Структура и синтез алгоритмов управления и диагностики электромеханического оборудования горно-транспортного комплекса

Наиболее распространенным видом добычи полезных ископаемых на горнодобывающих предприятиях России является добыча открытым способом, а основными средствами реализации погрузочно–доставочных работ – большегрузные карьерные самосвалы и экскаваторы. Рынок большегрузной техники сегодня имеет различные решения по формированию горно–транспортных комплексов (экскаватор и самосвал), но наиболее эффективными остаются экскаваторы с электроприводами (ЭП) различного типа и самосвалы, имеющие электромеханическую трансмиссию. Электромеханическое оборудование приводов главных механизмов отличается по составу и типу применяемых преобразователей, что влечет за собой увеличение эксплуатационных затрат. Самыми распространенными системами ЭП экскаваторов сегодня остаются система генератор–двигатель (Г–Д) и система «управляемый выпрямитель–двигатель» (ТП–Д). Проблема их применения–электродвигатели постоянного тока, имеющие щеточно–коллекторный узел и повышенные массо–габаритные показатели. Имеются примеры создания и применения в отечественной практике систем «непосредственный преобразователь частоты–асинхронный двигатель» (НПЧ–АД), в частности в 1990 г был введен в эксплуатацию ЭШ 20.90 на разрезе "Сафроновский" ОАО "Востсибуголь", находящийся в эксплуатации по настоящее время. Система НПЧ–АД не получила широкого распространения из–за наличия ряда существенных недостатков. На сегодняшний день перспективной является система «преобразователь частоты–асинхронный двигатель» со звеном постоянного тока. Примерно та же ситуация обстоит с использованием ЭП мотор–колес самосвалов. Применение электродвигателя постоянного тока, позволившего повысить грузоподъемности самосвалов от 90 до 200 т в 70-е годы, нецелесообразно для дальнейшего развития карьерного автотранспорта из-за снижения надежности коллектора при больших рабочих токах и частотах вращения и увеличения цены двигателей непропорционально росту мощности и массо–габаритных размеров. Повышение эффективности использования машин горно–транспортного комплекса (ГТК) за счет применения современного бесконтактного ЭП переменного тока на основе асинхронных двигателей и преобразователей частоты с активным выпрямителем при максимальной степени унификации структуры систем управления, с использованием энергоэффективных алгоритмов управления и формирования единых подходов к его обслуживанию и оценке остаточного ресурса является актуальной научно–технической задачей. <...>