ВВЕДЕНИЕ 5
1 Теоретическая часть 6
1.1 Карьерные экскаваторы 6
1.2 Электропривод карьерного экскаватора 7
1.3 Выбор типа электропривода 9
1.4 Выбор двигателя и генератора 10
1.5 Расчет динамических характеристик электропривода 11
2 Аналитическая часть 12
2.1 Исходные данные 12
2.2 Общая характеристика 14
2.3 Предварительный выбор двигателя и генератора 14
2.4 Переходные процессы в электроприводе по системе Г-Д 18
2.4.1 Электромагнитные переходные процессы 19
2.4.2 Электромеханические переходные процессы 24
3 Практическая часть 35
3.1 Технические условия 35
3.2 Предварительный выбор мощности 35
3.3 Расчет параметров, определяющих динамику электропривода 39
3.5.1 Расчет электромеханической постоянной привода 39
3.4.2 Определение электромагнитной постоянной 42
3.4 Расчет переходных процессов 42
3.4.1 Переходные процессы при пуске 43
3.4.2 Переходные процессы при торможении 45
3.5 Ограничения координат 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 54
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 55
Актуальность темы - карьерные гусеничные экскаваторы (ЭКГ) занимают центральное место в технологической цепи добычи полезных ископаемых открытым способом. Очевидно, что их высокопроизводительная работа напрямую влияет на эффективность ведения горных работ. Учитывая, что парк экскаваторов насчитывает десятки тысяч машин, то даже незначительное повышение динамических показателей машины позволит в целом получить существенный экономический эффект.
Цель работы - выбор силовой части электропривода поворота с разомкнутой системой управления и возможность использования систем управления, улучшающих работу механической части экскаватора.
Задачи:
1. Предварительный выбор мощности двигателя и преобразователя для электропривода поворотного механизма.
2. Расчет переходных процессов, возникающих при работе механизмов, построение уточненной нагрузочной диаграммы.
3. Применение классических и нетрадиционных систем автоматического управления электроприводом, уменьшающих нагрузки в механике.
Объект исследования - поворотные механизмы карьерных экскаваторов.
Предмет исследования - силовая часть экскаваторного электропривода.
Практическая значимость - в настоящее время большинство экскаваторов оснащены электроприводом постоянного тока, поэтому мы рассматриваем именно этот тип привода. Несколько экскаваторов оснащены электропривода¬ми переменного тока с импортным электрооборудованием. Серийно начала вы¬пускать отечественные экскаваторные электропривода переменного тока на базе векторно-индукторных двигателей с простейшей системой управления фирма ООО «ВИЭМ», которая связана с СУЭК.
В данной работе поставленная цель была достигнута путем выбора силовой части электропривода и расчета параметров, определяющих динамику электропривода.
Времена пусков и торможения, в соответствии с нагрузочными диаграммами, соизмеримы с временами статических рабочих режимов, поэтому были вычислены переходные процессы тока якорной цепи и ЭДС генератора по аналитическим зависимостям при пуске и торможении, построены уточненные нагрузочные диаграммы электропривода.
В результате выполнения ВКР было выявлено что разомкнутая система оказалась не эффективна, так как значения пусковых токов превышало допустимое значение. Для ограничения динамических нагрузок в механической части могут применяться такие системы управления, как системы подчиненного регулирования или последовательной коррекции координат.
При переходе к реальному электроприводу необходимо учитывать жесткости элементов кинематической схемы, моменты в упругих элементах (моменты упругие - Му) и скорости рабочих механизмов. Моменты упругие могут достигать значений от двух до трех (2 - 3) Мдоп, что приводит к поломке механической части.
