Электрооборудование электрических экскаваторов и буровых станков

1.

Электрооборудование
электрических экскаваторов
и буровых станков
Современный одноковшовый экскаватор сложная и
высокопроизводительная
машина,
оснащенная
регулируемыми электроприводами большой мощности.
Суммарная мощность электрических машин экскаватора

2.

Электрооборудование электрических
экскаваторов
• очень велика лика и достигает нескольких тысяч киловатт у
крупных экскаваторов. Системы управления. электроприводами
отдельных механизмoв экскаватора отличаются значительным
разнообразием как применяемых в них элементов, так и
процессов управления, лежащих в основе их управления. В
настоящее
время,
в
связи
с
высоким
развитием
полупроводниковой
преобразовательной
техники,
электрооборудование главных электроприводов механизмов
крупных экскаваторов построено с применением тиристорных
преобразователей
для
возбуждения
генераторов
и
электродвигателей.

3.

Электрооборудование электрических
экскаваторов
• Основным типом электрических экскаваторов на открытых горных
работах в Российской Федерации являются экскаваторы типа ЭКГ
с ковшами до 25 м³.
• Главные механизмы экскаватора ЭКГ (подъема, напора, поворота
и открывания днища ковша) приводятся в действие
электродвигателями
постоянного
тока,
вспомогательные
механизмы - двигателями переменного тока. Электродвигатели
постоянного
тока
главных
механизмов
питаются
от
соответствующих
генераторов
четырехмашинного
преобразовательного агрегата по системе генератор – двигатель
(система Г-Д) или тиристорный преобразователь частоты –

4.

Электрооборудование электрических
экскаваторов
• двигатель (система ТПч –Д), электродвигатели переменного тока
вспомогательных приводов - от понижающего трансформатора.
Электрооборудование главных электроприводов построено с
применением тиристорных преобразователей для возбуждения
генераторов и электродвигателей.
• Расположение основного электрооборудования на поворотной
платформе представлено на слайдах ниже.
• На платформе установлены главный преобразовательный агрегат
1, электродвигатели подъема 2, электродвигатели поворота 3,
электродвигатель напора 4, вспомогательные электродвигатели 5,

5.

Общий вид экскаватора ЭКГ:
1. Ковш; 2. Лопата; 3. Кабина машиниста; 4.
Гусеничный движитель; 5.Система
вентиляции; 6. Поворотная платформа; 7.
Кабельный барабан. 8. Стрела. 9. Шарнир

6.

Общий вид поворотной платформы
ЭКГ

7.

Электрооборудование электрических
экскаваторов
• шкаф управления главными электроприводами 6, шкаф
управления возбуждением синхронного двигателя 7, шкаф
управления вспомогательными электроприводами 8, кольцевой
токоприемник 9, высоковольтное распределительное устройство
10 типа КВЭ, электродвигатель открывания днища ковша 11, а
также трансформаторы освещения 380/220В , трансформатор
возбуждения синхронного двигателя, трансформатор цепей
управления.
• На нижней раме (на некоторых моделях ЭКГ) расположены два
ходовых электродвигателя, электромагниты, электродвигатель
кабельного барабана.

8.

Электрооборудование электрических
экскаваторов
• Электроснабжение экскаватора
• Экскаватор в забое получает питание от воздушной сети 3-х
фазного переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 6000 В
по гибкому кабелю марки КШВГ (КГЭ и др.) сечением 3x50+1x16
мм. Через ПП, имеющий комплекс электрических защит (см.
Лекция 17). Кабель подключается к зажимам кольцевого
барабана, установленного на ходовой тележке экскаватора.
• От кольцевого токоприемника кабельного барабана напряжение
по кабелю, проложенному по ходовой тележке, подается к
зажимам высоковольтного комбинированного кольцевого

9.

Электрооборудование электрических
экскаваторов
• токоприемника, который установлен в центре вращения
поворотной платформы. От высоковольтного кольцевого
токоприемника напряжение подается к высоковольтному
распределительному устройству, а от него по двум
направлениям: а) через трехполосный разъединитель QS2 и
масляный выключатель KM1.1 к приводному синхронному
двигателю М1 преобразовательного агрегата.
• б) вторая - к силовому трансформатору (6000/380 В), от которого
получают питание двигатели всех вспомогательных механизмов
(компрессора, вентиляторов, смазки поворотного механизма,
электротали и т.д.).

10.

Электрооборудование электрических
экскаваторов
• От силового трансформатора 6/0,4 кВ (мощность трансформатора
зависит от типа ЭКГ) напряжением 380 В питается
электрооборудование вспомогательных механизмов экскаватора.
• Все электрооборудование экскаваторов разделяется на две
основные группы:
• – электрооборудование главных приводов;
• – электрооборудование вспомогательных приводов;
• В состав главных приводов входят:
• – привод подъема;
• – привод напора;

11.

Электрооборудование электрических
экскаваторов
• – привод поворота;
• – привод хода;
• – привод открытия днища ковша и привод кабельного барабана
(при наличии).
• В состав приводов вспомогательных механизмов входят ЭД
вспомогательных лебедок, вентиляторов, насосов смазочных
систем и т.д.
• Электрическая схема ЭКГ на слайде ниже.

12.

Электрическая схема ЭКГ

13.

Электрооборудование электрических
буровых станков
• Для бурения шпуров и скважин на открытых горных разработках
используют различного типа буровые станки с применением
многодвигательного привода переменного и постоянного тока.
• На части станков в состав электрооборудования входит
трансформатор 6/0,4 кВ различной мощности и КРУ – 6 кВ с
вакуумным выключателем и запитывается от ПП или ПКРУ -6 кВ,
другая часть станков питается напряжением 380/660 В от ПКТП
соответствующего вторичного напряжения.
• Рассмотрение электрической схемы бурового станка на примере
установки СБШ - 250 (станок буровой шарошечного бурения с
диаметром скважины до 250 мм) с приводом на напряжение 380
В и суммарной мощностью электроприводов 300 – 400 кВт.

14.

15.

Электрооборудование электрических
буровых станков
• Станок
СБШ-250МН
(слайд
ниже)
смонтирован
на
унифицированном гусеничном ходу. На поперечных балках
гусеничной тележки устанавливается рама станка, выполненная
совместно с машинным отделением. В машинном отделении
размещены узлы гидро- и электрооборудования станка, кабина
машиниста и емкость для воды. Компрессор находится в
неутепленной части машинного отделения.
• Мачта станка со всем оборудованием подвешена на специальных
опорах, которые закреплены на силовых элементах машинного
отделения, причем мачта крепится в трех положениях
(вертикальном и под углом 15 и 300 к вертикали). Управление

16.

17.

Электрооборудование электрических
буровых станков
• всеми механизмами станка при бурении осуществляется с пульта
бурения, расположенного в кабине машиниста.
• Напряжение по питающему гибкому кабелю (слайд ниже)
поступает на кабельный ввод (КВ) токоприемника РУ-0,4 кВ. В РУ0,4 кВ установлен главный автоматический выключатель QF 1 –
• питание
электрооборудования
станка
и
тиристорного
преобразователя вращателя (ВУ). С кабельного ввода через
автоматический выключатель QF2 запитан так же трансформатор
(Тр1) питания наружного освещения станка.
• Автоматические выключатели вспомогательного оборудования
(QF4 – QF8 (может быть и больше в зависимости от типа станка и
производителя)) запитывают:

18.

Общий вид станка
СБШ-250

19.

Электрооборудование электрических
буровых станков
• - вспомогательные привода – гусеничного хода, насосов
гидросистемы, вентиляции и кондиционирования, компрессоров
и насосов подачи бурового раствора;
• - сварочного аппарата;
• - трансформатора 380/220В собственных нужд (в схеме не
указан). В этом случае на сеть 220В ставиться свое реле утечки –
УАКИ-220.
• Для защиты от однофазных замыканий на землю к QF1
подключено реле утечки типа УАКИ-380 (РУ).
• Станки СБШ-250 могут иметь до 14 асинхронных

20.

Сварочный
аппарат
Гибкий Наружное
кабель освещение
станка
Принципиальная электрическая схема главных цепей
бурового станка СБШ-250

21.

Электрооборудование электрических
буровых станков
• электродвигателей с короткозамкнутым ротором.
• Для питания электрооборудования станки комплектуются
гибкими кабелями КГЭХЛ – 6 -3х35 + 1 х35 (для питания 6 кВ) или
КГЭХЛ – 1- 4х70 для низковольтных станков. Кабели
предназначены для эксплуатации в условиях холодного климата.

22.

Схема электропривода вращателя станка СБШ-250
с частотным регулятором АТV-71