для большего комфорта модели R 976-E и R 980 SME-E работают очень тихо. Прочность, надежность и экономичность R 976-E и

R 980 SME-E делают их предпочтительными продуктами для экологически чистых экстракционных приложений.

Рабочая среда по самым высоким стандартам

R 976-E и R 980 SME-E обеспечивают пользователям комфорт и безопасность. Они имеют просторную кабину, оснащенную автоматической системой постоянного кондиционирования воздуха и отопления, а также наружную систему видеонаблюдения с обзором 270°, а также бронированное ветровое стекло и окно в крыше.

Платформа оператора имеет большое количество дополнительных функций мониторинга и стандартный большой 9-дюймовый экран.

• Предыдущее сообщение
• Назад к обзору
• Следующее сообщение

Загрузки

Здесь вы найдете пресс-релиз и изображения для скачивания.

Контактное лицо

Альбан Виллауме

Служба маркетинговых коммуникаций

Liebherr-Франция SAS

2, проспект Джозеф Рей

68005 Кольмар/Цедекс

Франция

• Тел.+333 89 2130-30

Два новых электрических экскаватора Liebherr

Грузовые автомобили   >

11 апреля 2021 г. , 11:34

Два новых электрических экскаватора Liebherr

BEVЭлектростроительная машинаЭлектроэкскаваторыLiebherrR 976-ER 980 SME-E

Liebherr представляет два новых электрических экскаватора. Электрический гусеничный экскаватор R 976-E вместе с R 980 SME-E заменит ER 974 B в горнодобывающей промышленности и разработке карьеров.

Новейшие электрические экскаваторы, разработанные компанией Liebherr-France в Кольмаре, Франция, представляют собой нечто большее, чем просто модификацию экскаватора с дизельным двигателем. Разработка и электрификация были полностью разработаны и реализованы компанией Liebherr.

Электрическая система нового гусеничного экскаватора Liebherr R 976-Э мощностью 400 кВт питается рабочим напряжением 6000 В по кабелю, ввод которого расположен посередине ходовой части или, при желании, по бокам. Кабельный барабан также доступен в качестве опции. Электропитание 6000 В/50 Гц обеспечивается высоковольтным токосъемным коллектором. На надстройке размещены трансформаторный распределительный шкаф (высокое/низкое напряжение), а также низковольтный распределительный шкаф распределения и контроля бортовых напряжений 690 В, 230 В и 24 В.

Низковольтный асинхронный электродвигатель, установленный на R 976-E, приводит в движение гидравлическую систему. Двигатель имеет термозащиту подшипников и обмотки, встроен в раму с усиленным фланцем и обеспечивает плавный пуск с предохранителем. Два прочных шкафа управления изготовлены из специальной сварной конструкции, предназначенной для работы в экстремальных условиях. Высоковольтный шкаф управления предназначен для подключения питания и преобразования электрического напряжения, а низковольтный шкаф управления контролирует соединение. . Liebherr не предоставляет технических подробностей о R 9.80 МСП-Э.

Интегрированная технология в моделях R 976-E и R 980 SME-E предлагает многочисленные преимущества. «Благодаря постоянной скорости независимо от нагрузки экскаватор с электрическим двигателем имеет более длительный срок службы. Кроме того, высокая доступность переходной мощности для сложных движений машины обеспечивает очень высокую производительность», — говорит Либхерр.

www.liebherr.com

– РЕКЛАМА –

Предыдущая статья

Следующая статья

Нам необходимо ваше согласие, прежде чем вы сможете продолжить работу на нашем веб-сайте. Если вам еще не исполнилось 16 лет, и вы хотите дать согласие на дополнительные услуги, вы должны спросить разрешения у своих законных опекунов. Мы используем файлы cookie и другие технологии на нашем веб-сайте. Некоторые из них необходимы, в то время как другие помогают нам улучшить этот веб-сайт и ваш опыт. Персональные данные (например, IP-адреса) могут обрабатываться, например, для персонализированной рекламы и контента или измерения рекламы и контента.