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摘 要：电动单斗挖掘机（简称电铲）传动系统发展经历了机组直流调速系统、可控硅直流调速系统和变频调速系统三个阶段。通过对三个电气系统的介绍，就其各自的优缺点和在实际应用中存在的问题做简要分析，说明今后电铲传动系统的发展方向，为广大用户在电铲的升级改造和新设备的采购提供参考。 思想汇报 http:///sixianghuibao/
关键词：调速系统；交流变频；驱动原件
神华集团准格尔露天煤矿是一座建矿二十多年的国有大型露天开采煤矿，年产量超过3000万吨。这里拥有太原重机厂生产的WK-10B、WK-20、WK-35、WK-55等电铲（电动单斗挖掘机的简称），美国B-E生产的395B型、495HR型电铲和PH公司的2800XP型等电铲。其中WK-10B型电铲是早期的F-D机组直流调速系统，2800XP电铲是逻辑无环流直流调速系统，WK-20、WK-35、WK-55、395B和495HR为交流变频调速系统。这里浓缩了我国近二十来电铲的使用和发展状况，通过这里对各类电铲的使用环境、设备电控原理和实际使用的中的效益介绍，让我们对这三类电控系统的优劣有一个较明确的认识。
一、准格尔露天煤矿采矿条件
1、气候条件
气候条件：年平均温度5.3～7.6℃，最高气温达39.4℃，最低气温为-34℃，属大陆性气候，冬季时间长且寒冷，夏季短且酷热，特别白天与夜间的温差较大，对电气设备运行的稳定性有很大的影响；年平均降水量为408mm，月平均降水量为247mm，气侯干燥，设备在露天条件下使用，各类粉尘大，春季风沙大，最大风速23m/s，要求电气系统具有很好的防尘装置。
2、地质条件 思想汇报 http:///sixianghuibao/
3、供电自然条件
采掘场外部露天煤矿变电所一座，有两台容量为50MVA ，三绕组变压器，电压为110/35/6kV。由该变电所至采掘场设两回35kV 架空线路(采掘场南、北侧各一回)，负担采掘场内电铲、钻机等设备的用电。
4、供电方式
电铲的接入电源采用3相，50 Hz±1 Hz，额定工作电压6000 V±10％。经尾部电缆卷筒经高压集电环接入高压控制柜。
要求设备在供电电压偏移±10%，瞬时电压波动-30％和频率偏差50Hz±1 Hz的条件下可以正常运行。在设备起动负荷、尖峰负荷、发电尖峰负荷时对供电系统35KV出口处电压的偏移影响不超过±10％ 。
5、工作制度和维修保养制度
工作制度：每天3班，每班8小时，原则是休人不休设备，提高设备的运用率。维修保养制度：每天点检，每运行250小时强制保养，以确保设备的零故能够及时发现并得开修理，防止大的机电事故障发生。
通过以上资料可以看出，电铲的工作环境十分恶劣,野外作业,高温、严寒、较大的日温差、震动、粉尘、连续作业,特别是在爆破不好或采矿作业面过高的情况下，还存在挖根底作业和突然的大面积塌方，经常出现过大的冲击载荷，甚至堵转。因此，对电气传动系统要求：不但要能够克服恶劣的自然条件，还要在工作时电气传动系统的机械特性曲线的包络面积大，有足够的有用功率;要求有良好的调速性能，能四象限运行，能快速地进行加、减速和反转，动态响应速度快;要求系统制动性能好，并能回收能量;要求系统运行可靠，维修方便等。只有达到这些要求，才能更好的实现设备的高效、低成本运行，企业才能取得良好的经济效益。 简历大全 http:///html/jianli/
二、采用直流传动系统的WK-10型电铲
以太原重型机械集团有限公司上世纪90年代生产的WK-10型电铲为代表的F-D机组直流传动系统电铲，就是在今天，国内仍有着广泛的应用。WK-10B电铲动力部分为650KW的高压原动机一发电机一电动机组拖动,传统的调速系统是由模拟电路、继电器和晶闸管来实现的。提升机构选用了两台容量为330V直流电压时260千瓦带强迫通风机的直流电机;推压机构选用了一台容量为460V直流电压时175千瓦带强迫通风机的直流电机；回转机构也选用了两台容量为330V直流电压时130千瓦带强迫通风机的直流电机；行走机构为在330V直流电压时两台110千瓦带强迫通风机的直流电机。这些直流电动机的电源采用直流发电机组供电,由一台750千瓦高压异步电动机拖动容量分别为600千瓦、290千瓦、220千瓦的提升、回转、推压发电机。
在工作的过程中,经常随机地遇到坚硬的石头或铲斗过满而过载,要求电枢电流不能超过电动机额定电流值,即要求电动机能自动限制堵转电流。堵转时无力,遇到大块无法铲起、拨动,或堵转电流失控,无法控制在设定值内,导致保护原件或是原动机发电机烧毁。当负载较轻时,异步电动机的转速基本不变,接近同步转速,当负载较大时,转速会下降,当负载超过最大转矩时,会出现垮转现象。这是直流发电机一电动机组系统无法克服的缺陷。因机组直流传动系统存在电能一机械能一电能转换,发电机到电动机之间能量转换很小,能量转换效率低,电能损耗大的缺陷。直流电机的碳刷等需要定期更换，加之大量的继电器的使用，使整个电气系统维护工作量大,维护工人工作环差，生产作业率低等缺点。神华准格尔黑岱沟露天煤矿在2011年因设备老化、故障率升高、维护成本增高、能耗大、原设计生产能力不能达到新扩产要求、将原有4台WK-10B电铲全部停用。但在内蒙的白云铁矿等其它矿山还有大量的应用，电气控制系统也部分进行了升级，采用了无触点控制。 http://
三、采用直流调速系统的2800XP电铲
PH公司上世纪九十年代生产的2800XP型电铲，在山西的平塑露天矿和准格尔露天矿都有使用。其中仅平塑露天矿就有13台之多，准格尔露天有1台。2800XP电铲电气驱动形式为逻辑无环流可控硅直流调速系统。可控硅直流调速系统相对传统的电动机发电机组,使系统效率提高15%。控制电路早期为继电器有触点、后继升级为PLC控制。2800XP电铲动力部分为外网6000V交流通过电铲下部高压滑环进入2000KVA主变压器和375KVA的辅助变压器。主变压器输出600V AV通过可控硅的全控桥供给提升、推压、回转和行走各部电机。辅助变压器通过全控桥向提升电机提供它励电源，通过半控桥向推压及回转电机提供它励电源。
2800XP电铲电气系统在准格尔黑岱沟露天矿十几年的实际使用中表现出了良好的性能。电气故障率相对同期投入使用的395B型电铲要低得多。体现在电铲电气系统对环境的适应性强，受环境变化影响较小，特别是在北方地区，日温差和年温差较大，设备老化后，温控系统和保温加热设备达不到原设计要求的情况下，表现出了较好的稳定性。通过十几年的使用，2800XP电铲电气系统故障频率并没有明显增加。2800XP电铲因采用继电器有触点控制系统，技术容易撑所 总结大全 http:///html/zongjie/ |
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发表于 2018-8-25 09:09:09