Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1 СРАВНЕНИЕ ПЕРЕДОВЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И
ЗАРУБЕЖНЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ 9
1.1 Преобразователь частоты Веспер EI-7011 10
1.2 Преобразователь частоты LG JS7-RUS 11
1.3 Преобразователь частоты ACS800 12
Вывод по части один 14
2 ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ЭКСКАВАТОРА ЭКГ -5А 15
2.1 Описание экскаватора ЭКГ-5А 15
2.2 Технические характеристики экскаватора ЭКГ-5А 15
2.3 Электрооборудование экскаватора 21
2.4 Системы управлениями главными приводами карьерных
экскаваторов 29
2.5 Обоснование модернизации главных приводов экскаватора 30
Вывод по части два 31
3 ВЫБОР ТИПА ЭЛЕКТРОПРИВОДА, ДВИГАТЕЛЯ И СИЛОВОГО
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 32
3.1 Общие сведения о применениях различных электроприводов 32
3.2 Основные исходные данные для проектирования 34
3.3 Предварительный выбор мощности и электродвигателя 36
3.4 Расчет тахограммы и нагрузочной диаграммы 42
3.5 Проверка выбранного двигателя по нагреву и перегрузке 50
3.6 Выбор преобразователя частоты 54
Вывод по части три 64
4 РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ АВТОМАТИКИ 65
4.1 Описание контроллера CJ2M-CPU33 65
4.2 Программа для контроллера 72
Вывод по части четыре 73
5 ОБОСНОВАНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ 74
5.1 Экономическая эффективность от внедрения 74
5.2 Приведены затраты системы генератор-двигатель (Г-Д) 75
5.3 Определение приведенных затрат системы частотный преобразователь-
асинхронный двигатель (ЧП-АД) 77
Вывод по части пять 80
6 ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 81
6.1 Выполнение правил техники безопасности перед началом работы на экскаваторе 81
6.2 Требования безопасности при запуске двигателя и во время его работы 82
6.3 Требования безопасности при работе экскаватора 84
6.4 Техника безопасности при передвижении экскаватора 89
Вывод по части шесть 90
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 91
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 93
Горнодобывающая промышленность России на современном этапе хара ктеризуется дальнейшим развитием открытого способа разработки полезных ископаемых. Преобладающее значение открытые разработки уже приобрели при добыче руд черных и цветных металлов, горно-химического сырья и строительных материалов.
Парк горных и транспортных машин, занятых в сфере горного производства открытым способом, требует качественных изменений за счет увеличения единичной мощности машин и грузоподъемности работающих с ними в технологической цепочке средств транспорта, создания более безопасного, надежного в эксплуатации и ремонто пригодного оборудования, обладающего комфортностью для экипажа и удобством в управлении, превосходящего по своим технико-экономическим показателям лучшие отечественные и зарубежные образцы техники.
Цель данной дипломной работы - модернизация электрооборудования экскаватора ЭКГ-5 А, являющимся одним из основных видов одноковшовых экскаваторов, используемых на территории России.
В ходе выполнения ВКР была изучена и описана конструкция и принцип действия экскаватора карьеного гусеничного (ЭКГ-5А). Были подробно описаны узлы и кинематические схемы, входящие в состав машины. Также был проведен анализ недостатков, выявленных во время эксплуатации ЭКГ- 5А. После чего стало легко сделать вывод о необходимости модернизации. Основной причиной является то, что механическая часть станка достаточно хорошо справляется с возложенными на неё задачами, а основным узлом, вызывающим сбой в работе, является пяти машинный агрегат, который реализован на магнитном усилителе и генераторах. Исходя из этого, было принято решение о модернизации путём замены пятимашинного агрегата и двигателей постоянного тока на асинхронный двигатель и частотно-регулируемый привод.
В третьей части были определены все статические нагрузки на валу двига-теля с использованием паспортных данных машины и кинематической схемы, исходя из которых была подобрана требуемая мощность двигателя. Исходя из требуемой мощности и скорости вращения, были выбраны асинхронные двигатели .
Опираясь на описание машины и тип выбранного двигателя, были сформулированы требования, предъявляемые к главному приводу. После чего был произведен поиск современных приводов с использованием глобальной сети Internet. Исходя из результатов поиска, был проведён сравнительный анализ частотно-регулируемых приводов как отечественного, так и зарубежного производства. Анализируя полученные данные, для модернизации привода подач был выбран частотно-регулируемый привод ABB Мультидрайв. Данный выбор объясняется тем, что привод соответствует нашим требованиям, обла-дает относительно простой конструкцией, прост в обслуживании и ремонте, очень надёжен в эксплуатации и позволяет решать сложные производственные задачи.
Для проверки правильности выбора двигателей и привода были рассчитаны статические и динамические характеристики системы. Анализируя вид статических характеристик видно, что приводы способны обеспечивать требуемые статические моменты, а также обладает небольшим запасом по перегрузке. Разработана система управление приводами , ей является система автоматического yпpавлeния (DTC). Регулирования происходит по потокосцеплению и моменту.
Также в ВКР были рассмотрены требования охраны труда при работе с экскаватора и предложены меры по обеспечению электробезопасности при эксплуатации машины. Кроме того, были рассмотрены вопросы защиты окружающей среды при механической обработке металлов.
В заключение ВКР был произведён экономический расчёт затрат на модернизацию машины, включая ожидаемый экономический эффект от модернизации. По результатам этого расчёта был определён срок окупаемости модернизации, который составил не более 2 лет.
