Електромеханічне обладнання екскаватора ЕКГ-5А управління залізничного транспорту АТ «Кривбасзалізрудком»

Abstract

Метою даної роботи є покращення головного електроприводу одноковшового екскаватора ЕКГ-5А шляхом впровадження системи тиристорного перетворювача з двигуном постійного струму, а також впровадження системи регулювання швидкості механізму підйому. У першому розділі розглянуто питання вибору обладнання силової частини електропривода. Зокрема, надано загальну характеристику екскаватора та проаналізовано технічні вимоги до приводу його основних механізмів. Виконано розрахунок потужності електропривода та обґрунтовано вибір двигуна постійного струму незалежного збудження. В якості системи керування швидкістю було прийнято тиристорний перетворювач з реверсуванням у колі якоря. Обрано трансформатор, реверсивний випрямляч на тиристорах та згладжувальний реактор. У другому розділі створено заступну схему ТП-Д екскаватора ЕКГ-5А та проведено її розрахунок. Побудовано природні та штучні механічні і швидкісні характеристики в робочому діапазоні регулювання швидкості, а також графіки зміни коефіцієнта корисної дії та коефіцієнта потужності. На основі отриманих даних реалізовано моделі двигуна та системи тиристорного перетворювача у середовищі MATLAB/Simulink, після чого проведено моделювання функціонування системи в умовах розімкненого керування. Результати моделювання свідчать про наявність значних коливань струму і моменту в перехідних процесах. У третьому розділі розроблено структурну схему підлеглого керування швидкістю підйому екскаватора. Спроєктовано регулятори струмового та швидкісного контурів і наведено відповідні принципові схеми для їхньої реалізації. Проведено симуляції електроприводу екскаватора ЕКГ-5А на основі ТП-Д, яке засвідчило, що хоча час перехідних процесів у такій системі дещо зростає у порівнянні з розімкненими структурами, однак значення струму та моменту залишаються стабільнішими і зменшуються пікові перевантаження. Додатково виконано розрахунок схем захисту випрямляча від перевантажень та коротких замикань, що є важливою умовою забезпечення надійності електроприводу в складних експлуатаційних умовах шахт.