2411-3336 2541-9404 Записки Горного института Journal of Mining Institute Санкт-Петербургский горный университет императрицы Екатерины ΙΙ Empress Catherine II Saint Petersburg Mining University 10.31897/pmi.2019.5.576 pmi-13239 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13239 Электромеханика и машиностроение Electromechanics and mechanical engineering Improving the Energy Efficiency of the Electromechanical Transmission of an Open-pit Dump Truck Повышение энергетической эффективности электромеханической трансмиссии карьерного автосамосвала Kozyaruk A. E. Козярук А. Е. Kozyaruk A. E. kozjaruk@mail.ru Санкт-Петербургский горный университет (Санкт-Петербург, Россия) Saint-Petersburg Mining University (Russia) Kamyshyan A. M. Камышьян А. М. Kamyshyan A. M. dvorff@ya.ru Санкт-Петербургский горный университет (Санкт-Петербург, Россия) Saint-Petersburg Mining University (Saint Petersburg, Russia) 23 10 2019 2019 239 576 582 07 05 2019 13 07 2019 23 10 2019 © A. E. Kozyaruk, A. M. Kamyshyan 2019 А. Е. Козярук, А. М. Камышьян A. E. Kozyaruk, A. M. Kamyshyan CC BY 4.0 https://pmi.spmi.ru/pmi/article/view/13239

В статье проанализированы существующие системы электромеханической трансмиссии карьерных автосамосвалов «БелАЗ». Произведена оценка влияния характера нагрузки, создаваемой неуправляемым выпрямителем на коэффициент мощности и массогабаритные показатели электромеханической трансмиссии. Предложены варианты модернизации системы электромеханической трансмиссии переменно- переменного тока, обеспечивающие коррекцию коэффициента мощности. Рассмотрено влияние предложенных вариантов на массогабаритные показатели электромеханической трансмиссии. С учетом выполненной оценки выбран вариант модернизации, обеспечивающий требуемый показатель коэффициента мощности при минимальном влиянии на массогабаритные показатели электромеханической трансмиссии. Приведены результаты моделирования работы существующей системы электромеханической трансмиссии и модернизированной системы электромеханической трансмиссии с использованием наиболее перспективного варианта модернизации.

The article analyzes the existing systems of electromechanical transmission of mining trucks BelAZ. The influence of the load nature created by the uncontrolled rectifier on the power factor and mass-dimensional indicators of the electromechanical transmission isassessed. Variants of modernization of the AC-electromechanical transmission system are proposed, which provide power factor correction. The influence of the proposed options on the overall dimensions of the electromechanical transmission is considered. Based on the assessment, a modernization option was chosen that provides the required power factor with minimal impact on the overall dimensions of the electromechanical transmission. The results of modeling the operation of the existing electromechanical transmission and the modernized electromechanical transmission system using the most promising modernization option are presented.

 Ключевые слова карьерный автосамосвал электромеханическая трансмиссия коэффициент мощности активный фильтр активный выпрямитель Keywords mining dump truck electromechanical transmission power factor active filter active rectifier Abramovich B.N., Sychev Yu.A., Zimin R.Yu. Evaluation of the effectiveness of hybrid systems for correcting the shape of current and voltage curves in electric networks with distributed generation. Promyshlennaya energetika. 2018. N 1, p. 45-54 (in Russian). Kazovskii E.Ya., Danilevich Ya.B., Kasharskii E.G., Rubisov G.V. Abnormal operating modes of large synchronous machines. Leningrad: Nauka, 1969, p. 429 (in Russian). Emel'yanov A.P., Vershinin V.I., Kozyaruk A.E. Machine electric drive and equipment. Sankt-Peterburgskii gornyi universitet. St. Petersburg, 2017, p. 297. URL: www.iprbookshop.ru/78137.html (Access date: 14.01.2019) (in Russian). Kozachenko V.F., Ostrirov V.N., Lashkevich M.M. Electric transmission based on a valve-induction motor with independent excitation. Elektrotekhnika. 2014. N 2, p. 54-60 (in Russian). Kozyaruk A.E. Energy-efficient electromechanical complexes of mining and transport vehicles. Zapiski Gornogo instituta. 2016. Vol. 218, p. 261-269 (in Russian). Mariev P.L., Anistratov K.Yu. «BelAZ» and current trends in the development of mining vehicles. Gornaya Promyshlennost'. 2001. N 6, p. 29-32 (in Russian). Overview of global manufacturers of mining trucks. Development trends. URL: www.maxi-exkavator.ru/articles/trucks/~id=626 (Access date: 25.02.2000) (in Russian). Kozyaruk A.E., Kamysh'yan A.M. Patent N 2653945 of the RF. Energy-efficient traction electric drive of an autonomous vehicle. Opubl. 19.05.2018. Byul. N 14 (in Russian). Pronin M.V., Vorontsov A.G. Power fully controllable semiconductor converters (simulation and calculation). St. Petersburg: Elektrosila, 2003, p. 172 (in Russian). Pronin M.V., Vorontsov A.G. Electromechanotron complexes and their modeling according to interconnected subsystems. St. Petersburg: Ladoga, 2017, p. 177 (in Russian). Vinogradov A.B., Sibirtsev A.N., Chistoserdov V.L., Gnezdov N.E., Korotkov A.A. AC traction electrical equipment for BelAZ mining dump trucks with a loading capacity of 90 and 240 t. Sbornik materialov III Vserossiiskoi nauchno-prakticheskoi konferentsii «Energetika i energosberezhenie: teoriya i praktika». Kemerovo: KuzGTU, 2017, p. 303-309 (in Russian). Yasyuchenya S.V. On increasing the operational efficiency of open pit mining at OJSC «SUEK». Gornaya Promyshlen- nost'. 2013. N 6, p. 23-28 (in Russian). Aspalli M.S., Asha R., Hunagund P.V. Three phase induction motor drive using IGBTs and constant V/F method. International Journal of Advanced Research in Electrical, Electronics and Instrumentation Engineering. 2012. Vol. 1, р. 463-469. Rachana G., Priya M., Parmod K., Rohit G. Design of unity power factor controller for three-phase induction motor drive fed from single phase supply. Journal of Automation and Control Engineering. 2014. Vol 2. N 3, р. 221-227.