一、設(shè)備描述

電動輪自卸車是專為大型露天礦設(shè)計和生產(chǎn)的一種運輸設(shè)備，自1963年由Unit-Rig和G·E共同研制生產(chǎn)的世界第一臺載重量77T礦用電動輪自卸車以來，經(jīng)過50年的不斷發(fā)展和新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，礦用電動輪已經(jīng)日漸成熟。

目前電動輪自卸車主要有108T、120T、154T、170T、190T、220T等多個系列，在開采量千萬噸級以上的大型露天礦山的運輸設(shè)備中，電動輪自卸車已經(jīng)占有2/3的市場，承擔(dān)著世界上近40%的煤和90%鐵礦的開采運輸量。目前，國際上生產(chǎn)礦用電動輪自卸車的主要產(chǎn)商有：KOMATSU（原Dresser）、HITACHI(原Euclid)、LIEBHERR、TEREX、CATERPILLAR及白俄羅斯汽車制造廠等。而國內(nèi)的大型礦用電動輪自卸車生產(chǎn)起步于上世紀(jì)70年代，先后出現(xiàn)了湘潭電機廠、本溪重型汽車廠、內(nèi)蒙古北方重型汽車股份有限公司、常州冶金機械修造廠等行業(yè)骨干企業(yè)。

當(dāng)前重型礦用電動輪自卸車的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在三個方面：

(1)大型化；

(2)計算機控制和大量新電控元器件的使用；

(3) 整車性能和工作可靠性的提高，其傳動方式也由交---直流傳動逐步向交---直---交流直接傳動方式過渡。

促使礦用電動輪自卸車朝大型化方向發(fā)展的動因主要有兩個：一是大型露天礦山開采的需要，二是大型機械傳動自卸車的發(fā)展。

二、 工藝要求：（主要描述該設(shè)備對工藝的要求）

礦用電動輪自卸車作為專門為露天礦山設(shè)計的大型運輸設(shè)備，其惡劣的使用工況和使用強度，給電動輪的工藝提出了嚴(yán)格的要求。電動輪自卸車的各部位介紹如下圖：

三、 方案描述

電氣控制框圖：

整流輸入、輔助整流輸入、逆變輸出及信號線輸出航插，均布置在控制柜后部。制動電阻和制動風(fēng)機連接電纜均布置在控制柜右側(cè)面。各種連接線纜均有絲印指示，依據(jù)絲印即可完成電纜連接工作：

控制柜背面接線圖

控制柜左側(cè)面接線圖

匯川的制動方案：

總共有三組制動電阻，分別為RP1、RP2、RCM1。采用分級制動方式，即根據(jù)不同母線電壓，投入相應(yīng)的制動電阻，同時留有一定余量，用作直流母線電壓過壓保護。

108T礦用自卸車電機參數(shù)：

礦用自卸車牽引電機特性曲線：

四、 系統(tǒng)框圖

4.1系統(tǒng)框圖如下

電氣控制柜內(nèi)部布局

實際電氣控制柜如下圖：

五、 方案優(yōu)勢 

礦用自卸車的專用交流驅(qū)動產(chǎn)品是匯川公司結(jié)合礦用自卸車的機械特性、現(xiàn)場應(yīng)用工況和湘電公司108T車輛的相關(guān)要求進行了量身定制開發(fā)設(shè)計專機，在設(shè)計上除考慮滿足湘電新生產(chǎn)的108T礦用自卸車由直流改為交流變頻控制系統(tǒng)外，同時湘電可將該交流變頻控制系統(tǒng)用于舊市場的升級改造，從機械安裝上和電氣接口上完全可以取代原直流的電器柜，從而減少日常維護、提高產(chǎn)品的可靠性、改善爬坡性能、降低綜合成本。

匯川技術(shù)在礦用電動輪自卸車的主要優(yōu)勢來自行業(yè)差異化和定制化，相對于進口品牌，我們能夠提供給客戶更多的價格價值，在設(shè)計成本和維護成本上大大節(jié)約。另外，匯川擁有更好的售后服務(wù)，針對行業(yè)定制化開發(fā)，在滿足性能和功能要求的同時能夠使得操作簡單，維護方便。相對于直流車而言，匯川的技術(shù)方案優(yōu)勢主要有一下幾點：

1、 維護的方便：直流電機由于有電刷，在長期的運行過程中，電刷的損壞較為頻繁，跟換電刷時需要拆除后輪電機，維護時間長，工作量繁重。

2、 在直流車中變向等動作都靠接觸器完成，在電動輪運行過程中各個接觸器動作頻繁，使得接觸器的使用壽命大大減少。在匯川的方案中，都是靠程序控制，只有制動電阻有兩個接觸器，這就大大降低了接觸器的維修頻率。

3、 在直流車中使用機械剎車很頻繁，使得機械剎車的磨損很大，并且經(jīng)常使用機械剎車會帶來高溫，影響電機溫度，嚴(yán)重時甚至有著火的風(fēng)險。在我們的方案中，主要是以電制動為主，重載情況下電制動也能完全滿足制動要求，大大降低機械剎車的使用頻率，從維修和安全性兩個方面都得到很大程度的改善。

產(chǎn)品重要技術(shù)功能特點：

1、兩個寬范圍輸入電壓等級

108T MTC三相AC 212～550V，母線電壓隨車速與功率分段閉環(huán)；

220T,300T MTC三相AC 212～1140V，母線電壓隨車速與功率分段閉環(huán)。

2、定制化外形結(jié)構(gòu)，功率密度增大

符合電動輪結(jié)構(gòu)特點的定制化結(jié)構(gòu)設(shè)計，在950*700*1380（長*深*高）空間內(nèi)功率密度可達(dá)400kW*2。

3、模塊化設(shè)計易于維護

主器件采用獨立的單元化模塊化設(shè)計，維修方便，普通工人即可完成主器件的更換；

所有控制板裝在一個插框內(nèi)，共用一個背板，控制線采用專用的插頭同背板連接，能減小外界對板件的干擾，同時板件更換方便。

4、高防護等級，高振動、低溫環(huán)境應(yīng)用

柜體IP65防護等級設(shè)計，設(shè)計時考慮現(xiàn)場振動工況及冬天室外低溫環(huán)境。

5、定制化需求

輔助整流器用于勵磁發(fā)電機輸出整流；

車輛控制器用于整車和發(fā)電機控制與TCU共背板安裝于控制插框。

礦用自卸車功能：

六、 設(shè)備現(xiàn)場圖片

七、 結(jié)束語

通過匯川技術(shù)和湘電重裝的深度合作開發(fā)的交流電動輪自卸車目前已經(jīng)在內(nèi)蒙中電投旗下的露天煤業(yè)試運行，通過一段時間的跟蹤和調(diào)查，交流車無論在駕駛感受、性能、故障率還是在維修成本（時間成本、物力成本、人力成本等）各個方面相比于直流車都已經(jīng)有很大程度的提高和改善，為電動輪自卸車的國產(chǎn)化發(fā)展帶來了一次變革。