Система электропривода шагающего экскаватора типа МЗШ-6,5/45 на базе преобразователей частоты Sinamics компании Siemens

Назначение системы

Система электропривода предназначена для управления электродвигателями основных механизмов шагающего экскаватора:

- приводом тяговой лебедки и механизма шагания;

- приводом подъемной лебедки;

- приводом механизма поворота.

Функциональные возможности системы

Система электропривода поставляется по своему функциональному назначению как на вновь изготавливаемые, так и на модернизируемые, шагающие экскаваторы с электродвигателями переменного тока основных механизмов и обеспечивает решение следующих задач:

Отработка движений с заданными характеристиками скорости, разгона, торможения, моментом нагрузки и толчков;
Обеспечение экскаваторной механической характеристики на приводах механизмов подъемной и тяговой лебедок с рекомендованными для данного типа машин токовыми и моментными величинами отсечки;
Повышение надежности и сокращение простоев за счет применения электродвигателей переменного тока;
Сокращение затрат на техобслуживание основных механизмов машины землеройной шагающей;
Сокращение затрат на запасные части и материалы;
Уменьшение потребления электроэнергии благодаря эффективному распределению энергии генераторных режимов между модулями преобразователей частоты, потреблению энергии в зависимости от нагрузки на валу механизма, а также за счёт рекуперации электроэнергии обратно в сеть;
Адаптация и интеграция в систему управления экскаватора по протоколу Profibus DP;
Расширенный контроль и диагностика параметров системы электропривода при интеграции в систему управления шагающего экскаватора;
Выбор зазоров и люфтов механизма поворота перед пуском и во время работы;
Равномерное распределение момента нагрузки между двигателями механизмов;
Обеспечение безопасного управляемого аварийного останова электропривода механизмов при отключении питающей сети 6кВ.

Описание системы электропривода

Основные характеристики механизмов шагающего экскаватора типа МЗШ-6,5/45

мощность двигателя подъемной лебедки, кВт............................................................... 200

количество двигателей механизма, шт............................................................................. 2

частота вращения двигателя, об/мин.............................................................................. 750

мощность двигателя тяговой лебедки, кВт.................................................................... 200

количество двигателей механизма, шт............................................................................. 2

частота вращения двигателя, об/мин.............................................................................. 750

мощность двигателя поворота, кВт................................................................................ 110

количество двигателей механизма, шт............................................................................. 2

частота вращения двигателя, об/мин.............................................................................. 750

вместимость ковша машины, м3..................................................................................... 6,5

длина стрелы, м................................................................................................................ 45

Система электропривода включает в себя:

Электропомещение с системой климат-контроля;
Модули выпрямления/рекуперации с фильтрами;
Модули управления;
Модули преобразователей частоты (инверторов);
Тормозные модули с тормозными резисторами;
Панель управления коммутационной аппаратурой с источником бесперебойного питания;
Шкафы коммутации силового питающего напряжения.

Преимущества системы электропривода

Выбор зазоров и люфтов механизма поворота перед пуском и в работе продлевает срок службы механизма поворота;
Отработка движений с заданными характеристиками скорости, разгона, торможения, моментом нагрузки и толчков;
Обеспечение экскаваторной механической характеристики на приводах механизмов подъемной и тяговой лебедок с рекомендованными для данного типа экскаваторов шагающих токовыми и моментными величинами отсечки;
Равномерное распределение момента нагрузки между двигателями механизмов;
Уменьшение потребления электроэнергии, за счёт снижения потребления при паузах в работе оборудования и большим КПД системы «Преобразователь частоты – Асинхронный двигатель» по сравнению с системой «Генератор – Двигатель».

Результаты и эффект внедрения

Работа над проектом длилась 3 месяца. Шефмонтажные и пусконаладочные работы были проведены в течении 1,5-х месяцев.

На данный момент введены в промышленную эксплуатацию два экскаватора, по результатам эксплуатации экономия электроэнергии составляет около 34% по сравнению с аналогичными экскаваторами с системой «Генератор – Двигатель».