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全电动操作的超级采矿运输卡车露天采矿业一直是柴电驱动卡车的经典作业领域。这些卡车的动力来自于柴电驱动系统,原则上包括两个

作者:恰似江楼月

全电动操作的超级采矿运输卡车

露天采矿业一直是柴电驱动卡车的经典作业领域。这些卡车的动力来自于柴电驱动系统,原则上包括两个电动驱动马达,通过齿轮整合到卡车的后轮,一个发电机和一个强大的柴油发动机。不断上涨的燃料价格、高维护成本、更高的环境意识、高燃料消耗和优化卡车循环时间的愿望,这些因素都在影响着卡车的发展。

实现这一功能的最佳系统应基于传统的电车系统中使用的设计,如铁路基础设施中用于牵引的系统。由于无轨电车系统与这个系统的相似性,被称为卡车无轨电车系统。电动牵引车目前被用于采矿业,特别是在恶劣条件下的矿石运输。牵引车需要有较快的速度,特别是在上坡路况下有较大的牵引能力,以满足生产力的要求。设计牵引车的主要目的是为了降低每吨牵引材料的成本。一般来说,这可以通过提高系统效率、减少维护和制造大型卡车来实现。由于消除了机械转换,电动牵引车具有这些优势。通过使用高架电车线尽可能地将电力输送到卡车上,可以进一步提高效率。通过这种方式,可以减少柴油机的运行时间,并大大节省相应的维护费用。使用电车系统的一个主要问题是电车线的可用性,这直接影响到生产力,因为一辆或多辆卡车依赖于电车线。影响可用性的可能故障来自于卡车的内部短路。每当这种情况发生时,最好能在不影响变电站和同一线路上的其他卡车的情况下,隔离这辆卡车进行维修。故障可以用保护装置隔离,包括高速断路器或熔断器。然后需要进行短路计算以确定保护装置的额定值和响应时间。

为了实现最大的性能,卡车驱动系统需要有效地引导所有可用的发动机马力。随着发动机功率利用率的提高,卡车在行驶过程中有足够力拉动。有了板载制动能力,该卡车可以在更高的速度下处理电气下坡运输,并提供平稳、毫不费力的电动制动,一直到静止。

具体来说,该车有两种操作模式,分别为推进和延缓。另外,牵引交流发电机将柴油机的机械能转换为直流电流,为直流母线电容器充电。电能通过电容器进入两个逆变器,为牵引电机产生交流电。逆变器的输出频率和电压被控制,以提供精确的电机扭矩和速度。在缓速模式下,逆变器通过减缓电机的速度来产生电力。连接到逆变器的制动斩波器将电力直接导入一个电阻网,持续耗散能量,直到卡车达到静止状态。因此,制动是平稳的,就像驾驶汽车一样,但没有造成机械制动磨损。

每个驱动系统都有非常高的牵引力(拉力),以便在松软的地面上拉开,并充分使用所有可用的发动机马力。在小车辅助期间,可用的额外动力转化为更高的路面速度。延缓利用交流驱动系统的全部动力能力,以达到最高的安全下坡速度。在无轨电车上运行时,三相电源来自11kV或33kV输电线路。多个变电站位于坡道沿线,用于转换和整流三相电压,然后供给直流母线。卡车上安装了直流链路和短路保护装置。然后,交流牵引车将直流电转换为交流电,并将其安装在斜坡上。然后通过三相半导体逆变器实现变幅和变频,驱动感应电机提供牵引力。

一旦卡车成功地与高架车辆啮合,就会立即以速度增加的形式改善性能。在坡度上,卡车的速度与可用的功率成正比,而在柴油机发动情况下,它受限于发动机的容量。需说明的是,每个驱动装置都会有一个非常高的牵引力,用于在松软的地面上拉开,并利用所有的发动机功率。在小车辅助过程中,额外的动力可以转化为更高的上坡速度,下坡时则延缓使用交流驱动系统的全部动力,以获得最高的安全下坡速度。

除了减少燃料成本外,使用卡车手推车系统还可以达到更多的优势,如:提高矿山的生产能力;由于卡车的速度提高,所需的卡车数量减少;由于电力驱动下的卡车可以实现更高的坡度,因此可以更容易地到达矿井的深部;减少了卡车的维修费用;延长卡车的电动机和柴油机的使用寿命/运行时间;进一步的优势,导致了柴油燃料的节约。

卡车小车系统在坡道上大多是经济的,总能量的大部分被消耗。其余的牵引周期使用传统的柴油动力,然而。在装货和卸货区附近没有手推车辅助,这一方案无法得到充分条件来实现。因此当卡车不在电车坡道上时,利用卡车的制动能量将是一个电源的解决方案。刹车能量可以储存在某种能量存储器中,以后再加以利用,储能器也可以从无轨电车线路上进行充电。

利用储能和手推车系统的概念将包括以下操作模式:使用能量储存,如超级电容或电池,或两者兼而有之;在靠近目的地的地方乘坐手推车利用储能去到最终目的地,如垃圾场;利用储能回来的下坡小车坡道;用手推车下去,把制动的能量反馈给电网为储能器充电;利用储能去初始装载点。

牵引车技术在过去几年中已显示出巨大的发展,随着有效载荷能力的增加,其性能得到了重要的改善。装有受电弓的电动牵引车可以从高架电车线上获取动力。卡车在矿坑内、破碎机周围和平坦地段使用柴油动力运行。无轨电车线在平地提供动力,从而提高卡车速度,延长发动机大修的间隔时间,并减少能源成本。

全电动操作的超级采矿运输卡车露天采矿业一直是柴电驱动卡车的经典作业领域。这些卡车的动力来自于柴电驱动系统,原则上包括两个
全电动操作的超级采矿运输卡车露天采矿业一直是柴电驱动卡车的经典作业领域。这些卡车的动力来自于柴电驱动系统,原则上包括两个
全电动操作的超级采矿运输卡车露天采矿业一直是柴电驱动卡车的经典作业领域。这些卡车的动力来自于柴电驱动系统,原则上包括两个
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