Тема: АЭП ТПМ транспортного типа (ТПМтт).

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 9

1 Обзор ТПМтт.

2 Анализ характерных особенностей технологического процесса.

3 Требования к ЭП.

1 Обзор ТПМ_ТТ.

Причина успешного внедрения тягового ЭП:

1) увелич. масштабов и объемов добычи полезных ископаемых открытым способом.

2) интенсификация перевозок в труднодоступных районах;

3) необходимость разработки машин, не загрязняющих воздух в городах

4) низкий шум, вместимость, прогрессивные технические решения (автобусы маршрутные такси.

Обзор (классификация):

а) по роду привода:

- транспортные средства (ТС) с автономным приводом;

- ТС с троллейным и кабельным питанием;

б) по виду механизма передвижения:

1) на колесном ходу (безрельсовые, напольные транспортные средства – ТС),

2) ТС на рельсовом ходу. В соответствии с номенклатурой, согласованной между странами, в зависимости от конструктивных особенностей безрельсовые машины делят:

1 – электротягачи,

2 - эл/тележки,

3 - эл/тележки с ПУ,

4 - эл/погрузчики и эл/штабелеры,

5 - эл/мобили,

6 -специальныеподъемно-транспортные средства с ЭП.

ЭЛЕКТРОМОБИЛИ (ЭМ). Это автономные ТС автономной эл/устаеновкой. К ЭМ относятся карьерные автомобили с ДВС и ЭП «БелАЗ». Не обязательно, чтобы привод был электрическим, возможно сочетание с электрической трансмиссией. Качества, характеризующие его отличие от др. ТС:

1) автономность энергоустановки и самого ЭМ;

2) использование в качестче первоисточника энергии химического источника тока.

В зависимости от условий работы, эксплуатации и характера технологических циклов ЭМ делят:

1) городские ЭМ - ГЭМ 0, 3..3 т., пассаж. и грузовые перевозки;

2) КЭМ – карьерные ЭМ (самосвальные автопоезда) 75..180 т., энергоустановки дизель-генератор 600..1500 кВт;

3.1) резание и выбор грунта, перевозка грунта, возвращение в забой – копающие погрузчики, скрепера;

3.2) резание и режимы перемещения и разравнивания грунта (бульдозеры, автогрейдеры и планировщики);

4) ВЭМ – внутризаводские ЭМ (напольный безрельсовый транспорт) 4, 5 т. 150 м. Штабелеры до 50 м., Эл/тележки до 10 т. до 1000м., тягачи более 200м.;

5) ЭМПП – повышенной проходимости. Многоприводные шасси с индивидуальным приводом ведущих колес или многозвенные автопоезда (лидер с активной эл/установкой и грузовые платформы). К ТС с троллейным питанием относятся троллейбусы, трамваи, метрополитен и др.

2 Анализ характерных особенностей технологического процесса .

Троллейбусы. По сравнению со стационарными установками тяговое эл/оборудование работает в тяжелых условиях (неровности дороги – колебания, вибрации кинематики и т.д.), загрязнения, вода, проникающие в оборудование при движении, работают с резко–переменной нагрузкой ан меняющемся профиле пути.

Характерные особенности технологического процесса ТПМтт конкретно для ГЭМ: эксплуатация на дорогах с покрытием. Основные требования к ГЭМ: обеспечение высоких тягово-динамических свойств и средней скорости 30..60 км/ч. это диктует особенность их транспортных циклов: характерны часто вынужденные остановки 1..2, 5 км, интенсивные разгон после трогания, выдержка установленной скорости в условиях уличного движения.

КЭМ . Составляющие одного транспортного цикла: погрузочные операции – ожидание, маневрирование под погрузку, погрузка; движение с грузом по временным дорогам, подъем к месту разгрузки по постоянны трассам; разгрузочные операции: ожидание, маневрирование, разгрузка; движение в забой. Дороги с уклоном 10..12% и улучшенным покрытием.

ЗТМ. Основная технологическая операция: разработка грунта. Силовой процесс, характеризующийся максимальным тяговым усилием и малой скоростью движения 2..8 км/ч. при резании, копании – работа в режиме на упор. В режиме перевозки (скреперы) – тяговое усилие ниже копания и соответствует усилиям, развиваемым КЭМ. Машины работают вне дорог и на ограниченных площадках и перемещаются по криволинейным траекториям с малым радиусом поворота.

ВЭМ. У всех моделей погрузчиков и штабелеров расход эл/энергии на технологические операции соизмерим, а иногда и превышает расход на транспортные операции.

ЭМПП. Одна из нескольких энергоустановок питает значительное (более 4х тяговых двигателей колес), нагрузки которых в один момент существенно отличаются.

3 Требования к ЭП ТПМтт.

ЭП делится на составные части:

1) энергоустановку – ЭУ,

2) привод ведущих колес – ПВК,

3) аппаратуру регулирования (АР). Базовая структура системы СТЭП изображена на рисунке. СТЭП представляет собой совокупность источника постоянного тока и ЭП ведущих колес, конструктивно оформленные в виде мотор-осей, мотор-колес, совместная работа которых определяется аппаратурой регулирования АР.

Требования к ЭП - применительно к ГЭМ:

1) функциональные требования:

1.1) Плавное изменение скорости 3..70 км/ч.

1.2) стабильность автоматического поддержания установившейся скорости 20..60 км/ч не ниже 10%. Это энергетически выгодно для движения в уличном потоке

1.3) плавное управление тяговым моментом при трогании и разгоне

1.4) обеспечение высоких тягово-динамических свойств

1.5) плавное управление тормозным моментом при скорости выше 15 км\ч

1.6) ограничение момента и мощности на заданном уровне

1.7) заряд тока батарей при рекуперации энергии при движении под уклон

1.9) возможность работы в режиме выбега, наката с плавным переходом в режим тяги или динамического торможения. 1.10) реверс только после остановки ЭМ.

2) Конструктивные требования:

2.1) масса ТЭП меньше 5..6% от всей массы ЭМ,

2.2) узлы, агрегаты ТЭП выполняются в виде конструктивно законченных модулей, легко заменяются в условиях эксплуатации

2.3) защита от попадания грязи, воды и т.п,

2.4) защита от сбоев при кратковременном перерыве питания,

2.5) условия эксплуатации соответствуют требованиям, и обеспечивается периодичное техобслуживание.

3) экономические требования.

3.1) начальная стоимость не должна превышать 15..20% стоимости ЭМ.

3.2) трудоекость технического обслуживания ТЭП не должна превышать 30..40% от общей ТЁ в целом.

Аналогично формулируются требования и для других ЭМ с учетом допустимых требований из-за специфики процессов, например, для ЗТМ из-за режима работы на упор – повышенные требования к устройствам автоматического ограничения тягового усилия и защиты оборудования от перегрузок. Для ГЭМ – учет грузового потока – повышенные требования к параметрам устройств электрического торможения.

W=w0-Δ w W0=U/kФ Δ w=IR/(kФ)²

Тема: Особенности ЭП ТПМтт.

1 Формирование характеристик тягового типа.

2 Многодвигательный ЭП с дифференциальм.

3 ЭП по схеме “мотор-колесо”.

1 Формирование характеристик тягового типа.

Главные эксплуатационные показатели ТПМтт, оказывающие влияние на выбор аппаратов СТЭП:

1) полная масса груженного ТС (G эл.гр.);

2) свободная отдаваемая на тягу мощность энергоустановки (Рэу);

3) длительная номинальная суммарная сила тяги при номинальной скорости (Fном);

4) масса колес (m_К);

5) максимальная сила тяги при максимальной скорости (Fмах).

Усилие F от скорости v имеет предельную зависимость . предельная зависимости зависит от: КПД передачи силовой цепи преобразования и передачи энергии. В зависимости F(v) определяют требуемую кратность максимальной скорости и максимальной силы: Kv=Vmax / Vном, К_F = Fmax / F ном. Обеспечивается регулирование скорости двигателя Wд на валу электродвигателя привода ведущих колес.

Кратность максимальной скорости и момента равна Kw = Wmax / Wном = 3..6;

Km = Mmax / Mном = 3..4. Пусковой момент достигает величины 3..4 Мном.

Тяговая характеристика ЭМ имеет вид: , где c - коэффициент жесткости. При разработке СТЭП обеспечивается заданное изменение F и скорости v –значение c переменное и зависит от многих причин. Более всего на c оказывает влияние кроме регулирующих свойств и показателей тяговых двигателей параметры и внешняя характеристика энергоустановки. Значение коэффициента c определяют способам взаимного регулирования ЭУ и ТЭД.

Переключение групп источников: 1) регулирование скорости, 2) управление магнитным потоков ТЭД.

Можно использовать многоскоростные передачи ПВК и др. Вид тяговой характеристики электродвигателя: МХ ТЭД может быть выражена в виде: . Если c = const, но в действительности переменная. Коэффициент жесткости для каждого участка:

; - для электромобиля.

Вопрос 2: Многодвигательный ЭП с дифференциалом. Кинематическая схема на карточке.

Описание кинематической схемы: М1, М2 – двигатели; 1, 2 – ведущие шестерни; 3 – выходная шестерня- зубчатое колесо планетарной передачи с подвижной осью вращения; 4’, 4’’ – шестерни сателлиты; 5 – дополнительная шестерня дифференциала; 6 – подшипники сателлитов. При вращении М1 и М2 ведущие шестерни 1и 2 обкатываются по сателлитам 4, ось вращения а-а которых связана с выходной шестернью. Вращение сателлитов приводит к вращению их оси а-а, а значит и шестерни 3, от которой движение через 5 передается рабочему органу. Моменты выходной шестерни равны сумме моментов двигателей:

Мдиф = М₁+ М₂. Уравнение механической характеристики:

; ; (жесткость МХ диффер-ла).

1. МХ первый и второй двигатели одинаковые:

2. МХ1 на равна МХ2:

Применение дифференциала дает дополнительные возможности плавного регулирования скорости ЭП. При вращении двигателей в разные стороны МХ аналогична характеристике динамического торможения.

3 Электропривод по схеме мотор-колесо . (МК)

ЭП с использованием МК открывает новые возможности рациональной компоновки схем. МК- исполнительный механизм систем тягового ЭП.

В нем осуществляется преобразование электроэнергии вырабатываемой автономным источником питания в механическую энергию.

МК конструктивно объединяет: тяговый двигатель, механическую передачу, колесо и др.

Особенность МК - рациональная компоновка, двигатель полностью размещен внутри обода около колеса.

Основные базовые параметры:

1) Номинальная нагрузка на шину ( Gk )

2) Max скорость ( Vmax )

3) Удельная расчетная мощность ( Ne’’ )

4) Среднее значение удельной силы тяги ( f )

5) Max динамический фактор ( D )

Тяговая характеристика одного колеса:

; F- суммарная сила тяги, mk - количество ведущих колес.

- предельная мощность.

Если величина Рк=const , то предельная тяговая характеристика описывается уравнением: Fk*V=const;

Соотношение базовых параметров и параметров длительного режима работы двигателя.

( 1 ) ( 2 )

т.к. откуда следует:

( 3 ); ( 4 )

( 5 ) ( 6 )

Ка -коэф., учитывающий значение Ne’’ - коэф. энерговооруженности:

;

Тема: Обзор АЭП ТПМ_ТТ.

1 Обзор и краткий анализ систем АЭП ТПМ_ТТ.

2 Типовые схемные решения АЭП электропогрузчика (лабораторная работа N8).

1 Обзор и краткий анализ систем АЭП ТПМ_ТТ.

1. АЭП напольного безрельсового транспорта - ЭП постоянного тока. Автономный источник питания тяговые аккумуляторные батареи.

ТЭД-ДПТ смешанного возбуждения (для механизмов подъёма)

ДПТ последовательного возбуждения – механизм передвижения.

В этой группе:

А) Пуск двигателя подъема прямой на х.х. Регулирование скорости изменением под-

водимого напряжения. Путем секционирования батарей, введением сопротивления и ослаблением поля. Управление с помощью контакторов.

Б) ЭП с тиристорными преобразователями с питанием от АБ (ШИР)

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 89