Досвід розробки автоматизованого електроприводу перегінного комплексу для кар’єрних екскаваторів

Abstract

У статті розкрито необхідність розроблення мобільних перегінних комплексів для кар’єрних екскаваторів, які забезпечують їх транспортування між робочими ділянками без потреби прокладання тимчасових високовольтних ліній живлення. Проаналізовано сучасний стан речей у цьому напрямі техніки. Наявні перегінні комплекси на базі генератора постійного струму або з високовольтною передачею мають низькі техніко-економічні показники. Доведено, що перспективним є використання низьковольтних електроприводів. Презентовані сучасні експериментальні рішення, які було впроваджено у кар’єрах України вітчизняними та закордонними фірмами. Розкрито їхні позитивні та негативні риси. Подано інформацію про перегінний комплекс з високочастотним перетворювачем фірми “Dalgakiran”. Описано роботу автоматизованого електроприводу розробки ТОВ «Плутон ІС» на базі двокомплектного випрямляча для перегінного комплексу ТОВ ІІ «Юромаш». Запропоновано структуру автоматизованого електроприводу перегінного комплексу на базі двокомплектного тиристорного випрямляча, що забезпечує ефективне використання потужності синхронного генератора та підвищує надійність роботи в умовах гірничого виробництва. Показано, що для оптимізації потужності дизель-генераторної установки можна використовувати обмеження швидкості перегону для великих екскаваторів. Визначено, що змінні вхідні параметри не дають можливості провести розрахунки обмеження швидкості для формування завдання на розроблення універсального перегінного комплексу. Запропоновано регресійну модель зі зворотним зв’язком для формування необхідного завдання на швидкість перегону та подальшої оптимізації комплексу за потужністю дизельгенераторної установки. Розраховані коефіцієнти регресії для максимальних умов підтвердили можливість зниження потужності ДГУ з 400 до 240 кВт за забезпечення мінімально допустимої швидкості руху. Обґрунтовано можливе зниження потужності генератора для перегону з обмеженою швидкістю. Визначено подальший напрям досліджень щодо розроблення універсального перегінного комплексу. The necessity of developing mobile relocation complexes for open-pit excavators is substantiated, which ensure their transportation between working areas without the need for temporary high-voltage power lines, is substantiated. The current state of technology in this field is analyzed. Existing relocation complexes based on DC generators or high-voltage transmission systems demonstrate poor technical and economic performance. It is shown that the application of low-voltage electric drives is a promising approach. Modern experimental solutions implemented in Ukrainian open-pit mines by domestic and international companies are reviewed, with their advantages and drawbacks analyzed. Particular attention is given to the relocation complex with a high-frequency converter developed by the “Dalgakiran” company. The operation of the automated electric drive, designed by “Pluton IC” LLC and based on a dual rectifier, is described for the relocation complex of “Yuromash” LLC with FI. A structure of an automated electric drive for the relocation complex based on a dual-set thyristor rectifier is proposed, which ensures efficient utilization of the synchronous generator power and increases operational reliability under mining conditions. To optimize the diesel generator set power for large excavators, the application of a relocation speed limit is proposed. It has been determined that variable input parameters hinder the calculation of this speed limit for defining the requirements of a universal relocation complex. To address this, a feedback-based regression model has been developed for setting the relocation speed and optimizing the generator power. The calculated regression coefficients for maximum conditions confirmed the possibility of reducing the diesel-generator unit power from 400 to 240 kW while maintaining the minimally acceptable travel speed. Future research will focus on the development of a universal relocation complex.