рефераты бесплатно
Рефераты бесплатно, курсовые, дипломы, научные работы, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, рефераты на тему, сочинения,рефераты литература, рефераты биология, рефераты медицина, рефераты право, большая бибилиотека рефератов, реферат бесплатно, рефераты авиация, рефераты психология, рефераты математика, рефераты кулинария, рефераты логистика, рефераты анатомия, рефераты маркетинг, рефераты релиния, рефераты социология, рефераты менеджемент и многое другое.
ENG
РУС
 
рефераты бесплатно
ВХОДрефераты бесплатно             Регистрация

Электропривод карьерного электромобиля  

Электропривод карьерного электромобиля

ВВЕДЕНИЕ


Неоспоримой тенденцией развития мировой горной промышленности на обозримую перспективу считается стабильная ориентация на открытый способ разработки, как обеспечивающий наилучшие экономические показатели.. В России открытым способом добывается 91% железных руд, более 70% руд цветных металлов и 60% угля. Если учесть, что по мере роста глубины карьеров доля затрат на карьерный транспорт доходит до 55–60% в общей себестоимости добычи полезного ископаемого, то вполне очевидным представляется тезис о том, что вопросы развития и совершенствования карьерного транспорта являются одними из основных для открытых горных разработок. Основными факторами, определяющими развитие карьерного транспорта, являются систематически ухудшающиеся горно-геологические и горнотехнические условия разработки.

Совсем недавно считалось, что основным фактором, ограничивающим применение современных автосамосвалов с дизель-электрическим приводом в глубоких карьерах, является перегрев тяговых генераторов и электродвигателей мотор-колес . Благодаря значительному прогрессу в совершенствовании тягового привода карьерных самосвалов в последние годы эта проблема полностью решена. Автосамосвалы  последних моделей могут работать без перегрева тяговых электродвигателей при высоте подъема горной массы 400 м и более.

Как правило, на современном этапе развития карьерного автотранспорта в качестве силовых установок применяются дизельные двигатели мощностью до 1120 кВт грузоподъемностью до 130–160 т, большей мощности – на самосвалах грузоподъемностью свыше 180 т

. Автомобильный транспорт, как транспорт рабочей зоны карьера, в наибольшей степени подвержен воздействию усложняющихся с глубиной горнотехнических условий разработки. Основным ограничением применения автомобильного транспорта на глубоких карьерах по-прежнему остается высокая себестоимость перевозки горной массы. Кроме того, карьерный автомобильный транспорт является основным источником негативного антропогенного воздействия на окружающую среду при открытых горных работах.

С целью расширения области применения автотранспорта в глубоких карьерах, повышения его эффективности не прекращаются поиски новых технологических схем, а также путей его развития и совершенствования. Одним из основных направлений считается электрификация карьерного автотранспорта.

В качестве примера рассмотрим карьерный электромобиль М-200.


1 РАСЧЕТ И ВЫБОР  ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ


м – радиус колеса.

Определим скорость автомобиля V, м/с

,

.

Расстояние L, м,  пройденное колесом за оборот определяется по формуле:

.                               (1.1)

Определяем количество оборотов  двигателя за минуту

 об/мин,                 (1.2)

 об/мин.

Переведем полученные значения скорости в угловую скорость

 рад/с,                   (1.3)

 рад/с.

Произведем тяговой расчет и выбор ЭД.

Влияние дорожных условий на движение автомобиля  [2].

Таблица 1.1 - Влияние дорожных условий на движение автомобиля

Покрытие дороги

f

Коэффициент продольного сцепления для поверхности, φ

сухой

мокрой

асфальтобетонное

0.014 – 0.020

0.7 – 0.8

0.4 – 0.6

булыжное

0.023 – 0.030

0.5 – 0.6

0.2 – 0.3

грунтовая дорога

0.055 – 0.150

0.5 – 0.6

0.2 – 0.4

По заданию местность передвижения автомобиля – грунтовая дорога.

 - коэффициент сопротивления качению;

 рад   - угол наклона местности;

 - коэффициент обтекаемости;

м2 - площадь лобового сопротивления;

- коэффициент сцепления  с грунтом.

Сила сопротивления движению ,Н, определяется по формуле

.                                                                                                  (1.4)

Сила сопротивления при движении на подъем , Н, определяется по формуле

 .       (1.5)

Силой воздушного сопротивления движению можно пренебречь, так как на скоростях до 30 км/ч она не существенная.

Определим тяговое усилие , Н, определяется по формуле

.               (1.6)

Условие пробуксировки , Н, определяется по формуле

 Н.          (1.7)

Момент развиваемый ЭД , Нм, определяется по формуле

.                     (1.8)

Расчетам мощность электродвигателя по формуле, кВт

,                               (1.9)

.

Необходимо выбрать двигатель на мощности 509.5 кВт и частоту вращения 1703 об/мин.

Выбор двигателя произведем по каталогу представленном на электронном адресе фирмы производителя [3].

Таблица 1.2 - Технические характеристики двигателя

Основные технические характеристики


ДК-724С

 Режим работы

S1

 Мощность, кВт

560

 Частота вращения номинальная, об/мин

590

 Максимальная рабочая частота вращения, об/мин.

2350

 Вращающий момент, Н м

9060

 Напряжение номинальное, В

700

 Ток якоря, А

900

 Степень возбуждения последовательной обмотки, %

70

 Вид возбуждения

послед.

 КПД, %

92

 Класс нагревостойкости

F, H

 Степень защиты

IР 20

 Масса, кг

4100


 Расчетной мощности соответствует двигатель мощностью 560 кВт и номинальной частотой вращения 590 об/мин. Для получения частоты вращения 1703 об/мин необходимо ослабить поток двигателя, следовательно, необходимо использовать электропривод с двухзонным регулированием скорости.

Переведем скорость вращения  выбранного двигателя в угловую скорость.

 рад/с.

 рад/с.


Определим  тягового усилия для расчетных значений.


Таблица 1.3 – Расчетные значения параметров

,кВт

, рад/с

, рад/с

509.5

61.785

246.091


Тяговое усилие , Н определяется по формуле

 ,                                       (1.10)

где   - расчетные значения угловой скорости, рад/с.

Результаты вычислений сведем в таблицу 1.4.

Таблица 1.4 – Результаты расчета

, Н

, Н


Определим  тягового усилия для каталожных значений.

Определим максимальное тяговое усилие:

Н,

где   - вращающий момент, Нм.

Таблица 1.5 – Каталожные значения параметров

,кВт

, рад/с

, рад/с

,Н

560

61.78

246.09


Тяговое усилие определяется по формуле

,

где  - каталожные значения угловой скорости, рад/с.  

Результаты вычислений сведем в таблицу 1.6.

Таблица 1.6 – Результаты расчета

, Н

 

, Н


                                        

Рисунок 1.1- График тягового усилия

Из рисунка 1.1 видно, что график тягового усилия перекрывает график тягового усилия электродвигателя, следовательно, электродвигатель был выбран правильно. 

Рассчитаем сопротивления якоря, Ом, используя каталожные данные

 В,

 А,

                          (1.11)

Превышение температуры обмоток при установившемся тепловом состоянии ДПТ для типа ДК-724С соответствует классу нагревостойкости F, допустимая температура нагрева . Рассчитаем предельную температуру двигателя , оС, по формуле


,                                          (1.12)


где  - предельная температура электродвигателя;

-допустимая температура нагрева;

-погрешность в определение температуры;

-температура окружающей среды по ГОСТ.


.

Пересчитаем сопротивление якоря с учетом нагрева двигателя до предельной  температуры:


,                                (1.13)



где - температурный коэффициент электрического сопротивления, для меди равен 0.004.


(Ом).











2  Расчёт и выбор элементов силовой цепи электропривода


В качестве привода главного движения выберем тиристорный электропривод, в состав которого входят следующие элементы:


- двигатель ДК-724С;

- тахогенератор;

- трансформатор;

- тиристорный преобразователь ЭПУ.

В качестве преобразователя выбираем двухкомплектный вентильный преобразователь с встречно-параллельным соединением вентильных групп, выполненный по трехфазной мостовой схеме. В схеме используется раздельное управление группами вентилей, что позволяет обойтись без уравнительных реакторов, необходимых для ограничения уравнительных токов в режиме совместного управления.     

Выбираем устройство серии ЭПУ и оснащаем  его тиристором Т253-1000

Таблица 1 – Технические данные тиристора Т253-1000

Наименование

Значение

Повторяющееся импульсное напряжение в закрытом состоянии  UDRM, В

1500

Максимальный средний ток в открытом состоянии ITAVm, А

1000

Действующий ток в открытом состоянии  ITRMS, А

2270


Определим наибольшее среднее значение ЭДС преобразователя , (в), по формуле

                  ,                                     (2.1)

где     - коэффициент схемы вентильного преобразователя;

               – линейное напряжение вторичной обмотки  трансформатора.   

Номинальный угол регулирования αн, эл. град., приближённо можно определить из выражения

 =  =  = 0.721 рад = 41.3 (эл. град.)               (2.2)

2.1 Расчет сглаживающих реакторов


Для уменьшения пульсаций тока и сужения зоны прерывистых токов в якорную цепь двигателя включают сглаживающий реактор.

Требуемая величина индуктивности якорной цепи , Гн, определяется из равенства

,                                                (2.3)

где   – амплитуда основной гармоники выходного напряжения  ВП, В;

m2 – кратность пульсаций выходного напряжения, m2 = 6;

     I1* – допустимое относительное действующее значение основной гармоники выходного тока преобразователя, I1* = 0,1.

Круговая частота сети w, Гц, находится по формуле

                                 .                                (2.4)

Величина напряжения , В, определяется из равенства:

= ,                         (2.5)

где a – угол регулирования, рад.


Для расчёта индуктивности Ld выбирается значение угла регулирования α соответствующее номинальному режиму .


    =,

 =  = 0.89 мГн.


Индуктивность обмотки якоря двигателя La , Гн, определяют по формуле

                                             (2.6)

где p – число пар полюсов, p = 3;

kH – коэффициент, для некомпенсированных машин kH = 0.6 .

Страницы: 1, 2, 3


© 2010.