西门子代理商 金华西门子一级代理商 金华西门子一级代理商

在世界各地的露天矿场，人们随处可见巨型机械在轰鸣运作。它们或许在挖掘沥青砂，或许在运输成千上万吨铜矿石。通过装配这些先进的巨型挖掘机、巨型卡车以及效率超高的电气驱动系统，西门子可以帮助客户节约能源、缩短工时、降低成本。

挖掘机每操作一次就可以挖出 120 吨土，而自卸卡车一次的运输量为 400 吨。悬链线的加入使得运输过程更加快捷、经济，同时还能减少温室气体的排放。

眼前是一辆巨大的自卸卡车。与之相比，周围的一切都显得如此渺小。卡车旁边的人看上去也只有老鼠般大小。卡车车轮直径为 4 米，车体总高度与三层楼建筑不相上下，宽度也可与双车道公路相媲美。无论是在安第斯山脉的铜矿区、赞比亚的钻石矿区，还是加拿大的沥青砂井，都能看到这种卡车的身影，它们总是在轰鸣运作着。自卸卡车的身形巨大，其车斗就足有游泳池那么大。这种卡车的主要任务是把原材料运至收集点、分类厂及洗煤厂。

自卸卡车的体积巨大，生产一辆车的成本高达 200 万欧元，因此数量不多。Walter Köllner 来自位于美国佐治亚州亚特兰大市的西门子能源与自动化集团。就此问题，他表示：“尽可能提高这些卡车的利用率，减少停机时间显得至关重要。”自卸卡车所使用的三相电力驱动系统保证了该目标的实现，而该驱动系统的销售工作也是由 Köllner 负责。安装在卡车后轮上的发动机可以使卡车的时速达到 60 公里，同时还可以控制卡车的制动。然而这些都算不上最值得赞叹的。每辆自卸卡车都重达约 200 吨，相当于 130 辆中型小轿车的重量。当卡车满载时，驱动装置需要从砂子、淤泥、深坑抑或是陡峭的山坡搬移重达 600 吨的货物。

电力，而非柴油。一台 3,000 马力的柴油发动机就可以产生电流，那么在卡车上为什么不使用柴油发动机呢？因为单纯使用机械推动力有很大缺陷， Köllner 道出了其中原委：“原因很简单，足以产生这些卡车所需动力的变速箱不仅体积庞大，而且需要悉心维护，因此在矿场使用汽车的发动机和传动装置来推动重型机械会得不偿失。”

自卸卡车不仅可以不使用变速箱，由于有了电子驱动系统，它们还能在没有离合器、没有制动盘的情况下正常运行。刹车可以通过电阻器实现，通过三相调频还可以实现无级变速。身为工程师的 Köllner曾亲自驾驭过这种庞然大物，他说：“开这种卡车，实际上就是在开一辆装有自动变速箱的小汽车。”

30 多年前，西门子就开始使用三相电力驱动来作为矿场交通工具的动力。Köllner 说：“旋转电场可以直接转化成机械转动。”另一方面，仍有一些制造商钟情于采用直流驱动系统。可是，直流发动机只有通过多次的电流中断和重新连接才能产生旋绕运动。这不仅大大限制了此类型发动机每分钟的旋转次数，还必须对发动机的多个部件进行定期维护。Köllner 表示：“在能耗量相同的情况下，交流电发动机的工作效率比直流发动机的工作效率高出多达 7%，而因机器的维护和维修所造成的停工时间也很少。一般来说，交流电发动机只需要每年进行一次技术检测就足够了。”

大卡车，*。作为西门子研发的基础，采用交流电驱动系统还可以大大提高无轨卡车的运输矿产品的速度。无轨卡车和路面电车的功能相似，只需按钮就能控制鹿角状缩放仪的上升或下降。这就意味着司机可以将卡车与架空导线（悬链线）连接在一起，而架空导线通常都安装在陡坡上。Köllnerr说：“在这种特殊的环境下，普通卡车就算功率达到 3,000马力，也只能像蜗牛一样爬行。”而悬链线可以为驱动系统提供约 6,000 马力，这就意味着卡车能够以双倍速度前进，矿场运营商们也可以因此减少在其它价格昂贵的重型机械上的花费，以节约成本。

采用无轨卡车技术对环境也十分有利。只要卡车和架空导线联系起来，柴油发动机就会自动熄火，因此不会造成温室气体的排放。另外，卡车下坡时所产生的制动能会被收集起来并通过另外两根导线输送回能源网络。因为有了这些优点，无轨卡车技术可以为自己买单。 Köllner 表示：“用不了 3 年时间，矿场运营商就能收回购买无轨卡车的成本以及安装架空导线的成本。”

速度决定一切。这一点并不单单体现在运输上，还体现在装载性能上。这也就是为什么要将巨型卡车和巨型挖掘机一起在矿场上使用的原因。挖掘机都是大型钢铁结构，其整体形状和船首相似。挖掘机利用卡特皮勒履带带动机身前进。挖掘机操作臂的形状和输电塔相似，而挖掘铲和房车大小相仿。挖掘铲每挖一次就能挖出 120 吨原材料，4 次就可装满一辆巨型卡车的车斗。Köllner 说：“所有流程只需两分钟就可完成。”

这种巨型挖掘机也采用了西门子的三相电力驱动系统。目前在全球范围内投入使用的此类型挖掘机共有 150 多台。Köllner 表示：“我们为巨型挖掘机安装了 4 台不同功率的发动机。最大的一台功率为 2,600马力，它负责挖掘机操作臂的升降；还有一台负责挖掘铲的移动； 另外两台分别负责挖掘机的转向以及卡特皮勒履带的运转。”与卡车不同的是，挖掘机通常会在一个固定的位置停留很长时间，而且不需要使用柴油发动机。

不过，不管是巨型卡车还是巨型挖掘机，逆变器都是三相电力驱动系统中最核心的部分。这些逆变器被安置在大型钢制变电箱内，其作用是将柴油发动机产生的电流或电缆传来的电流转换成可调制的三相电流。这些逆变器的特点在于其电路元件使用寿命很久。这些电路元件已经在轨道技术领域使用并被事实证明了其超群的能力。Köllner 说：“和矿场交通工具一样，火车也会遭遇到极其恶劣的天气状况。”即使是在零下 40 摄氏度或是温度*的条件下，这些逆变器也必须能够正常运转。除此之外，无论气压有多低，其空气冷却器也必须安全可靠。

数字化助手。想要尽量减少设备的维护及维修时间，精密的控制系统也很关键。举例来说，因为有了精密的控制系统，我们能够通过监控中心了解机器的功能性。Christian Dirscherl 是西门子工业的员工，他的工作地点位于德国的爱尔兰根。Christian Dirscherl 为矿场运营商们开发出了一套全面服务解决方案。他说：“如果客户有需要，西门子设在各地区的分部和当地合作伙伴都能为其提供便捷的服务。”事实上，西门子的服务项目在未来还会有进一步拓展。Dirscherl 表示：“我们还打算将来给挖掘机和卡车都装上传感器，以便可靠地探测障碍物，即便在粉尘很多的条件下也能准确探测。”至于道路交通状况，新的数字化助手系统将有助于提高操作的安全性，降低司机的工作难度。也许有一天，巨型卡车可以在无人驾驶的情况下自己开向要装载的原材料。“不过目前这还只是幻想。” Dirscherl 说。