Разработка электропривода механизма подъема ЭКГ-5А ООО «СДК» г. Учалы

1.

ФГБОУ ВО МАГНИТОГОРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Г.И. НОСОВА
Докладчик: студент кафедры «Автоматизированного электропривода и
мехатроники»
Шакиров Андрей Олегович
Разработка электропривода механизма подъема ЭКГ-5А
ООО «СДК» г. Учалы
Научный руководитель: профессор кафедры автоматизированного
электропривода и мехатроники, доктор технических наук
Сарваров Анвар Сабулханович
Магнитогорск, 2023
1

2.

Устройство ЭКГ-5А
1 – стрела, 2 – поворотная платформа, 3 – ходовая платформа, 4 – зубчатые колесо, 5 –
рукоять ковша, 6 – трос дергача, 7 – днище ковша, 8 – ковш, 9 – коромысло, 10 – головные
блока, 11 – седловой подшипник, 12 – канат полиспаста, 13 – двуногая стойка
2

3.

Технические характеристики экскаватора ЭКГ–5А
3

4.

Кинематическая схема механизма подъема
1 – ДВИГАТЕЛЬ ПОДЪЕМА
2 – МУФТА ВЕДУЩАЯ
3 – ПАРА МУФТ
4, 5 – ЗУБЧАТАЯ ПАРА РЕДУКТОРА
6 – ШКИФ ТОРМОЗА
7 – БАРАБАН
8 – КАНАТ ПОДЪЕМА
9, 10 – ЗУБЧАТАЯ ПАРА КОЛЕСА
11 – ГОЛОВНЫЕ БЛОКА
12 – УРАВНИТЕЛЬНЫЙ БЛОК
4

5.

Требования, предъявляемые к электроприводу механизма подъема ЭКГ-5А
– Должна быть сформирована экскаваторная характеристика, предотвращающая резкие
статические перегрузки во время стопорения, которые создают резкие динамические
перегрузки. Движущий момент вала рабочего механизма и ток двигателя должны быть
ограничены в пределах безопасной величины. – предельно допустимым моментом стопора
или предельно возможным током двигателя.
– Реверсивность
– Привод должен развивать большой пусковой момент и обладать повышенной
перегрузочной способностью.
– Высокая надежность при тяжелых условиях работы приводов, таких как частые пуски,
реверсы, работа двигателя без установившихся режимов.
– Электропривод должен обеспечивать экономичное управление скоростью подъема в
диапазоне (4÷6):1 и рекуперацию энергии, которая выделяется при торможении механизма
поворота или опускании ковша. Привод должен обладать такой жесткостью на рабочем
участке, которая будет обеспечивать медленное опускание ковша экскаватора при
использовании электрического торможения, когда командоконтроллера выставлен в
нейтральное положение.
5

6.

Технические данные выбранного электродвигателя
6

7.

Нагрузочная диаграмма и тахограмма
7

8.

Принципиальная схема электропривода механизма подъема
8

9.

Функциональная схема САР электропривода подъема ЭКГ-5А
9

10.

Структурная схема САР электропривода подъема
10

11.

Модель САР электропривода
11

12.

Переходные процессы за весь цикл работы
13
12

13.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном проекте разработан электропривод механизма подъема экскаватора ЭКГ–5А.
Принятое решение по реконструкции привода механизма подъема экскаватора ЭКГ–5А
является целесообразным. Для выполнения поставленной задачи были предприняты
следующие решения и выводы:
1. Для привода механизма подъёма, исходя из требований к электроприводу, был
выбран двигатель – ДПЭ – 82А (190 кВт; 300 В; 680 А). Двигатель прошёл проверку по
условиям нагрева и перегрузочной способности.
2. Для питания двигателя был выбран тиристорный преобразователь экскаваторного
исполнения типа ПТЭМ – 2Р, а также силовой трансформатор типа ТСЗП – 1000/6 – ЭК –
ХЛ2. Рассмотрена система защиты, рассчитаны уставки срабатывания защиты.
3. Разработана система подчиненного регулирования координат электропривода
механизма подъема экскаватора на базе Matlab с двумя контурами: внутренний контур
регулирования тока якоря двигателя и внешний контур регулирование скорости. Описаны
функциональная и структурная схемы САР. Произведен расчет параметров структуры САР и
расчет принципиальной схемы.
4. С помощью программы Matlab были смоделированы переходные процессы в
электроприводе. Переходные процессы имеют оптимальный характер.
13

14.

Докладчик: студент кафедры «Автоматизированного электропривода и
мехатроники»
Шакиров Андрей Олегович
Научный руководитель: профессор кафедры автоматизированного
электропривода и мехатроники, доктор технических наук
Сарваров Анвар Сабулханович
Спасибо за внимание
Магнитогорск, 2023
14