Delist.ru

Выбор рациональной структуры, основных компонентов и систем управления электротрансмиссией гусенечных машин (23.03.2007)

Автор: Назаров Сергей Витальевич

Блок коммутации обеспечивает:

-автоматическое включение блока МНЭ на заряд при остановках машины, при переходе ТЭД в генераторный режим работы;

-подключение МНЭ на разряд при увеличении нагрузки на гусеницах и падении напряжения в общей шине постоянного тока при переходных режимах движения, а также подключение МНЭ в качестве усилителя мощности при трогании и разгоне машины;

-подключение тормозных резисторов к ТЭД при избытке рекуперируемой от ТЭД энергии и полностью заряженном емкостном накопителе.

Рис. 7. Блок-схема системы управления электрической трансмиссией

Рис. 8. Схема блока коммутации

Работа устройства коммутации емкостного накопителя предусмотрена на следующих режимах работы машины:

-при остановке машины и работе двигателя внутреннего сгорания на холостом ходу;

-при трогании и разгоне машины;

-при прямолинейном движении и постоянной внешней нагрузке и изменении отдачи мощности генератором;

-при прямолинейном движении и возрастающей внешней нагрузке на двух гусеницах одновременно;

-при прямолинейном движении и возрастающей внешней нагрузке на одной гусенице;

-при торможении;

-при осуществлении поворота.

Предлагаемая система управления электрической трансмиссией обеспечивает:

- улучшение характеристик машины в процессе разгона, торможения и реверсирования электропривода трансмиссии;

-эффективное накопление в ЕН электрической энергии, поступающей от тягового электродвигателя, работающего в генераторном режиме;

-устранение больших обратных токов в процессах рекуперации энергии, которую необходимо рассеивать на крупногабаритных сопротивлениях;

-повышение качества электрической энергии и надежности работы потребителей путем существенного снижения уровня пульсаций, провалов, бросков напряжений и токов за счет фильтрующих свойств ЕН.

Основные результаты и выводы.

1. На основе анализа существующих и перспективных структурных схем электротрансмиссий для тяговых средств разработана обобщенная методика, позволяющая провести сравнительную оценку эффективности применения электротрансмиссий ГМ и произвести выбор рационального варианта структурной схемы и компонентов ЭТ.

2. Уточненная математическая модель ЭТ переменного тока на базе преобразователя со звеном постоянного тока и МНЭ позволила исследовать ее работу в различных режимах и обеспечила выбор исходных данных для определения типа и оптимальных параметров основных компонентов ЭТ для использования их в ГМ заданного класса. На основе предложенной методики оценки и уточненной математической модели ЭТ в работе проведен анализ электрических трансмиссий заданного класса ГМ, оценена возможность установки в моторнотрансмиссионном отделении и эффективность их применения.

4. Произведены расчеты основных характеристик выбранной схемы в сравнении с существующими аналогичными типами трансмиссий, а также с гидромеханической трансмиссией. Предложена для заданного класса ГМ (до 40 т) рациональная структура электромеханической трансмиссии с поперечным валом, одним центральным ТЭД и электродвигателем привода поворота малой мощности с «нулевым» валом.

5. Установлено, что с применением в ГМ электромеханической трансмиссии её средняя скорость по совокупности дорожно-грунтовых условий повышается по сравнению с ГМ, имеющей электрическую трансмиссию классического типа, на 4…5 % и по сравнению с ГМ, имеющей гидромеханическую трансмиссию, – на 7…8 %. Доказано, что с применением электрических машин нового типа, масса ЭТ соизмерима с массой и объемом гидромеханической трансмиссии.

6. Разработана функциональная схема системы управления, обоснованы оптимальные режимы и параметры законов управления. Для повышения тягово-скоростных и экономических показателей и согласования работы МНЭ с основными компонентами ЭМТ предложена схема блока коммутации.

7. Выбрана структура ЭМТ для ГМ массой около 40 т. превосходящая существующие проекты перспективных ЭТ классического типа по показателям удельного объема и массы, а также серийную ГМТ по надежности, технологичности производства и ремонта.

8. В структуре электромеханической трансмиссии применен МНЭ, что обеспечило эффективное использование рекуперируемой от основного ТЭД мощности при движении по инерции и торможении, уменьшило значение обратных токов, габариты и мощность специальных рассеивающих сопротивлений, снизило пульсации и уровень падения напряжения на общей шине постоянного тока при изменениях нагрузки.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Ютт В.Е., Назаров С.В. МАДИ (ГТУ). Оценка структур перспективных электротрансмиссий вездехода / Сборник научных трудов. Автоматизация в строительстве и на транспорте. Москва 2005 г. стр. 79-82.

2. Ютт В.Е., Назаров С.В. МАДИ (ГТУ). Методика выбора рационального варианта электротрансмиссии / Сборник научных трудов. Методы прикладной информатики и коммуникационные технологии в автоматизации и управлении. Москва 2005 г. стр. 92-95.

3. Ютт В.Е., Назаров С.В. МАДИ (ГТУ). Комплекс математических моделей электротрансмиссий вездеходов / Сборник научных трудов. Методы прикладной информатики и коммуникационные технологии в автоматизации и управлении. Москва 2005 г. стр. 40-44.

4. Ютт В.Е., Назаров С.В. МАДИ (ГТУ). Выбор режимов и структурной схемы управления электротрансмиссией вездехода / Сборник научных трудов. Методы и модели автоматизации управления. Москва 2005 г. стр. 83-87.

5. Назаров С.В. МАДИ (ГТУ). Экспериментальные исследования элементов электротрансмиссии гусеничной машины / Сборник научных трудов. Методы и модели автоматизации управления. Москва 2006 г. стр. 175-178.

6. Сидоров Б.Н. Назаров С.В. Вездеходные машины с электротрансмиссией. – М.: Электроника и электрооборудование транспорта. №6, 2006 – с. 15-16.

Выходные данные автореферата Назарова С.В.

_____________________________________________________________

Подписано в печать

21.03.07

Формат 70х84/16

Печать офсетная

загрузка...