摘要:电传动是基于“电能-机械能”的传动方式,电能可以来自内燃机组、电网或蓄电池,电动机与动力源之间为软连接,传动系统布置不受约束,空间利用率高,具有无级变速的特性,传动部件受冲击小,动力制动行驶安全。随着大功率电力电子器件,高性能、高比功率电动机、发电机的问世及电气设备控制技术的发展,电传动技术在内燃机车、军工车辆及工程机械领域得到了广泛应用。本文主要分析探讨了电传动技术在工程机械上的应用情况,以供参阅。
关键词:电传动技术;工程机械;应用
引言
电传动的能量传递过程比较简单,其将电能直接转换成社会生产所需机械能。电能又能通过其他形式得到转换,包括太阳能、风能、核能以及生物质能等。在当前生产中,电动机采用软性方式与动力源进行连接,从而实现系统对空间的高效利用,并且其具有移动方便、运行安全的特点。电传动技术在工程机械以及内燃机车等领域的应用均是从先进电子设备开始。
1电传动技术的发展
电动机技术在我们的生活中应用极大。但是这项技术却不是那么的神秘莫测,它其实就是利用电动机驱动生产的机械设备和交通运行设备,实现电能到机械能的转换。电传动的初期,仍采取以一台电动机用天轴、皮带传动,拖动成组设备运行,其缺点是能量传递中损耗极大,效率低。当电机发生故障时,则成组的生产机械全部都要停止运行。20世纪20年代,生产机械广泛采用“单电动机拖动系统”。在发展到20世纪30年代广泛采用“多电动机拖动系统”,即每一个工作模块都是用一个电机来拖动。电机拖动技术发展到现在,一般都要求局部和全部自动化,因此要求与各种控制元件组成自动控制系统。伴随着材料技术和微型计算机技术的发展,电传动系统开始向大功率、智能化方向挺进。
2电传动技术在工程机械上的应用
在工程的整个施工整个环境之中,其实对于机械化的水平以及效率都是具有一定的要求的,会更多地需要施工设备可以进行移动,因此这种对于施工设备移动的需求就会直接的电传动系统,对于电传动行走系统和工作驱动两个方面具有非常大的需求。在传统的工程机械施工过程中机械传动的形式主要有机械传动液力、液压传动,还有几种方式进行组合所造成的混合传动等几种不同的方式,来共同促成。但是在几种方式传动方式会受到材料的技术、制造工艺等方面的局限,对于大型工程不能很好的进行满足。因此在逐渐的发展过程中就会式的电传动技术得到更广泛的应用,随着技术的发展,对这些问题进行很好的解决。
2.1电传动行走系统
电传动行走系统相比于机械——液力传动行走系统,结构更加简单,取消了离合器、变速器、传动轴等部件。延迟了传动装置的使用寿命,提高了传动装置的安全可靠性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而且,简化的传动系统一定程度上增加了车辆的离地间隙,提升了相关部分的性能。省略了大扭矩的机械传动系统的制作。运用软电缆将电动轮与动力源相链接,空间占有率相对较小,节省了空间,在对整车设计布置中相对比较灵活、自由。将轴向载荷进行更为合理的分配。目前,应用电传动行走系统的工程机械多数为履带推土机、大吨位康用车以及大功率平地机等工程机械。由交流发动机产生的交流电通过整流器转变为直流电,再由逆变器转变为交流电,对装置进行驱动,带动履带以及轮胎实现工程机械的移动。同时,电传动系统可以对工程机械实现实时监控以及控制,可以准确、安全的完成各项操作任务,根据负载情况改变驱动设备的能耗,实现一定程度上的节能减排。
2.2电传动工作系统
为使工程机械的移动更加方便,一般可在设备上进行发电机的安装。机械设备通过自带发电机发出的三相交流电进行工作。部分高设计标准的机械,会进行电流逆变系统的设置,凭借整流和逆流的过程转变不可控的三相交流电为可调频的三相电流,从而有效控制驱动装置。然而,移动范围小、大功率输出的系统则一般采用外界供电的方式。驱动设备采用外界供电,能够使自身结构更加简单,将能量处理系统省略,能够实现设计和运行成本的节约。并且,这类电气驱动的机械设备能够使用户的各种需求得到满足,使用微型计算机监控电气量在精确性方面也具有更好的保证,可有效避免由于中间传感器的影响导致控制的失真,可有利于装置监控及预警功能的实现。
3电传动技术在工程机械领域的应用前景
(1)电传动技术最早应用于内燃机车,后来推广到重型运输车辆、舰船等领域。近几年来,随着绝缘栅双极晶体管(IGBT)等电力电子器件及变流控制等技术的发展,带动了高速铁路动车组及风力发电等领域技术的发展,同样,这些技术也必将推动我国工程机械领域电传动技术的发展。(2)节能减排是当今及今后经济社会发展的永恒话题,工程机械产品大多使用燃料,实现节能减排目标最根本的办法是提高燃料利用效率或使用更清洁的能源,使用电力或柴电混合动力的电传动技术将是未来工程机械的重要发展方向。(3)高效率、低成本是工程建设的需要,实现这一目标的方法是工程机械的大型化。大型电机采用调速技术后节能效果明显,技术成熟、使用经济的电传动方式必将是大型工程机械首选的传动方式,如前几年120t、150t、170t级的矿用电动轮自卸卡车是市场主导产品,而现在190t、220t、290t级矿用电动轮自卸卡车已被广泛应用,目前最大的矿用电动轮自卸卡车已达到400t级。鉴于国家节能减排政策的实施,工程机械大型化发展趋势,大电机制造技术、电力电子技术、计算机控制等关键技术取得的突破及核心零部件的不断研制成功,必将带动工程机械电传动技术的发展,电传动技术在工程机械上的应用前景广阔。
结束语
总而言之,电传动技术具有工作效率高、调速性能突出等显著优势,在我国工程机械领域得到越来越广泛的应用。随着电机制造技术、计算机控制技术以、电力电子技术、半导体制造技术以及其他相关技术的研发,电传动技术还将得到进一步提高与完善,其拥有十分良好的发展前景。
参考文献
[1].电传动技术在工程机械上的应用[J].时代汽车.2018(11).
[2]刘春宝.电传动技术在工程机械上的应用[J].神州.2018(19).
论文作者:杨翠敏
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/3
标签:电传论文; 工程机械论文; 技术论文; 系统论文; 电动机论文; 方式论文; 电能论文; 《防护工程》2019年12期论文;