Назаров Сергей Витальевич

Выбор рациональной структуры, основных компонентов и систем управления электротрансмиссий гусеничных машин

Специальность 05.09.03 – «Электротехнические комплексы и системы»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2007

Работа выполнена в Московском автомобильно-дорожном институте (ГТУ)

Научный руководитель

- доктор технических наук, профессор Ютт Владимир Евсеевич

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор Марсов Вадим Израилевич

Кандидат технических наук, доцент Малеев Руслан Алексеевич

Ведущая организация – ФГУП Научно-исследовательский и

экспериментальный институт автомобильной

электроники и электрооборудования

Защита состоится 24 апреля 2007 года в 10 часов в ауд.42 на заседании диссертационного совета Д212.126.05 при Московском автомобильно-дорожном институте (ГТУ) по адресу:

г.Москва, 125319, Ленинградский пр-кт, 64

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке

МАДИ (ГТУ)

Автореферат разослан «23» марта 2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент Н.В.Михайлова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

В настоящее время актуальной задачей является перемещение монтажно-транспортных агрегатов типа МТА-40, предназначенных для транспортирования модулей и блоков семейства блочно-модульных буровых установок. Для буксирования агрегатов такого типа необходимо от 2 до 9 тракторов марки Т-100М в зависимости от условий и комплектации. При этом имеют место неравномерность работы тракторов, сложности в организации процесса перевозки и управления ею на различных этапах. Кроме того, существенные ресурсы требуются для обеспечения жизнедеятельности дополнительных членов бригады, что в условиях длительной автономности приводит к значительному повышению затрат.

Уменьшение количества техники, находящейся на заповедной территории способно также существенно снизить пагубное влияние результатов человеческой деятельности на девственную природу.

Поэтому применение тягового средства, способного обеспечить транспортировку агрегатов МТА-40, представляет значительный интерес.

Использование тяжелых гусеничных машин для выполнения обозначенной задачи в предельно тяжелых условиях обусловливает основные требования к подвижности и энергообеспеченности гусеничных машин (ГМ), которые могут быть реализованы за счет совершенствования тягово-динамических и топливно-экономических свойств, повышения уровня автоматизации управления на основе разработки и применения в ГМ автоматических бесступенчатых трансмиссий и электронных систем управления ими. Это позволяет, наряду с другими достоинствами, реализовать плавное увеличение тяговых возможностей до значения, равного возможности движения по сцеплению.

Реализация тягового потенциала машины в условиях слабой несущей способности опорной поверхности и высокого сопротивления на крюке возможно на основе автоматизации применения бесступенчатых трансмиссий. Автоматические трансмиссии обеспечивают, близкий к оптимальному выбор параметров управления для требуемого режима и условий движения. Они позволяют снять с механика ряд функций по управлению движением, облегчить процесс управления, что в итоге повышает его работоспособность, снижает утомляемость, что также способствует повышению скорости движения. Наиболее целесообразна автоматизация процесса управления движением ГМ и обеспечение дистанционного управления, которые реализуются при применении электрических бесступенчатых трансмиссий. Таким образом, тема и выбранное направление исследования можно считать актуальным.

Создание ГМ с бесступенчатыми электрическими трансмиссиями сопряжено с определенными трудностями, обусловленными недостаточной разработкой теоретических положений, посвященных исследованию эффективности различных структур электротрансмиссией (ЭТ), динамики гусеничных машин с электротрансмиссией переменного тока, методики выбора из ряда возможных вариантов и построения структурных схем трансмиссий такого типа.

Цель и задачи работы. Целью настоящей диссертационной работы является научно обоснованный выбор рациональной структуры, основных компонентов и систем управления ЭТ, обеспечивающих высокий уровень тяговых свойств, энергообеспеченности и автоматизации управления движением ГМ при повышенном сопротивлении на крюке.

Для достижения указанной цели поставлены задачи исследования:

1. Обоснование необходимости и возможности применения в вездеходах бесступенчатых электротрансмиссий.

2. Разработка методики сравнительной оценки эффективности и выбора рациональной структуры ЭТ, типа и характеристик ее основных компонентов.

3. Уточнение математической модели бесступенчатой ЭТ для исследования динамических характеристик машины с электротрансмиссией и получения исходных данных в целях сравнительной оценки эффективности предпочтительных вариантов ЭТ.

4. Исследование и выбор возможных рациональных режимов управления и структуры системы управления ЭТ.

5. Научное обоснование выбора рационального структурного построения ЭТ, разработка практических рекомендаций по режимам и системам управления, типу и характеристикам основных компонентов и оценка эффективности предпочтительных вариантов ЭТ для заданного класса ГМ.

Научная новизна заключается в следующем: