两年之前，传动系统制造商FLANDERS（弗兰德）成功改造了一台拉铲，这台拉铲运行在澳大利亚昆士兰州的一座露天煤矿，是一个老旧的直流驱动型 Marion 8050，经改造换成了更安全的交流系统，生产率和能效大幅提升，运营成本大幅下降，并在18个月内赚回了改造费用。 2018年，必和必拓South Walker Creek煤矿管理层为 8050拉铲制定了升级改造计划，这是一台使用DRE28 电动机的直流驱动巨型设备，已将近40岁“高龄”，其直流回转装置和控制系统已经走到了寿命尽头，所用西屋电气的直流电动机和发电机也到了大限之期。 FLANDERS说，这台拉铲最起码需要更换DRE28电动机和发电机，要是换成新的直流设备，那么可以在之前的生产力水平下，继续使用25年以上，运营成本也和原来差不多。但是，直流系统需要定期维护，并且由于等待零部件和维护技术的原因，有可能造成停机时间延长，如今这样的直流系统零部件稀缺、懂技术的也不多了， 另一种方案是用交流系统替换DRE28直流电机系统。FLANDERS称，与直流系统相比，交流拉铲具有安全和低维护成本的优势，寿命也都能达到25年以上。
于是矿方决定——使用FLANDERS的交流系统来改造它，2019年7月，8050由DRE28 直流电机带动落下了大臂 ，现场改造开始。。。。。。90天之后，DRE28 交流驱动型 8050开始了新的工作生涯。 FLANDERS称：“交流系统的设计包含了安全功能，硬件兼容性、更简单、更安全的操作机制和可扩展性是FLANDERS 交流系统设计的基准。” FLANDERS说，交流系统的一个主要特点是独特且易于接近的驱动柜，可取代直流电动机、发电机组。半导体采用水冷方式，所以驱动柜可以使部件免受外部空气（风冷方式）中碎屑的伤害。交流系统大幅减少了噪音、灰尘、热量，旋转部件数量也更少了，消除了直流系统才会有的一些安全隐患，保障了员工和维护技术人员的安全。 驱动柜还无需现场加工，不会产生粉尘，也不需要平衡件、清洁电刷和直流系统所需的其它定期维护。 提升/拉斗电机 690 V交流提升/拉斗电动机体积与直流电机一样，便于嵌入式安装，且无需改动制动器、传动装置和联轴器。H级绝缘的大风量鼓风机为交流电动机安全运行助力，其输出功率电机比直流电机高25%。 弧闪安全系统 FLANDERS交流系统在中低压交互时模仿了直流设计，电机和驱动柜具有零弧闪额定值，几乎不需要专业人员干预或手动隔离机器内的系统。 几个系统可应对弧闪安全问题： ——金属门可安全防护大功率组件，所有门均使用Fortress联锁装置，确保在进入前按要求隔离高压 ——电子控制板中有低电压面板，无需进入高功率区域 ——安装在每个驱动柜中的光学弧闪继电器，用于监测电弧和高压真空断路器，可将电势降低以避免产生电弧 ——快速熔断器位于二级驱动变压器以及为驱动系统供电的桥柜、还有驱动系统的直流母线上 接地故障检测 内置的Bender（本德尔）IRDH265接地检测仪消除了触电风险，提供了系统关闭超驰控制。每个驱动系统都有手动接地故障测试功能，用以补充Bender自动检测功能。FLANDERS说，这样电工就可以手动验证接地故障监测系统的功能。该系统是可编程逻辑控制，防止驱动器运行时的线路操作。 还能继续优化 直流电机输出受换向器限制，而交流的强大能力在拉铲上得以体现。FLANDERS表示，通过分析机器数据、实施优化升级，仍有潜力可挖。 交流使用效果 从2019年9月至2021年6月，DRE28 交流版 8050在之前的直流版的电气、机械结构基础上平稳运行。2021年7月，经过系统优化，交流 8050超越了直流 8050的能力极限，接近于8200 直流拉铲的生产力水平，并继续在降低维护成本、提高生产力、提高效能方面获得收益。
结果来自于直流和交流拉铲12个月运行情况的并排比较数据，包括2021年7月升级后所报告的3个月数据。 按FLANDERS的说法，DRE28 交流8050在操作、电气方面都是车队中最安全的，自安装以来，驱动柜和电动机保持在零弧闪的水平。FLANDERS战略业务发展经理Owen Uebel表示；“我们的客户对交流系统的安全和易于操作给予极高评价，“操作人员向管理层反映：工作条件明显改善。” 在生产力方面，DRE28交流系统的低维护设计减少了停机时间，机器利用率相应提高。一项为期12个月的比较研究证实，与直流8050相比，交流8050多移除了物料200万实立方米。经过2021年7月的优化，预计在2022年，交流拉铲将达到每年至少1500万实立方米的产能，将创下该矿的记录。同时，一项独立研究证实，在2020年1月1日至12月31日运行期间，交流8050的能效提高了11%。 FLANDERS称：“如前所述，交流系统的一个主要优势是可扩展性。2021年的优化提高了系统的峰值功率，使工作循环时间减少了4.5秒，不会产生额外的结构应力和机械应力，MineWare报告和外部顾问都证实了这一点。” FLANDERS表示，交流系统所用的固态组件，大大减少了拉铲的机械磨损，延长了机器生命。维护成本平均下降了55%以上（2021年7月升级以来的数据显示，此数值可能会超过65%)。 此外，交流拉铲效率的提升相当于减少了4500吨二氧化碳排放量，具有重大意义。单从这个方面来说，以每吨200美元的全球价格计算，就是每年45万美元，在本研究的两年内是90万美元。 FLANDERS介绍，交流改造在运行18个月内就实现了投资回报，使其成为市场上成本最低的预剥离解决方案。截至2021年10月，该矿机电维护总支出底线下降了60%。 |
