5.10. Силовое оборудование одноковшовых экскаваторов

У одноковшовых экскаваторов в зависимости от их мощности и назначения могут применятся следующие типы силового оборудование:

- дизельное;

- электрическое;

- комбинированные

дизель-электрическое

дизель-гидравлическое

5.10.1. Дизельный привод применяется на быстропередвигающихся экскаваторах небольшой мощности с емкостью ковша до 1,5 (строительные экскаваторы)

Достоинства привода:

1. Не зависит от электрической сети;

2. Обеспечивает маневренность машины;

Недостатки привода:

1. Не обладает большой перегрузочной способностью и

саморегулированию;

2. Не реверсируется и не может сам трогаться с места (нужно иметь механизмы реверса и фрикционные муфты)

Для сравнения различных приводов будем изображать на графике их механические характеристики.

1. Паровая машина без регулятора

2. Дизель с регулятором подачи топлива

3. Привод по системе ТГ-Д

4. Привод по системе ГД-ЭМУ , ГО-СМУ

5. Электрический двигатель переменного тока

За 100% приняты номинальная скорость вращения и номинальная мощность.

5.10.2. Паровая машина имеет мягкую характеристику и не может обеспечивать устойчивую работу механизмов в экскаватора. Увеличение нагрузки на привод приводит к резкому снижению скорости вращение его как следствие приводит к снижению производительности экскаватора.

5.10.3. Дизельный привод также мало пригоден для экскаватора

С увеличением нагрузки на привод скорость вращение его также как и для паровой машины снижается но с меньшей интенсивностью.

При превышении некоторого значения нагрузки начинают интенсивно падать не только скорость вращения, но и момент развиваемым дизелем.

После перегрузки необходимо освобождать привод от нагрузки с тем, чтобы двигатель снова смог набрать номинальные обороты.

5.10.4. Электрический привод нашел широкое распространение на карьерных экскаваторах.

Он обладает: 1) большой перегрузочной способностью; 2) прост в обслуживании; 3) легко управляем.

Энергия к экскаватору подается по гибкому высоковольтному кабелю (U=1000в , U=6000 В или 10000 В)

Для питания электродвигателей исполнительных механизмов применяются как переменный, так и постоянный ток.

а). Электрический привод на переменном токе может быть:

- однодвигательный

- многодвигательный

При однодвигательном приводе переменного тока все механизмы экскаватора приводится в действие от одного асинхронного двигателя с короткозамкнутым или фазным ротором. При этом системе привода получаются весьма громоздкие механические передачи. Привод применяется на строительных экскаваторах (с q 2 ) Э-1251

Асинхронный двигатель переменного тока имеет очень жесткую характеристику, но не обладает в достаточной степени саморегулирующей способностью.

При увеличении нагрузки после некоторого предела момент развиваемым двигателем резко падает и перегруженный двигатель не может вновь развернутся (см. график)

Однако надежность и долговечность асинхронных двигателей и их небольшая стоимость заставляют искать пути применения этого привода.

Многодвигательный привод переменного тока в СССР распространения не получил.

б). Привод на постоянном токе, как правило, многодвигательный выполняют по следующим системам:

- по системе ТГ-Д (трехобмоточный генератор-двигатель);

- по системе ГД-ЭМУ (генератор-двигатель-электромашинный усилитель);

- по системе ГД-СМУ (генератор-двигатель-силовой магнитный усилитель);

- тирристорный привод (внедряется).

Недостатки привода ТГ-Д:

1 –наличие 3-х обмоток приводит к увеличению размеров и веса генераторов;

2- механическая характеристика привода недостаточно жесткая (коэффициент заполнения =0,7)

3 – Медленное протекание переходных процессов

Из-за этих недостатков ТГ-Д в настоящее время не применяется

5.10.5. Комбинированный привод

К комбинированному приводу относится такие типы привода:

- дизель-электрический;

- дизель-гидравлический;

- электрогидравлический.

Дизель-электрический привод применяется обычно по схеме Д-Г-Д, только здесь асинхронный двигатель заменяется дизелем. Он независимо от электрической сети.

Широкому распространению препятствует сложность конструкции и эксплуатации

Дизель-гидравлический и электрогидравлический применяются обычно с использованием либо динамического гидропривода (гидромуфта вместо фрикциона) либо обьемного гидропривода (по схеме двигатель-насос-гидромотор, двигатель-насос-гидроцилиндр)

Эти типы привода надежны, не боятся перегрузок, позволяют регулировать в широких пределах скорость рабочих механизмов, но дороги требует квалифицированного обслуживания.