Какая мощность двигателя передается приводному агрегату электропривода: Ошибка 404. Страница не найдена!

Содержание

Выбор электродвигателя и расчет его рабочих параметров

Правильность подбора электродвигателя, учитывающая специфику приводного механизма, условия работы и окружающей среды, определяет длительность безаварийной работы и надежность системы «двигатель – нагрузка».

Далее приведены рекомендации по выбору электродвигателя (последовательность, в которой они представлены, не является обязательной).

На первом этапе необходимо определиться с типом электрического двигателя. Ниже даны краткое описание, преимущества и недостатки, сферы предпочтительного применения основных типов двигателей.

Типы электрических двигателей
  1. Двигатели постоянного тока

Основным преимуществом данных двигателей, которое определяло повсеместное их использование на этапе развития электрических приводов, является легкость плавного регулирования скорости в широких пределах. Поэтому с развитием полупроводниковой промышленности и появлением относительно недорогих преобразователей частоты процент их использования постоянно уменьшается. Там, где это возможно двигатели постоянного тока заменяются приводами на основе асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Основные недостатки двигателя постоянного тока (невысокая надежность, сложность обслуживания и эксплуатации) обусловлены наличием коллекторного узла. Кроме того, для питания двигателя необходим источник постоянного тока или тиристорный преобразователь переменного напряжения в постоянное. При всех своих недостатках двигатели постоянного тока обладают высоким пусковым моментом и большой перегрузочной способностью. Что определило их использование в металлургической промышленности, станкостроении и на электротранспорте.

  1. Синхронные двигатели

Основным преимуществом данных двигателей является то, что они могут работать с коэффициентом мощности cosφ=1, а в режиме перевозбуждения даже отдавать реактивную мощность в сеть, что благоприятно сказывается на характеристиках сети: увеличивается ее коэффициент мощности, уменьшаются потери и падение напряжения. Кроме того, синхронные двигатели устойчивы к колебаниям сети. Максимальный момент синхронного двигателя пропорционален напряжению, при этом момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения. Следовательно, при снижении напряжения синхронный двигатель сохраняет большую перегрузочную способность, а возможность форсировки возбуждения увеличивает надежность их работы при аварийных понижениях напряжения. Больший воздушный зазор по сравнению с асинхронным двигателем и применение постоянных магнитов делает КПД синхронных двигателей выше. Их особенностью также является постоянство скорости вращения при изменении момента нагрузки на валу.

При всех достоинствах синхронного двигателя основными недостатками, ограничивающими их применение являются сложность конструкции, наличие возбудителя, высокая цена, сложность пуска. Поэтому синхронные двигатели преимущественно используются при мощностях свыше 100 кВт.

Основное применение – насосы, компрессоры, вентиляторы, двигатель-генераторные установки.

  1. Асинхронные двигатели

По конструктивному принципу асинхронные двигатели подразделяются на двигатели с короткозамкнутым и фазным ротором. При этом большинство используемых электродвигателей являются асинхронными с короткозамкнутым ротором. Столь широкое применение обусловлено простотой их конструкции, обслуживания и эксплуатации, высокой надежностью, относительно низкой стоимостью. Недостатками таких двигателей являются большой пусковой ток, относительно малый пусковой момент, чувствительность к изменениям параметров сети, а для плавного регулирования скорости необходим преобразователь частоты. Кроме того, асинхронные двигатели потребляют реактивную мощность из сети. Предел применения асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором определяется мощностью системы электроснабжения конкретного предприятия, так как большие пусковые токи при малой мощности системы создают большие понижения напряжения.

Использование асинхронных двигателей с фазным ротором помогает снизить пусковой ток и существенно увеличить пусковой момент, благодаря введению в цепь ротора пусковых реостатов. Однако, ввиду усложнения их конструкции, и как следствие, увеличения стоимости их применение ограничено. Основное применение – приводы механизмов с особо тяжелыми условиями пуска. Для уменьшения пусковых токов асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором может быть использовано устройство плавного пуска или преобразователь частоты.

В системах, где необходимо ступенчатое изменение скорости (например, лифты) используют многоскоростные асинхронные двигатели. В механизмах, требующих остановки за определенное время и фиксации вала при исчезновении напряжения питания, применяются асинхронные двигатели с электромагнитным тормозом (металлообрабатывающие станки, лебедки). Существуют также асинхронные двигатели с повышенным скольжением, которые предназначены для работы в повторно-кратковременных режимах, а также режимах с пульсирующей нагрузкой.

После того, как определен тип электродвигателя, полностью учитывающий специфику рабочего механизма и условия работы, необходимо определиться с рабочими параметрами двигателя: мощностью, номинальным и пусковым моментами, номинальными напряжением и током, режимом работы, коэффициентом мощности, классом энергоэффективности.

Мощность и моменты

В общем случае для квалифицированного подбора электродвигателя должна быть известна нагрузочная диаграмма механизма. Однако, в случае постоянной или слабо меняющейся нагрузки без регулирования скорости достаточно рассчитать требуемую мощность по теоретическим или эмпирическим формулам, зная рабочие параметры нагрузки. Ниже приведены формулы для расчета мощности двигателя

P2 [кВт] некоторых механизмов.

  1. Вентилятор

где Q3/с] – производительность вентилятора,

Н [Па] – давление на выходе вентилятора,

ηвент, ηпер – КПД вентилятора и передаточного механизма соответственно,

kз – коэффициент запаса.

  1. Насос

где Q3/с] – производительность насоса,

g=9,8 м/с2 – ускорение свободного падения,

H [м] – расчетная высота подъема,

ρ [кг/м3] – плотность перекачиваемой жидкости,

ηнас, ηпер – КПД насоса и передаточного механизма соответственно,

kз – коэффициент запаса.

  1. Поршневой компрессор

где Q3/с] – производительность компрессора,

А [Дж/м3] – работа изотермического и адиабатического сжатия атмосферного воздуха объемом 1 м

3 давлением 1,1·105 Па до требуемого давления,

ηкомпр, ηпер – КПД компрессора и передаточного механизма соответственно,

kз – коэффициент запаса.

Кроме того, необходимо сопоставить пусковой момент двигателя (особенно в случае асинхронного с короткозамкнутым ротором) и рабочего механизма, так как некоторые механизмы имеют повышенное сопротивление в момент трогания. Следует иметь в виду и то обстоятельство, что при замене трехфазного асинхронного двигателя на однофазный пусковой момент последнего почти в три раза меньше и механизм, успешно функционировавший ранее, может не тронуться с места.

Развиваемый электродвигателем момент M [Нм] и полезная мощность на валу Р2 [кВт] связаны следующим соотношением

Полная мощность, потребляемая из сети:

для двигателей постоянного тока (она же активная)

для двигателей переменного тока


 

 

при этом потребляемые активная и реактивная мощности соответственно

В случае синхронного двигателя значение

Q1 может получиться отрицательным, это означает, что двигатель отдает реактивную мощность в сеть.

Важно отметить следующее. Не следует выбирать двигатель с большим запасом по мощности, так как это приведет к снижению его КПД, а в случае двигателя переменного тока также к снижению коэффициента мощности.

Напряжение и ток

При выборе напряжения электродвигателя необходимо учитывать возможности системы энергоснабжения предприятия. При этом нецелесообразно при больших мощностях выбирать двигатель с низким напряжением, так как это приведет к неоправданному удорожанию не только двигателя, но и питающих проводов и коммутационной аппаратуры вследствие увеличения расхода меди.

Если при трогании момент сопротивления нагрузки невелик и для уменьшения пусковых токов асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором может быть применен способ пуска с переключением со «звезды» на «треугольник», необходимо предусмотреть вывод в клеммную коробку всех шести зажимов обмотки статора. В общем случае применение схемы соединения «звезда» является предпочтительным, так как в схеме «треугольник» имеется контур для протекания токов нулевой последовательности, которые приводят к нагреву обмотки и снижению КПД двигателя, в соединении «звезда» такой контур отсутствует.

Режим работы

Нагрузка электродвигателя в процессе работы может изменяться различным образом. ГОСТом предусмотрены восемь режимов работы.

  1. Продолжительный S1 – режим работы при постоянной нагрузке в течение времени, за которое температура двигателя достигает установившегося значения. Мощность двигателя, работающего в данном режиме, рассчитывается исходя из потребляемой механизмом мощности. Формулы расчета мощности некоторых механизмов (насос, вентилятор, компрессор) приведены выше.
  2. Кратковременный S2 – режим, при котором за время включения на постоянную нагрузку температура двигателя не успевает достичь установившегося значения, а за время отключения двигатель охлаждается до температуры окружающей среды. В случае использования двигателя S1 для работы в режиме S2 необходимо проверить его только по перегрузочной способности, так как температура не успевает достичь допустимого значения.
  3. Повторно-кратковременный S3 – режим с периодическим отключением двигателя, при котором за время включения температура не успевает достичь установившегося значения, а за время отключения – температуры окружающей среды. Расчет мощности электродвигателя обычного исполнения для работы в режиме S3 производится по методам эквивалентных величин с учетом пауз и потерь в переходных режимах. Кроме того, двигатель необходимо проверить на допустимое число включений в час. В случае большого числа включений в час рекомендуется использовать двигатели с повышенным скольжением. Данные электродвигатели обладают повышенным сопротивлением обмотки ротора, а, следовательно, меньшими пусковыми и тормозными потерями.
  4. Повторно-кратковременный с частыми пусками S4 и повторно-кратковременный с частыми пусками и электрическим торможением S5. Данные режимы рассматриваются аналогично режиму S3.
  5. Перемежающийся S6 – режим, при котором работа двигателя под нагрузкой, периодически заменяется работой на холостом ходу. Большинство двигателей, работающих в продолжительном режиме, имеют меняющийся график нагрузки.

При этом для обоснованного выбора двигателя с целью оптимального его использования рекомендуется применять методы эквивалентных величин.

Класс энергоэффективности

В настоящее время вопросам энергоэффективности уделяется огромное внимание. При этом под энергоэффективностью понимается рациональное использование энергетических ресурсов, с помощью которого достигается уменьшение потребления энергии при том же уровне мощности нагрузки. Основным показателем энергоэффективности двигателя является его коэффициент полезного действия

где Р2 – полезная мощность на валу, Р1 – потребляемая активная мощность из сети.

Стандартом IEC 60034-30 для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором были установлены три класса энергоэффективности: IE1, IE2, IE3.

 

Рис. 1. Классы энергоэффективности

Так, например, использование двигателя мощностью 55 кВт повышенного класса энергоэффективности позволяет сэкономить около 8000 кВт в год от одного двигателя.

Степень защиты IP, виды климатических условий и категорий размещения

ГОСТ Р МЭК 60034-5 – 2007 устанавливает классификацию степеней защиты, обеспечиваемых оболочками машин.

Обозначение степени защиты состоит из букв латинского алфавита IP и последующих двух цифр (например, IP55).

Большинство электродвигателей, выпускаемых в настоящее время, имеют степени защиты IP54 и IP55.

Категория размещения обозначается цифрой:

1 – на открытом воздухе;

2 – под навесом при отсутствии прямого солнечного воздействия и атмосферных осадков;

3 – в закрытых помещениях без искусственного регулирования климатических условий;

4 – в закрытых помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями.

Климатические условия:

У – умеренный климат;

УХЛ – умеренно холодный климат;

ХЛ – холодный климат;

Т – тропический климат.

Таким образом, при выборе электродвигателя необходимо учитывать условия окружающей среды (температура, влажность), а также необходимость защиты двигателя от воздействия инородных предметов и воды.

Например, использование электродвигателя с типом климатического исполнения и категорией размещения У3 на открытом воздухе является недопустимым.

Усилия, действующие на вал двигателя со стороны нагрузки

Наиболее нагруженными в двигателе являются подшипниковые узлы. Поэтому при выборе двигателя должны быть учтены радиальные и осевые усилия, действующие на рабочий конец вала двигателя со стороны нагрузки. Превышения допустимых значений сил приводит к ускоренному выходу из строя не только подшипников, но и всего двигателя (например, задевание ротора о статор).

Обычно допустимые значения сил для каждого подшипника приведены в каталогах. Рекомендуется в случае повышенных радиальных усилий (ременная передача) на рабочий конец вала установить роликовый подшипник, при этом предпочтительным является двигатель с чугунными подшипниковыми щитами.

Особенности конструкции двигателя при работе от преобразователя частоты

В настоящее время все большее распространение приобретает использование частотно-регулируемого привода (ЧРП), выполненного на основе асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

При использовании частотно-регулируемого привода достигается:

1. экономия электроэнергии;

2. плавность пуска и снижение пусковых токов;

3. увеличение срока службы двигателя.

В общем случае стандартный электродвигатель нельзя использовать в составе частотно-регулируемого привода, так как при уменьшении скорости вращения снижается эффективность охлаждения. При регулировании скорости вверх от номинальной резко увеличивается нагрузка от собственного вентилятора. В обоих случаях уменьшается нагрузочная способность двигателя. Кроме того, в случае использования двигателя в системах точного регулирования необходим датчик положения ротора двигателя.

При работе электродвигателя от преобразователя частоты в контуре вал – фундаментная плита могут протекать токи. При этом возникает точечная эрозия на шариках и роликах, на беговых кольцах подшипников качения, а также на баббитовой поверхности подшипников скольжения. От электролиза смазка чернеет, подшипники греются. Для разрыва контура прохождения подшипниковых токов на неприводной конец вала устанавливается изолированный подшипник. При этом по условиям безопасности установка изолированных подшипников с двух сторон двигателя не допустима.

Величина подшипниковых токов становится опасной для безаварийной работы двигателя при напряжении между противоположными концами вала более 0,5 В. Поэтому установка изолированного подшипника обычно требуется для электродвигателей с высотой оси вращения более 280 мм.

 Примечание

Необходимо отметить, что в случае отклонения условий эксплуатации двигателя (например, температуры окружающей среды или высоты над уровнем моря), мощность нагрузки должна быть изменена. Кроме того, при снижении мощности нагрузки в определенные моменты времени для рационального использования двигателя может быть изменена схема соединения обмотки, а, следовательно, и фазное напряжение.

 

Популярные товары

Шины медные плетеные

Шины изолированные гибкие и твердые

Шинодержатели

Изоляторы

Индикаторы наличия напряжения

Выбор электродвигателя для компрессора | Техпривод

Компрессоры широко применяются в быту и промышленности для сжатия воздуха и других газов с целью обеспечения работы пневматического инструмента и иного оборудования. Роль привода компрессорной установки чаще всего выполняет электродвигатель. При проектировании важно правильно подобрать двигатель по ряду критериев. Ниже мы расскажем, как это сделать.

Синхронный или асинхронный?

Как показывает опыт, для использования в составе компрессорных установок наилучшим образом подходят синхронные электродвигатели. Этому есть несколько причин:

  • при одинаковых габаритных размерах синхронные двигатели мощнее асинхронных;
  • при увеличении нагрузки на вал обороты синхронного привода не падают, что позволяет поддерживать высокую производительность компрессора;
  • КПД синхронных электродвигателей на несколько процентов выше, чем асинхронных, что объясняется использованием постоянных магнитов и наличием увеличенного воздушного зазора;
  • возможность работы с коэффициентом мощности вплоть до cosφ=1;
  • при аварийном падении напряжения двигатель сохраняет высокую перегрузочную способность и продолжает надежно работать;
  • при эксплуатации в режиме перевозбуждения синхронные электродвигатели отдают в электросеть реактивную мощность, что сводит к минимуму потери и падения напряжения в ней.

Однако, несмотря на все эти достоинства, синхронные двигатели применяются сравнительно редко, поскольку имеют целый ряд существенных недостатков:

  • сложная конструкция, снижающая надежность;
  • сложная схема запуска, увеличивающая стоимость компрессора и затраты на его обслуживание;
  • сложная система управления оборотами, не позволяющая в полной мере применять плавный пуск и регулировку давления компрессора путем изменения скорости;
  • сравнительно высокая стоимость.

Перечисленные недостатки синхронных агрегаты перевешивают их преимущества, поэтому в компрессорах используются надежные, дешевые асинхронные двигатели. О них и пойдет речь ниже.

Характеристики электросети

При выборе двигателя необходимо принимать во внимание особенности электросети, в которую он будет включаться. В одних случаях потребуются однофазные модели, рассчитанные на переменный ток напряжением 220 В, в других — трехфазные электродвигатели, работающие от сети 380 В. В настоящее время большинство промышленных компрессоров имеют питание 380 В.

Режим работы

Чаще всего компрессоры работают в продолжительном режиме работы (S1 по ГОСТ). С учётом этого оптимальным выбором становятся нереверсивные электродвигатели, рассчитанные на редкие запуски. Двигатели с режимом работы S1 способны работать продолжительное время без остановки при должном охлаждении.

Пусковой статический момент

Еще один важный фактор, который нужно учитывать — особенности запуска компрессора. Его пусковой статический момент может значительно превышать номинальный, поэтому необходимо располагать точными данными и подбирать электродвигатель, способный привести компрессор в действие с учетом пускового момента.

Указанное обстоятельство имеет значение не только при комплектации компрессора новым двигателем, но и при замене вышедшего из строя привода, особенно при установке однофазной модели вместо трёхфазной. Первая имеет приблизительно в три раза меньший пусковой момент. Таким образом, есть вероятность, что компрессор, который успешно функционировал с трёхфазным двигателем, с однофазным не запустится.

Скорость и охлаждение

Регулировка скорости двигателя в компрессоре имеет смысл в двух случаях:

  • Плавный пуск. Обычно реализуется схемой «звезда-треугольник».
  • Плавный пуск и изменение скорости при работе с целью регулировки и поддержания заданного давления на выходе компрессора. Реализуется применением преобразователя частоты.

Несмотря на то, что в компрессорах электродвигатель работает со скоростью не менее 50% от номинала, при понижении оборотов двигателя с крыльчаткой существенно ухудшается воздушное охлаждение. Поэтому в случае с регулировкой скорости необходимо выбирать агрегат с принудительным охлаждением, в котором есть встроенный вентилятор с отдельным питанием.

Геометрические параметры

Подбирайте двигатель так, чтобы его габариты, диаметр вала и другие геометрические параметры соответствовали тем, которые имеет компрессорная установка. Тогда механические соединения двигателя и компрессора не будут представлять особых сложностей.

Выбор мощности

Как было сказано выше, компрессор — устройство с постоянной нагрузкой и продолжительным режимом работы. Как и для прочих машин с аналогичными характеристиками, требуемая мощность электродвигателя для компрессора определяется по мощности на валу.

Если двигатель будет соединяться с компрессором ременной или шестерёнчатой передачей, необходимо закладывать в расчёты КПД последней. Для этого используется следующая формула:

P = kЗ x (Q x A x 10-3) / (ηК х ηП)

где:
P — требуемая мощность электродвигателя в кВт;
— коэффициент запаса, варьирующийся, как правило, от 1,05 до 1,15. Он необходим, чтобы включить в расчёты факторы, не поддающиеся вычислениям;
Q — подача (производительность) компрессора, выраженная в м3/с;
А — работа адиабатического и изотермического сжатия атмосферного воздуха объёмом 1 м3 до требуемого давления;
ηК — индикаторный КПД компрессора. В этом значении отражается потеря мощности, возникающая при реальном сжатии воздуха. Как правило, оно варьируется от 0,6 до 0,8;
ηП — КПД передачи, соединяющей электродвигатель и компрессор. Как правило, его значение варьируется от 0,9 до 0,95.

Запас мощности

В некоторых случаях компрессор работает с производительностью, превышающей расчётную. Это, как правило, бывает связано с особенностями градации моделей и ограниченной возможностью выбора. Если предполагается эксплуатация устройства в таких условиях, его нужно комплектовать электродвигателем повышенной мощности. Это увеличит ресурс двигателя и создаст запас по мощности для компрессора.

Другие полезные материалы:
Мотор-редуктор для буровой установки
Сервопривод или шаговый двигатель?
Принципы программирования ПЛК

Основные критерии выбора электродвигателя: виды, особенности.

Электродвигатель - это устройство, способное преобразовывать энергию тока в кинетическую энергию. Такие приборы, обладают большим количеством преимуществ:

  • высокий показатель КПД, более 90%, благодаря чему двигатель можно использовать во многих сферах деятельности;
  • в процессе применения нет трения трансмиссии.

Изделие абсолютно безопасно для окружающей среды, так как в процессе работы не происходит выброс вредных элементов. Также к достоинствам можно отнести тот факт, что электродвигатель обладает высокой ремонтопригодностью. Благодаря этому вы сможете восстановить работу оборудования, не затрачивая большой объём денежных средств.

Главным фактором при выборе товара является определение сферы его применения. Оборудование находит применение в следующих областях:

  • насосных установках;
  • компрессорах;
  • на различных промышленных предприятиях;
  • в устройствах для кондиционирования.

Виды двигателя

На сегодняшний день на рынке электродвигателей доступно несколько основных видов устройств:

1. Привод постоянного тока.

Является одним из самых распространенных типов. Данная система применяется в металлургической промышленности и транспорте, однако модели постепенно вытесняются асинхронными устройствами.

Дело в том, что у такого аппарата существуют недостатки – возможность применения, только в том случае, если имеется определенная мощность тока, не изменяющаяся во время работы. Для обеспечения таких условий функционирования, требуется совершать дополнительные финансовые вложения.

Но есть и преимущества - этот вид системы гарантирует бесперебойную работу даже при чрезмерных нагрузках.

2. Приводы переменного тока.

Это изделия, которые можно разделить на два типа: синхронные и асинхронные. Каждый из этих видов имеет индивидуальные особенности и характеристики, которым также стоит уделить внимание:

  • Синхронные устройства в основном используются в устройствах, которые имеют стабильную рабочую скорость (генераторы, насосы). Данный вид системы обладает высоким КПД. Используя синхронные электродвигатели можно минимизировать потребление электроэнергии. Мощность системы может достигать показателя в 10 000 кВт, похвастаться которым смогут не многие.
  • Асинхронные двигатели – уникальные устройства. Их особенность заключается в высоких показателях вращения магнитного поля, особенно при сравнении с другими аппаратами. Работает оборудование при помощи переменного тока, который образуется благодаря индукции, возникающей во время передвижения проводниковой среды в магнитном поле. Для того чтобы это происходило, специалисты используют обмотку, которая обтекается токами.

3. Вентильные устройства.

Этот вид включает в себя аппараты, в которых для регулировки режима использования, следует применять специальные вентили. Такие агрегаты обладают целым рядом достоинств:

  • безопасность использования;
  • легкость эксплуатации;
  • отсутствие необходимости в дополнительном уходе;
  • высокий уровень исполнения;
  • возможность регулировать скорость вращения по своему усмотрению.

На что следует обращать внимание при выборе устройства?

Если вам требуется произвести выбор электродвигателя для производства, либо для применения в другой сфере, следует обратить внимание на такие факторы:

  • способ питания;
  • вид электрического тока;
  • режим эксплуатации;
  • воздействие внешней среды на оборудование.

Современная модель электродвигателя, должна функционировать от сети с частотой от 50 до 60 Гц, чтобы обеспечить её использование в любой точке мира. Двигатель должен демонстрировать высокий показатель КПД и отвечать всем международным нормам.

Мощность системы

Существует достаточно большое количество приборов, которые функционируют при постоянной или изменяющейся нагрузке. К такому оборудованию можно отнести наносы, вентиляторы и многие другие. В процессе выбора товара учитывайте мощность, которая вам необходима. Определить данный показатель, можно только при помощи расчетов. Чтобы произвести расчет мощности электродвигателя, следует воспользоваться формулой:

P=Рм/ηп

Обозначение:

  • «Рм» – мощность, которая будет потребляться устройством;
  • «ηп» – коэффициент передачи полезного действия.

Рекомендуем при использовании этой формулы устанавливать мощность аппарата немного выше расчетного показателя. Если вам потребуется посчитать номинальный уровень постоянного тока устройства, используйте такую формулу:

IH=1000PH/ηHUH

Чтобы определить ток трехфазного оборудования, используйте следующий способ:

IH=1000PH/UHcosφH√ηH)

Обозначения:

  • «РН» - номинальное значение мощности;
  • «UH» –номинальный уровень напряжения;
  • «cosφH» - показатель мощности.

Номинальный размер мощности также можно найти в техническом документе оборудования.

Обратите внимание! Выбирая устройство, запас показателя мощности обязательно должен быть, но не большим. В том случае, если это правило будет нарушено, может значительно снизиться показатель КПД. В некоторых ситуациях, это может повлечь за собой еще и снижение показателя мощности.

Вам необходимо рассчитать пусковой ток? Примените такую формулу:

IП=IH*Кп

Обозначения:

  • «IH» – номинальное значение тока;
  • «Кп» – кратность тока.

Пусковой ток рассчитывается для каждого двигателя в цепи. Количественное значение величины облегчит подбор типа автоматического выключателя, чтобы защитить всю цепь.

Режимы работы устройств

Режим работы способен определить нагрузку на прибор. В определенных ситуациях она может оставаться абсолютно неизменной, в других же может меняться. Показатель нагрузки также нужно учитывать во время выбора системы. В соответствии с нормами и стандартами, существуют определенные режимы использования агрегата:

  • Продолжительный режим (S1). Нагрузка остается постоянной в течение всего времени, пока температура электродвигателя не достигнет необходимого значения.
  • Кратковременный режим (S2). Температура при эксплуатации не достигает установившегося значения. После отключения двигателя, он охлаждается до температуры окружающей среды. Для режима необходимо проверять перегрузочную способность электропривода;
  • Периодически-кратковременный режим (S3). В периоды включения и отключения температура двигателя не успевает достигнуть заданного значения или охладиться до температуры окружающей среды. При расчете мощности двигателя обязательно учитывается продолжительность пауз и потерь в переходные периоды. При выборе электродвигателя важным параметром является допустимое количество включений за единицу времени;
  • Периодически кратковременный режим с частыми пусками (S4) и режим с электрическим торможением (S5). Данные режимы следует рассчитывать по таким же значениям, как и в предыдущем случае с S3;
  • Периодически-непрерывный режим с кратковременной нагрузкой (S6). В данном случае работа двигателя происходит под нагрузкой, которая чередуется с холостой эксплуатацией;
  • Периодически-непрерывный режим с электроторможением (S7);
  • Периодически-непрерывный режим с одновременным изменением нагрузки и частоты вращения (S8);
  • Непериодический режим с изменением нагрузки и частоты вращения (S9).

Большинство моделей электроприводов, которые предназначены для длительной эксплуатации, адаптированы под изменяющийся уровень нагрузки.

Климатические исполнения

Следует учитывать не только технические показатели и возможности электродвигателя, но и условия окружающей среды, в которой оборудованию придется регулярно работать. Современные модели создаются для применения в различных условиях, поэтому приобретайте оборудование, подходящее под ваши требования.

Маркировка товаров по ГОСТ:

  • У - модели можно использовать в умеренном климате;
  • ХЛ - электродвигатели адаптированы к низким температурам;
  • ТС – подходят для работы в сухом, тропическом климате;
  • ТВ – модели для тропического (влажного) климата;
  • Т – универсал для тропического климата;
  • О - товар для эксплуатации на суше;
  • М – оборудование для эксплуатации в морском климате;
  • В – подходят для использования в любых условиях суши и моря.

Кроме буквенных обозначений, следует обращать внимание на цифры, которые обычно указываются на моделях электродвигателей и в технической документации. Эти показатели сообщают о местности размещения.

  • 1 - устройство можно устанавливать на открытой площадке;
  • 2 - проводить монтаж в помещениях, где есть свободный доступ воздуха;
  • 3 – подходит для эксплуатации в закрытом помещении;
  • 4 - эксплуатация в производственных помещениях, оборудованных системой отопления и вентиляции;
  • 5 – модели для проведения работ зонах высокой влажности и скоплением конденсата.

Также необходимо обращать внимание на степень защищенности устройства от пыли и влаги. Данная информация регнламентируется стандартами с введенной степенью IP-защиты. Первая характеристическая цифра указывает на степень защиты, обеспечиваемой оболочкой от попадания твёрдых предпетов и пыли. Вторая классифицирующая цифра указывает степень защиты оборудования от вредного воздействия воды. В стандартном исполнении наши электродвигатели поставляются в исполнении IP55, и под заказ возможны исполнения электродвигателей со степенью защиты IP65 и IP66.

Подробнее ознакомиться с расшифровкой значений можно в обзорной статье по ссылке - promair.by/interesno-znat/rashifrovka-zachity.

На нашем сайте, представлен обширный каталог электродвигателей от производителя. Если в процессе выбора модели возникнут какие-либо вопросы, свяжитесь с нами по телефонам: +375 (17) 513-99-91, +375 (17) 513-99-92. Наши специалисты предоставят детальную консультацию и помогут подобрать подходящий продукт.

Мотор-редуктор и мотор-редукторы | SEW-EURODRIVE

Наша модульная система мотор-редукторов ориентируется на многообразие ваших сфер применения. Выберите для своего привода идеальный вариант из мотор-редукторов стандартного исполнения, для сервопривода, с вариатором, из нержавеющей стали или взрывозащищенных.

Что такое мотор-редуктор?

Мотор-редуктор Мотор-редуктор

Мотор-редуктор – это единый компактный узел, состоящий из редуктора и двигателя. В электроприводной технике, изготавливаемой компанией SEW-EURODRIVE, двигатель всегда электрический. Идея „агрегата из двигателя и редуктора“ восходит к патенту конструктора и предпринимателя Альберта Обермозера из г. Брухзаль от 1928 года: он изобрел так называемый „двигатель с промежуточной передачей“.

С тех пор мотор-редукторы постоянно совершенствовались, были изобретены новые типы редукторов. Двигатели постоянного тока утратили свое значение, поэтому сегодня редукторы чаще всего комбинируются с двигателями переменного тока или с серводвигателями.

Как работает мотор-редуктор?

Главным компонентом мотор-редуктора является редуктор с его ступенями – парами зубчатых колес. Они передают усилие двигателя от входной стороны к выходной. Таким образом, редуктор работает как преобразователь вращающего момента и частоты вращения.

В большинстве случаев применения редуктор замедляет скорость вращения двигателя, а вращающий момент при этом становится значительно больше, чем у электродвигателя без редуктора. Поэтому от конструкции редуктора зависит, будет ли мотор-редуктор использоваться для малых, средних или тяжелых нагрузок, для коротких или долгих периодов включенного состояния.

В зависимости от того, уменьшает или увеличивает редуктор частоту вращения двигателя (т. е. частоту вращения на входе), говорят о понижающем или повышающем редукторе. Мерой этого служит передаточное отношение i между значениями частоты вращения на входе и выходе редуктора.

Еще одним важным параметром мотор-редуктора является максимальный вращающий момент на выходном валу. Он указывается в ньютон-метрах (Нм) и является мерой усилия мотор-редуктора и нагрузки, которую он может привести в движение этим усилием.

Какие типы мотор-редукторов существуют?

Тип мотор-редуктора определяется прежде всего направлением передачи усилия в редукторе. При этом различают три основных варианта конструкции: редуктор с параллельными валами, угловой редуктор и планетарный редуктор.

Где применяются мотор-редукторы?

Возможности применения мотор-редукторов чрезвычайно разнообразны. Без мотор-редукторов остановились бы целые отрасли экономики по всему миру. Так, в промышленном производстве они приводят в движение бесчисленные конвейерные линии, поднимают и опускают грузы и перемещают самые разные товары в различных системах транспортировки из пункта А в пункт Б.

Вот лишь малая доля возможных применений:

В автомобилестроении мотор-редукторы можно встретить на каждом этапе производства от штамповки кузовных деталей до окончательной сборки. А в производстве безалкогольных напитков они перемещают бутылки, упаковки и ящики, а также применяются при розливе напитков или сортировке пустой тары. Вся внутренняя логистика производственных предприятий полностью зависит от приводов, будь то складирование, сортировка или выдача товара.

Также и в аэропортах без мотор-редукторов ничего бы уже не двигалось, и пассажиры напрасно ждали бы своего багажа в зоне выдачи.

Манипуляторы и роботы, для которых очень важна высокая динамика и точность движений, были бы немыслимы без мотор-редукторов для сервопривода.

И последнее, но не менее важное: совсем не было бы некоторых аттракционов в индустрии развлечений, и мы, наверное, не знали бы, как захватывает дух на американских горках.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

Ключ

  1. 1

  2. 2

  3. 3

  4. 4

  5. 5

  6. 6

  7. 7

  8. 8

  9. 9

  10. 10

  11. 11

  12. 12

  13. 13

  14. 14

  15. 15

  16. 16

  17. 17

  18. 18

  19. 19

  20. 20

  21. 21

  22. 22

  23. 23

  24. 24

  25. 25

Мотор-редукторы из модульной системы SEW-EURODRIVE

Как и сферы применения наших мотор-редукторов, столь же разнообразны и широки возможности их комбинирования. Благодаря разработанной в SEW-EURODRIVE универсальной модульной системе наши клиенты могут использовать миллионы вариантов и найти индивидуальное техническое решение для любых задач. При этом цель модульной системы – суметь из минимального числа компонентов составить максимальное многообразие конечных продуктов.

Мотор-редукторы SEW-EURODRIVE делятся на следующие категории: стандартные мотор-редукторы, мотор-редукторы для сервопривода, мотор-редукторы для троллейного привода, мотор-редукторы с вариатором, мотор-редукторы из нержавеющей стали и взрывозащищенные мотор-редукторы.

Стандартные мотор-редукторы:

Стандартные мотор-редукторы

Стандартные мотор-редукторы отличаются разнообразием конструкций, оптимальной градацией множества типоразмеров и самыми разными исполнениями. Это делает их незаменимыми и надежными приводами, особенно в сфере производства и логистики. В зависимости от количества типоразмеров редукторов возможны вращающие моменты до 50 000 Нм.

Мотор-редукторы для сервопривода:

Сила, динамика и точность. Это основные особенности мотор-редукторов для сервопривода. Наша модульная система и в этом случае является ключом к широким возможностям комбинирования и позволяет реализовать в этом сегменте самые разнообразные конфигурации из редукторов и двигателей. Поскольку для любой задачи можно подобрать идеальный вариант мотор-редуктора.

Какой бы ни была конфигурация сервопривода из наших планетарных редукторов PF.. или цилиндрических редукторов BF.. в сочетании с синхронными серводвигателями CMP, асинхронными серводвигателями типа DRL.. или с асинхронными двигателями DR..: Всякий раз специальная согласованность двигателя и редуктора дает вам именно те характеристики привода, которые идеально подходят к вашей системе и ее задачам.

Наши редукторы стандартной категории тоже позволяют вам создавать разнообразные комбинации с нашими серводвигателями, чтобы вполне индивидуально компоновать и оптимизировать свою приводную систему.

Мотор-редукторы с вариатором:

Для таких систем, где частота вращения привода должна регулироваться плавно, применяются наши механические мотор-редукторы с вариатором. Такие требования характерны, например, для простых ленточных конвейеров или мешалок, скорость которых должна постоянно адаптироваться к различным производственным процессам. При этом скорость регулируется бесступенчато с помощью либо маховичка, либо устройства дистанционного регулирования.

Мотор-редукторы из нержавеющей стали:

Если привод применяется в гигиенических зонах с высокими требованиями к чистоте, мотор-редуктор должен выдерживать воздействие химикатов и влаги. Для этих целей разработаны наши мотор-редукторы из нержавеющей стали, устойчивые к воздействию кислот и щелочей. Кроме того, их оптимизированная для очистки поверхность и отсутствие крыльчатки на дают грязи скапливаться в углублениях. Что же касается мощности, то никаких компромиссов от вас не потребуется. Будь то цилиндрический мотор-редуктор из нержавеющей стали RES.. или конический мотор-редуктор из нержавеющей стали KES..: Эти мотор-редукторы особенно прочны, долговечны и просты в обслуживании, а с коническим редуктором еще и очень компактны.

Взрывозащищенные мотор-редукторы:

Большинство наших стандартных и сервоприводных мотор-редукторов при соблюдении местных нормативов доступны по всему миру как взрывозащищенные мотор-редукторы. Это мощные и безопасные приводы, которые обеспечивают вам необходимую высокую производительность даже во взрывоопасных средах с воздушно-газовыми или воздушно-пылевыми смесями.

FAQ и глоссарий Jeep | официальный сайт Джип Авилон

Какова разница между постоянным и подключаемым полным приводом?

В системах с постоянным полным приводом используется межосевой дифференциал, позволяющий вращение валов переднего и заднего моста с разной скоростью, обеспечивая тем самым более надежное сцепление на сухой дороге. В системах подключаемого полного привода межосевой дифференциал не используется: в нормальных дорожных условиях трансмиссия работает в режиме привода только на одну ось. Привод на четыре колеса используется только в условиях бездорожья или на мокрых и скользких дорожных покрытиях.

Почему нельзя использовать подключаемый полный привод на сухих покрытиях?

Система подключаемого полного привода соединяет переднюю и заднюю ось, образуя единый приводной агрегат, что не допускает перераспределение момента между передней и задней осью. Специфический шум и заедания (Crow Hop) могут возникать при движении по сухим покрытиям и в поворотах. Заедания могут вести к перегреву и поломкам.

Почему возникает явление “Crow Hop”?

Когда автомобиль поворачивает, каждое колесо вращается по своему радиусу, проходя разные расстояния на разных скоростях. Если передняя и задняя ось автомобиля заблокированы, и автомобиль движется по сухому покрытию, разница скоростей вращающихся колес может вызывать заклинивание и удары, или автомобиль начинает вибрировать, когда одно из колес теряет сцепление.

Имея полный привод, могу ли я переключиться на прямую передачу на любой скорости?

Переключаться на прямую передачу полного привода можно на двигающемся или на стоящем автомобиле. Если автомобиль движется, переключаться можно на скорости до 88 км/ч.

Как долго можно использовать прямую передачу полного привода?

На автомобилях, оборудованных системой подключаемого полного привода, длительное использование прямой передачи рекомендуется только при езде по влажным, рыхлым или скользким покрытиям. На автомобилях с постоянным полным приводом можно забыть о необходимости переключения на монопривод при переходе на хорошее покрытие.

Как быстро я могу ехать на прямой передаче полного привода?

Скорость ограничена только действующими ПДД.

Что такое понижающий ряд?

Это режим, используемый только, когда необходимо дополнительное сцепление с покрытием и требуется максимальная тяга. Передняя и задняя оси блокируются, а вся мощность двигателя используется для получения увеличенного крутящего момента. Старайтесь не включать понижающий ряд на скорости более 3-5 км/ч и не используйте этот режим в обычных условиях.

Понижающий ряд можно включать на любой скорости?

Нет. На скорости 3-5 км/ч включите нейтральную передачу или отожмите педаль сцепления, если у Вас механическая трансмиссия. Затем переведите рычаг раздаточной коробки в режим понижающего ряда.

Как быстро я могу ехать при включенном понижающем ряде?

Не быстрее 40 км/ч.

Могу ли я включить понижающий ряд, когда автомобиль не двигается?

Включение или выключение понижающего ряда возможно, когда автомобиль стоит. Однако могут возникнуть некоторые сложности, т.к. шестеренки могут находиться в неудобном положении относительно друг друга. Предпочтительнее включать понижающий ряд на скорости 3-5 км/ч через нейтральную передачу. Находясь в движении, переведите рычаг в режим понижающего ряда через нейтраль. Затем переключитесь обратно на нужную передачу. За дополнительной информацией обратитесь к инструкции по эксплуатации.

Что если я никогда не использую переклю чатель Selec-Terrain

®?
В режиме AUTO автомобиль сам выбирает необходимый режим работы систем, отвечающий актуальным условиям эксплуатации.

Автомобиль должен стоять или двигаться, чтобы управлять подвеской Quadra-Lift

® или системой Selec-Terrain®?
Автомобиль может быть припаркованным или двигаться, чтобы управлять пневматической подвеской Quadra-Lift
® или Selec-Terrain ®. Когда автомобиль движется, водитель может вручную выбрать соответствующую настройку высоты системы Quadra-Lift или автоматически выбрать оптимальную установку автомобиля. Драйверы также могут использовать колесо управления Selec-Terrain для оптимизации систем управления трансмиссией и торможением для конкретной местности. Существуют пороговые значения скорости для различных настроек высоты Quadra-Lift. Например, водитель может запросить парковочный режим со скоростью ниже 20 км / ч. Подвеска начинает опускаться, когда скорость автомобиля ниже 10 км / ч. Эта функция гарантирует, что высота подвески при парковке достигнута до выхода из автомобиля. Высота подвески также ограничена максимальной скоростью, чтобы поддерживать комфортное вождение автомобиля.

Выбор двигателя для продолжительного режима работы кратковременной нагрузки

Производственные механизмы разного предназначения (станки, насосы и т.д.) работают бесперебойно во время всего гарантийного срока службы, если при выборе электродвигателя учтены такие критерии и факторы, как:

  • характер нагрузки агрегата;
  • длительность цикла его работы;
  • механическая характеристика;
  • тип нагрузки.

Чтобы подобрать двигатель, который не будет перегреваться при определенной нагрузке, нужно знать изменения нагрузки на валу и вычислить возможную величину потери мощности при эксплуатации.

Ошибки при выборе электродвигателя приводят к:

  • нарушению процесса производства;
  • большим затратам электроэнергии;
  • уменьшению объема производимой продукции.

Поэтому вы должны обращать внимание на то, чтобы:

  • механические свойства двигателя соответствовали исполнительному механизму;
  • агрегат использовался на максимальной мощности во всех режимах работы;
  • температура его узлов при самой высокой нагрузке не превышала допустимую норму нагрева, но приближалась к ней;
  • конструктивное исполнение двигателя соответствовало условиям окружающей среды и рабочей машины;
  • двигатель эксплуатировался согласно параметрам электропитания.

Данные, определяющие номинальный режим работы агрегата, содержатся в прилагаемом к нему паспорте.

Выбор электродвигателя для кратковременной нагрузки

Кратковременный характер предполагает короткие периоды включения при постоянной нагрузке двигателя и длительные паузы полного охлаждения. Выбор электродвигателя для кратковременной нагрузки должен осуществляться с учетом того, чтобы мощность, отвечающая кратковременной нагрузке, превышала длительную мощность, тем самым обеспечивая тепловую перегрузку агрегата в период работы. Номинальная мощность при этом должна равняться мощности нагрузки.

Выбор электродвигателя для повторно-кратковременной нагрузки

При повторно-кратковременном режиме период времени, необходимый для полного нагрева двигателя, значительно превышает период его работы, а время полного охлаждения больше, чем паузы между периодами включения.

Самый точный, но трудоемкий способ расчета мощности двигателя для работы в повторно-кратковременном режиме – метод средних потерь. Метод эквивалентных величин удобнее. В этом случае среднеквадратичные (эквивалентные) величины определяются в зависимости от графика нагрузки.

Выбор электродвигателя для продолжительного режима работы

При продолжительном режиме двигатель работает при неизменной нагрузке в течение длительного периода, при этом температура всех его узлов также остается неизменной. Выбор электродвигателя для продолжительного режима работы должен быть сделан с учетом того, чтобы его мощность незначительно превышала мощность нагрузки.

Данные, необходимые для выбора электродвигателя

Для грамотного подбора электродвигателя необходимо иметь следующие данные:

  • Наименование и тип рабочей машины (исполнительного механизма).
  • Диапазон частот вращения вала агрегата.
  • Мощность (максимальная) на валу – для продолжительного режима и постоянной нагрузки, или график момента сопротивления/изменения мощности – для остальных режимов.
  • Величина пускового момента, обеспечиваемая двигателем на приводном валу рабочего оборудования.
  • Способ соединения вала двигателя с исполнительным механизмом.
  • Передаточное число и род передачи (если конструкция предусматривает наличие кинематических передач).
  • Нижнее и верхнее значение частот вращения, соответствующие им величины моментов и мощностей.
  • Характеристики и особенности среды, в которой будет эксплуатироваться электродвигатель.
  • Число включений привода в течение 60 минут.
  • Характер (ступенчатый, плавный) частоты вращения.

Выбор электродвигателя по мощности

Уровень мощности двигателя должен соответствовать характеру нагрузки исполнительного механизма, который определяется по:

  • изменению величины потребляемой мощности;
  • номинальному режиму работы.

Правильно подобранный по мощности агрегат:

  • при работе достигает номинального нагрева;
  • обладает достаточной перегрузочной способностью;
  • обеспечивает достаточный пусковой момент.

Покупать двигатель с запасом мощности нецелесообразно, так как это приводит к увеличению эксплуатационных расходов, недоиспользованию ресурсов машины и снижению КПД.

В паспорте электродвигателя указаны его номинальные данные. Для удобства потребителей и облегчения выбора двигателя ГОСТом установлены восемь номинальных режимов, маркированные S1-S8 согласно международной классификации.

Завод-изготовитель дает гарантию полного использования двигателя в тепловом отношении, если он эксплуатируется при номинальной нагрузке в номинальном режиме.


Винтовые компрессоры и компрессорные установки. Работа и принцип действия. Технические характеристики и применение

Самый передовой тип или профиль зубьев

В роторе используется оптимизированный профиль третьего поколения с соотношением числа зубьев 5:6. Это позволяет обеспечить оптимальное зацепление, максимальную площадь контакта, меньшую длину и площадь утечки, более низкий перепад давления на зубьях и, как следствие, более высокую производительность.

Точная инженерная проработка

Поскольку ротор разработан с относительно низкой степенью вытяжки, он меньше подвержен воздействию изгибного напряжения, имеет низкую частоту вращения, низкий уровень шума и продолжительный срок эксплуатации. Такая конструкция позволяет избежать проблем, которые могут возникнуть при использовании ротора небольшого диаметра в целях экономии средств, особенно при эксплуатации с высокой частотой вращения. Ротор подвергается высокоточной механической обработке и проверке динамической балансировки, он используется в сочетании с подшипниками для тяжелых условий эксплуатации. Рама машины интегрированного типа обрабатывается до высокой точности и обеспечивает соосность винтов и зазоры между ними, увеличивая, таким образом, эффективность сжатия.

Эффективная система фильтрации и сепарации

  • Воздушный фильтр с отверстиями 1 мкм и масляный фильтр с отверстиями 10 мкм отличаются высокой пропускной способностью и обеспечивают длительный срок безопасной эксплуатации установки.
  • Масло и воздух проходят первичную очистку вихревого типа, а затем - вторичную окончательную сепарацию, при этом обеспечивается содержание масла в выходящем воздухе менее 3 ppm.
  • Если предусмотрен фильтр глубокой очистки, то содержание масла уменьшается до 0,001 ppm.
  • В качестве опции возможна установка такого фильтра, после которого качество воздуха будет соответствовать потребностям Заказчика.

Первоклассное технологическое оборудование

Специализированные, технически сложные машины и оборудование используются для обеспечения соответствия расчетным требованиям высокой точности. В процессе обработки поверхности зубьев для точной шлифовки и резки применяется винтовой заточной станок. Рама машины также подвергается обработке.

Машина с оптимальными функциями

В роторе использован оптимизированный профиль третьего поколения с соотношением числа зубьев 5:6. Это обеспечивает оптимальное зацепление, максимальную площадь контакта, меньшую длину и площадь утечки, более низкий перепад давления на зубьях и, как следствие, более высокую производительность.

Передовая технология производства и обработки материалов.

Оптимальная конструкция подшипникового узла обеспечивает продолжительный срок эксплуатации.

Точная шлифовка и резка при обработке поверхности зубьев, обработка каркаса на станках с цифровым управлением. Испытательное оборудование высшего качества способствует экономии в потреблении электроэнергии, снижению уровня шума и обеспечению более высокого качества.

Прочность и надежность позволяют заменить этим устройством изделия импортных брендов. Оно используется в локомотивах в качестве важнейшей части тормозной системы.

Выход воздуха в верхней части

  • Оптимальная конструкция системы циркуляции воздуха обеспечивает необходимый поток воздуха из холодной в горячую зону, снижая температуру в нижней части рамы.
  • Охлаждающий воздух поступает из нижней поперечной части агрегата, а горячий воздух выходит из верхней части в целях обеспечения необходимой вторичной обработки и повторного использования горячего воздуха.

Надежное подключение

  • Жесткое соединение и автоматическое выравнивание двигателя и центральной ЭВМ для обеспечения стабильной безопасности.
  • Импортное гибкое муфтовое соединение, поглощающее воздействия, демпфирующее колебания, обеспечивает эффективную передачу.

Звукоизолирующий кожух

  • Встроенная высокоэффективная система поглощения шума, противопожарный звукоизолирующий материал.
  • Стандартный звукоизолирующий кожух для минимизации шума.
  • Эргономичный дизайн для обеспечения удобной эксплуатации и технического обслуживания.

Высококачественная система охлаждения

  • Применена панельная конструкция, маслоохладитель и доохладитель встроены для обеспечения компактности конструкции и высокой эффективности теплообмена.
  • Качественные материалы и точно выверенный процесс обеспечивают высокую прочность на сжатие и коррозионную стойкость охладителя.
  • Импортный вентилятор известной торговой марки обеспечивает высокую эффективность и низкий уровень шума.
  • Оптимизированная конструкция обеспечивает более низкую рабочую температуру компрессора и температуру подаваемого воздуха, предотвращает поступление влаги в систему циркуляции масла.

Специальный электродвигатель

  • Высокопроизводительный, прочный и долговечный
  • Внешнее смазочное отверстие для удобства эксплуатации и технического обслуживания
  • Изоляция F класса, класс защиты IP54.

Уникальное демпфирующее устройство

  • Уникальная трехпозиционная опора с использованием амортизатора.
  • Высококачественная демпферная система для амортизации вибрации подвижных частей и окончательного устранения вибрации и снижения шума.

Интеллектуальная система управления

  • Управление с помощью ПЛК, функционирование в автоматическом режиме, интеллектуальная работа. Все основные ключевые блоки и части – импортные, известных торговых марок для обеспечения надежной эксплуатации системы управления
  • Предусмотрены различные режимы работы: включение/выключение, непрерывный и автоматический режимы работы в целях снижения эксплуатационных затрат.
  • Защита фазировки, защита от перегрузки.
  • Автоматическая регулировка объема воздуха.
  • Автоматический защитный останов и сигнализация превышения давления и перегрева.
  • Сигнализация и защита блокировки сепаратора «масло-воздух» и защита блокировки фильтра.
  • Возможность подключения к сети, дистанционное управление и управление с взаимной блокировкой.

Технические характеристики винтового компрессора

Определение давления

При определении необходимого рабочего давления для обеспечения соответствия потребности оборудования в воздухе необходимо учитывать перепад давления вследствие различного диаметра и длины трубопроводов, сопротивление потоку и потери давления в оборудовании доочистки.

Если рабочее давление значительно меняется в различных блоках оборудования, необходимо рассмотреть возможность применения воздушных компрессоров различного давления.

Выбор модели

Расчет объема воздуха производится согласно стандарту «Руководство по проектированию воздушных компрессорных станций». Предпочтительно, чтобы объем был равен фактическому общему используемому объему плюс допуск. (Стандарт GB/T3853-eqv-ISO1217 можно применять в отношении всех объемов выходящего воздуха, указанных в каталоге компании).

Выберите подходящий воздушный компрессор из перечня, приведенного в таблице, исходя из объема воздуха и давления.

Качество и требования к сжатому воздуху

Большое количество влаги, присутствующей в сжатом воздухе, наносит серьезные повреждения высокоточным измерительным приборам, пневматическому инструменту, пневматическому оборудованию, клапанам, счетчикам и трубопроводам, поскольку влага может вызвать ржавчину и коррозию, загрязнение приборов. Это приводит к снижению качества продукта и повреждению оборудования, в результате чего могут возникнуть значительные расходы на ремонт и техническое обслуживание. Поэтому после воздушного компрессора необходимо предусмотреть систему очистки сжатого воздуха, там, где это требуется в соответствии с условиями эксплуатации.

Место установки

Место установки должно быть просторным и хорошо освещенным для обеспечения простоты эксплуатации и технического обслуживания.

На месте установки должна быть низкая температура, незначительный уровень запыленности, приточный воздух и хорошая вентиляция.

Как работают электромобили?

Полностью электрические транспортные средства (электромобили), также называемые аккумуляторными электромобилями, имеют электродвигатель вместо двигателя внутреннего сгорания. В транспортном средстве используется большая тяговая аккумуляторная батарея для питания электродвигателя, и его необходимо подключать к сетевой розетке или зарядному оборудованию, также называемому оборудованием для электропитания (EVSE). Поскольку он работает на электричестве, автомобиль не выпускает выхлопных газов из выхлопной трубы и не содержит типичных компонентов жидкого топлива, таких как топливный насос, топливопровод или топливный бак.Узнайте больше об электромобилях.

Изображение в высоком разрешении

Ключевые компоненты полностью электрического автомобиля

Батарея (полностью электрическая вспомогательная): В транспортном средстве с электрическим приводом вспомогательная батарея обеспечивает электроэнергией аксессуары транспортного средства.

Порт зарядки: Порт зарядки позволяет автомобилю подключаться к внешнему источнику питания для зарядки тягового аккумулятора.

Преобразователь постоянного тока в постоянный: Это устройство преобразует мощность постоянного тока высокого напряжения от тягового аккумуляторного блока в мощность постоянного тока низкого напряжения, необходимую для работы аксессуаров автомобиля и зарядки вспомогательной аккумуляторной батареи.

Тяговый электродвигатель: Используя питание от тягового аккумулятора, этот электродвигатель приводит в движение колеса транспортного средства. В некоторых автомобилях используются мотор-генераторы, которые выполняют как приводную, так и регенеративную функции.

Бортовое зарядное устройство: Принимает входящую электроэнергию переменного тока, подаваемую через порт зарядки, и преобразует ее в мощность постоянного тока для зарядки тягового аккумулятора.Он также обменивается данными с зарядным оборудованием и отслеживает характеристики аккумулятора, такие как напряжение, ток, температуру и состояние заряда, во время зарядки аккумулятора.

Контроллер силовой электроники: Этот блок управляет потоком электроэнергии, подаваемой тяговой батареей, регулируя скорость электрического тягового двигателя и создаваемый им крутящий момент.

Тепловая система (охлаждение): Эта система поддерживает надлежащий диапазон рабочих температур двигателя, электродвигателя, силовой электроники и других компонентов.

Тяговый аккумулятор: Накапливает электроэнергию для использования тяговым электродвигателем.

Трансмиссия (электрическая): Трансмиссия передает механическую энергию от тягового электродвигателя для привода колес.

Система электропривода

- обзор

(2) Муфта мотор-колесо

Модель системы электропривода учитывает только мощность, которая передается от пантографа на выходной крутящий момент двигателя.Фактически, колесо, коробка передач и колесная пара также находятся на пути передачи, который преобразует электрическую энергию в механическую для движения или торможения поезда. Большинство приводных устройств высокоскоростных поездов имеют режим подвески и обычно подключаются к системе трансмиссии посредством гибкой плавающей зубчатой ​​муфты. Тяговый двигатель полностью закреплен на транце гусеницы болтовым соединением. Выходной крутящий момент тягового двигателя проходит через шестерню и шестерню по очереди и, наконец, приводит во вращение колесной пары, как показано на рисунке 2.94. Ведомая большая шестерня запрессовывается на ось. Один конец редуктора подвешен на оси, а другой конец подвешен на балке рамы с помощью упругой стрелы. Следовательно, в модели колесной пары в модели динамики системы транспортного средства необходимо учитывать как шестерню, так и шестерню.

Рисунок 2.94. Гибкая плавающая шестерня (WN) муфта подвески рамы. 1: тяговый двигатель, 2: шестерня, 3: приводной вал, 4: шестерня, 5: гибкая муфта, 6: редуктор, 7: тормозной диск, 8: подвесное устройство коробки передач, 9: подвесное устройство двигателя.

При общем исследовании динамики поезда и расчете тягового усилия поезда математическая модель от тягового двигателя до колесной пары относительно проста, учитывая только передаточное число редукторов. На практике гибкая плавающая зубчатая муфта представляет собой квазистатическое звено из нескольких зубчатых колес, практически не влияющее на выходной крутящий момент двигателя. Однако при точном рассмотрении динамического поведения шестерни трансмиссии уравнение динамики зацепления шестерен может быть установлено в модели трансмиссии с учетом вибрации шестерни.

Если не учитывать трансмиссионный вал и упругую деформацию опорной системы, зубчатую систему можно упростить как систему крутильных колебаний зубчатой ​​пары, как показано на рисунке 2.95. θp и θg - угловые перемещения активной и пассивной передач соответственно; Ip и Ig - момент инерции активной и пассивной передач соответственно; Rp и Rg - базовый радиус активной и пассивной передач соответственно; i - передаточное число; e (t) - интегральная погрешность зацепления зубьев шестерни; km - жесткость зацепления; см - демпфирование зацепления; Tp и Tg - момент внешней нагрузки, действующий на активную и пассивную передачи соответственно.Тогда кинетическое уравнение можно представить в виде [41]:

Рисунок 2.95. Модель вибрации шестерни.

(2,228) {Ipθ¨p + cmRp [Rpθ˙p − Rgθ˙g − e˙ (t)] + kmRp [Rpθp − Rgθg − e (t)] = TpIgθ¨g − cmRg [Rpθ˙p − Rgθ ˙g − e˙ (t)] - kmRg [Rpθp − Rgθg − e (t)] = - Tg

Определите Δx как относительное смещение двух шестерен на линии зацепления:

(2.229) Δx = Rpθp− Rgθg

Объединение уравнений (2.228) и (2.229) дает:

(2.230) IpIgΔx¨ + (IgcmRP2 + IpcmRg2) (ΔxΔ − e˙ (t)) + (IgkmRP2 + IpkmRg2) (Δx − e (t )) = IgRpTp + IpRgTg

Это уравнение содержит относительный угол поворота Δx0 системы в состоянии баланса моментов.Пусть Δx¨0 = 0, Δx˙0 = 0, и можно получить относительный угол поворота статической деформации в состоянии равновесия. Здесь Tp = Tp0, Tg = Tg0.

Подставляя это в уравнение (2.230), получаем:

(2.231) (IgcmRP2 + IpcmRg2) (- e˙ (t)) + (IgkmRP2 + IpkmRg2) (Δx0-e (t)) = IgRpTp0 + IpRg3 9000Tg0 9000 x = Δx − Δx0, и формула в уравнении (2.230) может быть выражена как:

(2.232) IgIpRP2 (Ig + iIp) x¨ + cm (x˙ − e˙ (t)) + km (x + Δx0 + e (t)) = IgTp + iIpTgRp (Ig + iIp)

Изменяющаяся во времени жесткость зацепления выражается как: km = k¯ − Δk (t).Вводя полную эквивалентную ошибку возбуждения и опуская небольшую величину, уравнение (2.232) можно обновить до:

(2.233) Mx¨ + Cx˙ + k¯x = Δk (t) e (t)

где k¯ - средняя жесткость, а Δk (t) - переменная жесткость зубчатого зацепления. Система представляет собой нелинейную изменяющуюся во времени систему жесткости, и шестерня может вызывать изменение жесткости во время процесса зацепления, что приводит к динамической силе зацепления между зубьями шестерни. Даже если внешнее возбуждение равно нулю, это внутреннее динамическое возбуждение все еще может влиять на вибрацию шестерни.

Как они обращаются с электродвигателем

В современном автомобильном мире всегда есть что-то новое, необычное или переработанное. Беспилотные автомобили - тому подтверждение. Если посмотреть на рынок роскошных автомобилей, одним из самых интересных среди электромобилей является Tesla Model-3. Распространенный вопрос о трансмиссиях Tesla - как они справляются с мощностью электродвигателя.

Перед тем, как попасть в особенности трансмиссии, давайте посмотрим на общие характеристики Tesla Model-3 2019 года.

Особенности модели-3

Tesla Model-3 AWD имеет двойные электродвигатели, не путать с гибридом, который также может работать на газ, если разрядился электрический заряд. Этот двигатель представляет собой электрический двигатель с постоянным магнитом. двигатель, а не ранее использовавшийся асинхронный электродвигатель. Может идти от нуля до 60 миль в час за 3,2 секунды, максимальная скорость 162 миль в час, запас хода 310 миль на разовая зарядка и время перезарядки 15 минут на 180 миль при зарядке на расположение нагнетателя.

Константинос Ласкарис, Главный конструктор двигателей Tesla в интервью Charged объяснил: «Хорошо известно, что машины с постоянными магнитами обладают преимуществом предварительное возбуждение от магнитов, и, следовательно, у вас есть некоторый выигрыш в эффективности для этого. Индукционные машины имеют идеальную регулировку потока, поэтому вы может оптимизировать вашу эффективность. Оба имеют смысл для привода с регулируемой скоростью. одноступенчатая трансмиссия как приводы автомобилей… Постоянный магнит машина лучше решала нашу функцию минимизации затрат, и она была оптимальной для диапазон и цель производительности.”

Трансмиссия Компоненты включают электродвигатель с постоянным магнитом, инвертор, аккумулятор, система высокого напряжения, система охлаждения, система преобразования энергии с бортовым зарядным устройством и преобразователем DC / DC, а также 1-ступенчатым автоматом коробка передач.

Трансмиссия Теслы

Tesla использует 1-ступенчатую автоматическая коробка передач, то есть у них только одна передача, когда дело доходит до меняются, потому что им больше не нужно. Это потому, что электродвигатели генерируют 100 процентов своего крутящего момента (необходимого для ускорения) на очень низких скорости, в то время как двигатели внутреннего сгорания создают крутящий момент только в небольшом диапазоне скоростей.

На практическом уровне это означает, что двигатели внутреннего сгорания используют различные передаточные числа в трансмиссии. для ускорения автомобиля. У электродвигателей скорость увеличивается, крутящий момент уменьшается, а мощность увеличивается, давая Tesla всю мощность, необходимую для отличное ускорение, которое демонстрирует Модель-3 при переходе с нуля на 60 миль в час за 3,2 секунды.

Опыт вождения

Джин Лидс, пишущий для Hagerty.com, и это самопровозглашенный «редуктор», недавно писал о его покупка и вождение опыт работы с Tesla Model-3 2019 года.Он отметил, что владел и водил широкий спектр автомобилей, от Vega '71 с мощностью 1000 л.с. до Cooper Mini и Z06 Corvette.

Сказал он изначально смеялся над Теслой, затем он признался, что Тесла «Это лучший автомобиль, который у меня есть. когда-либо принадлежал. "

«Восстановительный Торможение в сочетании с двойными электродвигателями Tesla - это волшебство », - добавил Лидс. «Каждый миллиметр хода педали обеспечивает увеличение мгновенного крутящего момента. в то время как каждый миллиметр педали обеспечивает усиленное торможение за счет регенерации.Тормозной мощности моторов достаточно, поэтому я почти не использую педаль тормоза в повседневное вождение. Tesla утверждает, что тормозные колодки могут прослужить более 100000 миль, и я в этом не сомневаюсь.

Если есть сомнения что Tesla Model-3 и 1-ступенчатая автоматическая коробка передач впечатляют, Лидс стирает это. Но разве это весело? Любой достойный автолюбитель знает, что развлечение - это название игры, если вы не едете на работу, и почему бы не иметь немного повеселиться в пути?

Его ответ на это: определенно да.«Каждая новая машина, которую я водил за последние два десятилетия, была быстрее, безопаснее, лучше, эффективнее и меньше удовольствия от вождения, чем его предшественник. Как и многие, я тоскую по машинам прошлого… Время, когда было больше о веселье, чем о быстром, когда у Феррари были закрытые манетки, когда машины награждали водители настраивают поворот правильно. Модель 3 - это противоядие от все более возрастающей скучные автомобили скучных автомобильных компаний, которые делают все возможное, чтобы мы хочу заключить новый договор аренды через три года ».

Работа на электромобилях

Когда дело доходит до Работая над электромобилем или даже гибридом, это можно описать одним словом: опасный.

Согласно EHVSafety.com, «Техническое обслуживание, ремонт, техническое обслуживание и спасение электрических и гибридные автомобили могут подвергнуть неосторожных рабочих риску поражения электрическим током, что приведет к серьезная травма или смерть. Напряжения, присутствующие в электрических и гибридных транспортных средствах (Сверхвысокого напряжения) значительно выше (в настоящее время до 650 вольт постоянного тока) чем те, которые используются в других транспортных средствах (12/24 В постоянного тока). В засушливых условиях случайный контакт с частями, находящимися под напряжением выше 110 В постоянного тока, может быть фатальным. Для сверхвысоких напряжений постоянное напряжение от 60 до 1500 В называется 'высокое напряжение.’”

Есть и другие опасности, исходящие от электрических и гибридных транспортных средств, и они могут повлиять на не только техников по ремонту, но и служб быстрого реагирования, водителей эвакуаторов и водители камердинера. Некоторые из них включают: способность накопленной энергии вызывать взрыв или пожар; опасное напряжение, даже если автомобиль выключен; непредвиденный движение автомобиля за счет магнитной силы от мотора; люди (особенно слабовидящие) не знают о движущемся транспортном средстве, потому что электромобили тихий; и возможность того, что электрическая система сверхвысокого напряжения может повлиять на медицинские устройств.

Проблемы с передачей?

Если у вас возникли проблемы с передачей, договоритесь о встрече, чтобы приехать к нам в любой из наших центров Advanced Transmission Center в Лейквуде или Вестминстере. Хотя мы не обслуживаем Tesla или другие электрические или гибридные автомобили, мы можем позаботиться практически о любом другом транспортном средстве, которое вы привезете. Как только инструменты и информация будут доступны для независимых ремонтных центров для обслуживания этих транспортных средств, вы можете быть уверены, что мы первый в очереди.

на продвинутом уровне Передачи, мы стремимся предоставить вам точный диагноз, и наш бесплатный TrueTest Инспекция дает вам уверенность в том, что мы определили проблему, с которой сталкивается ваш автомобиль. После нашего Специалисты по трансмиссии проводят многочисленные тесты и компьютерное сканирование, только мы расценки на ремонт вашего автомобиля.

Наш уникальный подход к диагностике проблем, наша прозрачность и честность в рекомендациях только необходимого ремонта сделали нас лидером в Денвере по ремонту трансмиссий.Мы тоже потребители и относимся к вам так, как хотим, чтобы относились к нам сами. Мы не рекомендуем выполнять какие-либо работы, которые не нужны для правильной и безопасной работы вашего автомобиля.

Вестминстер - Северо-западное метро Денвера: 303-647-5257
Лейквуд - Юго-западное метро Денвера: 303-816-3856

Коробки передач

и прямой привод

Тяговые приводы для дорожных и внедорожных транспортных средств могут быть выполнены с коробкой передач или без нее; оба варианта могут быть полезны на практике.Следующий текст призван проиллюстрировать соответствующие преимущества и недостатки, а также дать конкретные примеры применения, когда выгодно использовать коробку передач в электроприводе или когда прямой привод является лучшим выбором.

Назначение редукторов

Назначение редукторов - передавать мощность двигателя на колеса, а также уменьшать эту мощность для достижения большего крутящего момента и меньшей скорости. По сравнению с электродвигателями двигатели внутреннего сгорания имеют сравнительно низкий крутящий момент в нижнем диапазоне скоростей.Без коробки передач это привело бы к недостаточной передаче мощности для трогания с места, ускорения и подъема. Помимо цели достижения максимально возможного КПД с наибольшей долей в оптимальном диапазоне скоростей, это причина, по которой коробки передач всегда используются в тяговых приложениях с приводами внутреннего сгорания. Коробка передач, которая соединяет двигатель с трансмиссией, адаптирует крутящий момент к соответствующей вызываемой ситуации нагрузки. Это позволяет эффективно использовать мощность двигателя.Шестерни также адаптированы к крутящему моменту, который необходим каждому автомобилю для запуска и ускорения - коробка передач на 1-й передаче преобразуется достаточно, чтобы двигатель не глохнет или не набирает обороты. Разброс передач определяет диапазон передаточных чисел коробки передач, тем самым создавая передаточное число между отдельными передачами.

Как можно эксплуатировать электропривод без коробки передач?

Наиболее важное различие между двигателем внутреннего сгорания и электродвигателем состоит в том, что электродвигатель уже имеет полный крутящий момент, доступный при запуске - почти независимо от скорости.Это преимущество электродвигателей дополнительно поддерживается системой VECTOPOWER, разработанной ARADEX. Это означает, что коробка передач сама по себе не нужна для передачи мощности, в отличие от двигателей внутреннего сгорания. Тем не менее, может быть полезно оборудовать электроприводы и коробкой передач.

Коробка передач и прямой привод

Использование коробки передач, а также решение, использующее прямой привод, имеют различные преимущества и недостатки, которые необходимо сопоставить друг с другом в отдельных случаях.

Прямой привод

  • Отсутствие повышенных потерь из-за дополнительных компонентов: прямое соединение двигателя с карданным валом позволяет избежать таких проблем, как потери на трение, люфт шестерни, неточные движения или износ, что позволяет достичь лучшего общего КПД.
  • Нет дополнительных работ по техобслуживанию коробки передач
  • Закупочная цена коробки передач исключена

Прямой привод

  • Отсутствие повышенных потерь из-за дополнительных компонентов: прямое соединение двигателя с карданным валом позволяет избежать таких проблем, как потери на трение, люфт шестерни, неточные движения или износ, что позволяет достичь лучшего общего КПД.
  • Нет дополнительных работ по техобслуживанию коробки передач
  • Закупочная цена коробки передач исключена

Коробка передач

  • Двигатель может быть меньше и легче
  • Низкие затраты на приобретение двигателя, поскольку он может быть рассчитан на меньший крутящий момент, чем с прямым приводом
  • Разброс передач, который присутствует в дополнение к ослаблению поля (см. ниже), обеспечивает больший крутящий момент при пуске и допускает более высокие конечные скорости

Перечисленные аргументы могут иметь различный вес в зависимости от области применения.Поэтому необходим подробный анализ приложения, чтобы оценить, какой вариант лучше - коробка передач или прямой привод. Для конкретного применения необходимо найти наиболее подходящее решение из следующих вариантов:

  • Мотор ступичный
  • Мотор рядом с колесом (с редуктором, одноступенчатый)
  • Прямой привод с карданным валом и межосевым дифференциалом с редуктор
  • Дополнительная фиксированная ступень редуктора (редуктор или сумматор)
  • Коробка передач с возможностью переключения передач

Коробка передач

  • Двигатель может быть меньше и легче
  • Низкие затраты на приобретение двигателя, поскольку он может быть рассчитан на меньший крутящий момент, чем с прямым приводом
  • Разброс передач, который присутствует в дополнение к ослаблению поля (см. ниже), обеспечивает больший крутящий момент при пуске и допускает более высокие конечные скорости

Перечисленные аргументы могут иметь различный вес в зависимости от области применения.Поэтому необходим подробный анализ приложения, чтобы оценить, какой вариант лучше - коробка передач или прямой привод. Для конкретного применения необходимо найти наиболее подходящее решение из следующих вариантов:

  • Мотор ступичный
  • Мотор рядом с колесом (с редуктором, одноступенчатый)
  • Прямой привод с карданным валом и межосевым дифференциалом с редуктор
  • Дополнительная фиксированная ступень редуктора (редуктор или сумматор)
  • Коробка передач с возможностью переключения передач

Ослабление поля в электроприводах

Для имитации так называемого распределения передач электромобили могут также использовать так называемое ослабление поля.Ослабление поля - это метод, при котором магнитный поток между ротором и статором намеренно ослабляется с помощью токов в статоре для изменения постоянной крутящего момента. Ослабление поля позволяет увеличить скорость при меньших крутящих моментах при том же напряжении на клеммах. Таким образом, функция ослабления поля сравнима с переключаемой коробкой передач и позволяет создать экономичную конструкцию трансмиссии с высоким пусковым моментом, а также высокими конечными скоростями.

Далее три категории автомобилей с возможными конфигурациями привода представлены в качестве примеров из наших проектов.

Пример 1: Коммунальный автомобиль грузоподъемностью 7,5 т

В грузовом автомобиле массой 7,5 тонн, который должен обеспечивать подъемную способность 18% и максимальную скорость 88 км / ч, двигатель был напрямую соединен с карданным валом. С гибридным реактивным электродвигателем с тяжелым магнитным сопротивлением 150 кг (VM600M-18W0115-2, макс. Крутящий момент: 1150 Нм) можно было использовать дифференциал для передаточного числа i = 4,5. Это позволило добиться высокого КПД. Благодаря инвертору VP600-18W160-HP, ARADEX также имеет подходящую силовую электронику для этой трансмиссии.

Пример 1: Коммунальный автомобиль грузоподъемностью 7,5 т

В грузовом автомобиле массой 7,5 тонн, который должен обеспечивать подъемную способность 18% и максимальную скорость 88 км / ч, двигатель был напрямую соединен с карданным валом. С гибридным реактивным электродвигателем с тяжелым магнитным сопротивлением 150 кг (VM600M-18W0115-2, макс. Крутящий момент: 1150 Нм) можно было использовать дифференциал для передаточного числа i = 4,5. Это позволило добиться высокого КПД.Благодаря инвертору VP600-18W160-HP, ARADEX также имеет подходящую силовую электронику для этой трансмиссии.

Пример 2: Коммунальная машина грузоподъемностью 26 тонн

В 26-тонном транспортном средстве используются два реактивных гибридных двигателя с постоянными магнитами (VM600M-28W0115), которые соединены через сумматорную коробку передач для достижения оптимального использования пространства. Скороподъемность 18%, максимальная скорость 88 км / ч. Разработанный таким образом привод имеет дифференциал до i = 5,1, который суммирующий редуктор дополнительно предлагает понижение на i = 2.7. Макс. крутящий момент, таким образом, составляет до 30 500 Нм. С двумя инверторами типа VP600-18W268 ARADEX также предлагает подходящую электронику для этого привода.

Пример 2: Коммунальный автомобиль грузоподъемностью 26 тонн

В 26-тонном транспортном средстве используются два реактивных гибридных двигателя с постоянными магнитами (VM600M-28W0115), которые соединены через сумматорную коробку передач для достижения оптимального использования пространства. Скороподъемность 18%, максимальная скорость 88 км / ч.Разработанный таким образом привод имеет дифференциал до i = 5,1, который суммирующий редуктор дополнительно предлагает понижение на i = 2,7. Макс. крутящий момент, таким образом, составляет до 30 500 Нм. С двумя инверторами типа VP600-18W268 ARADEX также предлагает подходящую электронику для этого привода.

Пример 3: Коммунальный транспорт грузоподъемностью 44 тонны

В 44-тонном грузовом автомобиле, который должен обеспечивать подъемную силу до 18%, двигатель был напрямую соединен с карданным валом.С гибридным электродвигателем с тяжелым сопротивлением PM 750 кг (VM600M-18W0700) можно было использовать дифференциал для передаточного числа i = 6,88. Имея два инвертора типа VP600-18W268, ARADEX также имеет подходящую силовую электронику для этой трансмиссии.

Пример 3: Коммунальный транспорт грузоподъемностью 44 тонны

В 44-тонном грузовом автомобиле, который должен обеспечивать подъемную силу до 18%, двигатель был напрямую соединен с карданным валом.С гибридным электродвигателем с тяжелым сопротивлением PM 750 кг (VM600M-18W0700) можно было использовать дифференциал для передаточного числа i = 6,88. Имея два инвертора типа VP600-18W268, ARADEX также имеет подходящую силовую электронику для этой трансмиссии.

Заключение

Нет общего ответа на вопрос, следует ли использовать прямой привод на карданной линии с редуктором или без него. Оценка требует рассмотрения транспортного средства, двигателя и запланированного профиля нагрузки в зависимости от конкретного применения.В конце концов, упомянутые преимущества и недостатки должны быть сопоставлены друг с другом, чтобы решить, какие факторы более важны для соответствующего применения.

Заключение

Нет общего ответа на вопрос, следует ли использовать прямой привод на карданной линии с редуктором или без него. Оценка требует рассмотрения транспортного средства, двигателя и запланированного профиля нагрузки в зависимости от конкретного применения.В конце концов, упомянутые преимущества и недостатки должны быть сопоставлены друг с другом, чтобы решить, какие факторы более важны для соответствующего применения.

Повышение эффективности двигателей и приводных систем - Справочник для промышленности (программный документ)

. Повышение эффективности двигателей и приводных систем - Справочник по промышленности . США: Н. П., 2014. Интернет.

. Повышение эффективности двигателей и приводных систем - Справочник по промышленности . Соединенные Штаты.

. Сидел . «Повышение эффективности двигателей и приводных систем - Справочник для промышленности». Соединенные Штаты. https://www.osti.gov/servlets/purl/1220836.

@article {osti_1220836,
title = {Повышение эффективности двигателей и приводных систем - Справочник для промышленности},
author = {},
abstractNote = {В этом справочнике описаны возможности повышения производительности двигателей и приводных систем. Справочник разделен на четыре основных раздела: (1) Основные сведения о двигателях и приводных системах: краткое изложение важных терминов, взаимосвязей и соображений по проектированию систем, относящихся к двигателям и приводным системам.(2) Дорожная карта возможностей повышения производительности: подробно описаны ключевые компоненты хорошо функционирующих двигателей и приводных систем, а также возможности использования возможностей повышения энергоэффективности. (3) Экономика моторных систем: предлагает рекомендации о том, как предлагать проекты усовершенствования на основе корпоративных приоритетов, повышения эффективности и периодов финансовой окупаемости. (4) Где найти справку: содержит каталог организаций, связанных с двигателями и приводами, а также ресурсы для получения дополнительной информации, инструментов, программного обеспечения, видео и возможностей обучения.},
doi = {},
url = {https://www.osti.gov/biblio/1220836}, journal = {},
number =,
объем =,
place = {United States},
год = {2014},
месяц = ​​{2}
}

Трансмиссия для аккумуляторных электромобилей - Корпоративный журнал FEV

Развитие аккумуляторных электромобилей в ближайшие годы будет неуклонно продолжаться.Основная причина этого - необходимость соответствовать будущим целевым показателям расхода топлива и выбросов. Благодаря ожидаемому прогрессу в отношении инфраструктуры зарядки аккумуляторов, емкости аккумуляторов, достаточного запаса хода, веса и стоимости транспортного средства, препятствия, которые могут помешать этому развитию, будут устранены.
В этой статье рассматриваются трансмиссии в трансмиссии аккумуляторных электромобилей. Хотя односкоростные коробки передач распространены и достаточны сегодня для многих транспортных средств, существуют также приложения, в которых использование двухступенчатых коробок передач является преимуществом.Причины этого будут представлены. Кроме того, будет представлено семейство современных 2-скоростных трансмиссий, обеспечивающих возможность переключения нагрузки и плавания в дополнение к рекуперации.

Требования к трансмиссиям EDU и тенденции развития

Тенденция к использованию аккумуляторных электромобилей будет продолжаться или даже ускоряться в будущем, поскольку эти концепции внесут значительный вклад в достижение будущих целей по расходу топлива автопарком и выбросам транспортных средств.Чтобы добиться успеха, эти новые концепции требуют современных и интеллектуальных решений для их силовых агрегатов и, в частности, для их приводных агрегатов. Чтобы найти наилучшее возможное решение, необходимо тщательно изучить характеристики различных приложений, таких как малые или большие легковые автомобили, легкие, средние или тяжелые грузовики или внедорожное оборудование. Благодаря такому множеству возможных применений, разнообразие концепций трансмиссии значительно увеличилось.

Многие другие критерии определяют текущие тенденции развития и влияют на выбор правильной концепции.Например, количество скоростей трансмиссии сильно влияет на функцию, сложность и, следовательно, стоимость транспортного средства. Поскольку односкоростной трансмиссии достаточно для многих транспортных средств во многих сферах применения, двухскоростная трансмиссия может увеличить как диапазон, так и максимальную скорость, сохраняя при этом хорошие характеристики при трогании с места. Однако двух- или многоскоростная трансмиссия в аккумуляторных электромобилях требует возможности переключения под нагрузкой для реализации плавного ускорения без прерывания тягового усилия, что характерно для электромобилей.

Количество шестерен напрямую влияет на производительность системы и требуемый размер электродвигателя, и, таким образом, сильно влияет на общую стоимость системы. В частности, многоскоростные решения выгодны для транспортных средств с высоким крутящим моментом на колесах и относительно низкой потребляемой мощностью, таких как грузовые автомобили класса 3,5 т, работающие без выбросов в центрах городов. Такие транспортные средства сталкиваются с проблемой достижения достаточного пускового момента и разумной максимальной скорости на шоссе.Эти коммерческие автомобили быстро войдут в состав автопарков для распределения товаров в городах и пригородах. Спектр нагрузки транспортных средств и сравнительно простая настройка инфраструктуры зарядки - каждый день автомобили возвращаются в распределительный центр - способствуют внедрению транспортных средств, приводимых в движение исключительно электрической машиной. То же самое относится к небольшим муниципальным транспортным средствам, таким как подметально-уборочные машины или самосвалы с опрокидыванием вперед, которые используются в основном в городских районах.

>> ДЛЯ УСПЕХА НОВЫЕ КОНЦЕПЦИИ ТРЕБУЮТ СОВРЕМЕННЫХ И ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ИХ ТРАНСМИССИИ, И В частности, ДЛЯ ИХ ПРИВОДОВ

Кроме того, высокое давление рынка вынуждает всех производителей разрабатывать концепции электроприводов, уже достаточно зрелые, короткие время выхода на рынок и стоимость разработки. Следовательно, все выбранные основные подсистемы, такие как электрическая машина, инвертор и, если применимо, сцепление, включая систему приведения в действие, уже должны иметь максимально возможную степень зрелости.

В частности, с широко распространенными синхронными двигателями с постоянными магнитами, в дополнение к рекуперации при движении накатом или торможении должен быть введен рабочий режим «парусный спорт». Для плавания под парусом электродвигатель будет отключен от ведущих колес в «нейтральном положении». Это приводит к уменьшению потерь на лобовое сопротивление электродвигателя, которые являются существенными и невыгодными для эффективности, особенно при высокой скорости транспортного средства и связанных с этим высоких скоростях вращения вала.

Также существует четкая тенденция к более высоким уровням интеграции.Блок электропривода, состоящий из инвертора, электродвигателя, трансмиссии и теплообменника, объединяется в узел, выходящий далеко за пределы подрамника, обеспечивая преимущества в отношении упаковки, веса и стоимости. Эта тщательно продуманная комплексная система, заранее протестированная на «конце линии», будет поставлена ​​непосредственно на завод по производству автомобилей для установки на автомобиль.

Учитывая указанные тенденции развития, FEV разработала решения для приводов аккумуляторных электромобилей.Эти приводные устройства описаны далее в этой статье. В следующей главе будет описано, когда и почему следует использовать многоскоростную трансмиссию.

Выбор числа скоростей трансмиссии

Рис. 1: Определение постоянной потребности в мощности

На рисунке 1 показана потребность в мощности различных типов транспортных средств для постоянного движения с наклоном в 3 процента. Используя эту диаграмму, можно определить требуемую длительную мощность электропривода на основе требований к максимальной скорости транспортного средства.Кроме того, вторичная ось X вверху позволяет напрямую преобразовывать скорость автомобиля (км / ч) в скорость колеса (об / мин) для заданного радиуса шины. Типичному автомобилю класса D требуется постоянная мощность 140 кВт для достижения максимальной скорости 220 км / ч или 1,705 об / мин на колесах соответственно.

Рис. 2: Определение требования к пусковому крутящему моменту на основе ускорения

Помимо требований к постоянной мощности и скорости вращения колеса, выведенных из предыдущего рисунка, требования к пиковой мощности и пиковому крутящему моменту оси могут быть определены с помощью рисунка 2 на основе желаемого ускорения транспортного средства от 0 до 100 км / ч.Диаграмма основана на стандартизированном моделировании ускорения с учетом пределов проскальзывания колес. Для типичного автомобиля класса D для разгона от 0 до 100 км / ч за 5,5 секунды требуется максимальный крутящий момент на оси 5000 Нм и пиковая мощность 280 кВт.

Рис. 3: Отношение достижимой пиковой мощности к непрерывной мощности

Рисунок 3 основан на контрольных данных различных электродвигателей и отображает соотношение достижимой пиковой мощности (в течение последних 30 секунд) и продолжительной мощности. Большинство доступных двигателей действительно находится на уровне 2: 1 или ниже, в то время как некоторые более новые конструкции класса 800 В находятся выше.Используя этот рисунок, можно оценить, могут ли определенные требования к непрерывной и пиковой мощности реально обеспечиваться одним электродвигателем. В этом примере 140 кВт в непрерывном режиме и 280 кВт в пиковом режиме вполне доступны для доступных конструкций двигателей. В случае, если требования выходят за пределы типичного диапазона, необходимо либо пересмотреть требования к характеристикам транспортного средства, либо обновить электродвигатель с точки зрения пиковой или непрерывной мощности.
Используя предыдущие цифры, целевые значения для продолжительной мощности, пиковой мощности, максимального крутящего момента оси и максимальной скорости колеса были определены для заданных целевых характеристик транспортного средства.

Умножив максимальную скорость вращения колеса на требуемый пиковый крутящий момент оси, можно вычислить исходное значение, называемое «разбросом». Это эталонное значение можно напрямую сравнить с «разбросом» электродвигателей, который можно рассчитать, умножив их пиковый крутящий момент и максимальную скорость. Это прямое сравнение требуемых на уровне транспортного средства и доступных значений «разброса» на уровне электродвигателя возможно, поскольку крутящий момент и максимальную скорость можно регулировать и менять, используя односкоростную трансмиссию с фиксированным передаточным числом.Неважно, обеспечивает ли электродвигатель большой пиковый крутящий момент и довольно низкую максимальную скорость или наоборот, если значение разброса соответствует целевому значению транспортного средства. Передаточное число будет использоваться для преобразования значений электродвигателя в значения, необходимые для колес.

Рис. 4: Количество скоростей передачи в зависимости от требований к характеристикам транспортного средства

На рис. 4 действительно отображается значение разброса различных электродвигателей относительно их продолжительной мощности. Видно, что достижимые значения разброса действительно зависят от технологии двигателя.Линия тенденции для двигателей с осевым магнитным потоком действительно лежит значительно ниже линии для машин с радиальным магнитным потоком из-за ограниченной максимальной скорости двигателей с осевым потоком. Однако, вводя многоскоростные трансмиссии, доступный разброс может быть увеличен путем умножения разброса двигателя на ступени передаточного отношения многоскоростной трансмиссии. Принимая целевые значения, определенные ранее, становится очевидным, что комбинация продолжительной мощности 140 кВт с требованием разброса 8,525 кНм * об / мин может быть покрыта либо машиной радиального потока в паре с односкоростной трансмиссией, либо машиной осевого потока в паре с 2-ступенчатая коробка передач.Используя такую ​​диаграмму, можно легко определить необходимость двухскоростной коробки передач на основе требований к производительности нового приложения.

Концепция электрического привода, использующая двухступенчатую трансмиссию с двойным сцеплением

Принимая во внимание описанные тенденции развития, компания FEV реализовала различные двухскоростные концепции для EDU (блоков электрического привода).

В качестве первой концепции компания FEV разработала и построила прототип двухступенчатой ​​трансмиссии с двойным сцеплением, как показано на рисунке 5, только с одной парой фиксированных шестерен на каждую под-трансмиссию.В нем используются компоненты и подсистемы зрелого серийного производства, включая электрическую машину, инвертор, блок двойного сцепления и систему привода [3]. При таком подходе сложность и, следовательно, стоимость производства могут быть строго ограничены. Кроме того, этот «готовый» подход помогает значительно снизить риски разработки и время вывода на рынок, а также позволяет создать экономическое обоснование для приложений с меньшими объемами и более консервативными сценариями запуска, поскольку не требуется значительных усилий при разработке. тратиться на сложные подсистемы.

Рис. 5: Электропривод с двухскоростным электроприводом с переключением под нагрузкой от FEV

На рис. 5 показана фотография агрегата электропривода и схема переключения передач. В этой передаче первая шестерня G1 с ведущим колесом на первичном валу IS1 назначена муфте C1. Вторая передача G2 с ведущим колесом на первичном валу IS2 закреплена за муфтой C2. На выходном валу OS установлены обе ведомые шестерни, которые выполнены в виде неподвижных колес. Если требуется функция парковочной блокировки, то к выходному валу можно добавить колесо парковочной блокировки P.Благодаря реализации в качестве трансмиссии промежуточного вала, передаточные числа можно выбирать в широком диапазоне. В этом примере шаг передаточного числа был установлен на 1,6 для достижения наилучшего комфорта и плавности переключения передач, как это ожидается от чисто электрического транспортного средства. Значение аналогично шагу передаточного отношения между 1-й и 2-й скоростью автоматической коробки передач для обычной трансмиссии. Выбранный шаг передаточного числа 1,45 находится ниже этого предельного значения.

Максимальный крутящий момент на входе трансмиссии составляет 300 Нм, что немного ниже теоретического кратковременного пикового крутящего момента электрической машины.Компонент ограничения крутящего момента в этой концепции - двойное сцепление с сухим ходом, поскольку оно было перенесено из существующего серийного производства. Это двойное сцепление также обеспечивает требуемую возможность переключения под нагрузкой электропривода. Ввод энергии в муфты ниже по сравнению с двигателями внутреннего сгорания, поскольку они в основном используются в качестве муфт переключения передач, а частота переключения ниже. Что касается тепловой нагрузки, муфты сухого хода подходят для всех классов автомобилей.Кроме того, крутящий момент значительно ниже по сравнению с муфтами с мокрым ходом. Это очень важно, поскольку в концепции только с двумя скоростями и без исполнительных элементов переключения передач в дополнительных трансмиссиях нельзя отключить передачу.

Рис. 6: Технические характеристики электропривода

На рисунке 6 показаны основные характеристики электропривода.
При отсутствии возможности выключения передачи необходимо обращать внимание на допустимые скорости вращения дисков сцепления. Кроме того, допустимая входная скорость должна соответствовать максимальной скорости предполагаемой электрической машины.Доступные системы с двойным сцеплением в основном разработаны для силовых агрегатов двигателей внутреннего сгорания и, как правило, не предназначены для входных скоростей высокопроизводительных и высокоскоростных электрических машин. Единственным исключением является двигатель P400 S от компании YASA [1], который основан на технологии осевого потока и который, как с точки зрения диапазона скоростей, так и с точки зрения форм-фактора, идеально сочетается с выбранной системой двойного сухого сцепления. Основные технические данные машины показаны на рис. 7.

Рис. 7: Электрическая машина YASA P400 S [1]

При напряжении батареи 400 В выходная мощность электрической машины YASA P400 S составляет пиковую 90 кВт и 70 кВт непрерывно.
Инвертор последнего поколения от компании SEVCON [2]. Интерфейс переменного тока был немного изменен, чтобы установить короткое прямое (штекерное) соединение между инвертором и электрической машиной, что позволяет избежать отдельных фазных кабелей. Инвертор может быть главным блоком управления для всей системы привода, а также может интегрировать и выполнять сторонний код, например программное обеспечение управления переключением 2-ступенчатой ​​коробки передач. Он связывается с исполнительными двигателями через локальную шину CAN.Таким образом, в системе не требуется дополнительный блок управления. Рисунок 8 содержит дополнительную информацию об инверторе.

Рис. 8: Последнее поколение: Инвертор SEVCON Gen5 Size9 [2] Концепция электрического привода

с использованием планетарного редуктора Ravigneaux

Рис. Также была разработана вторая концепция 2-ступенчатой ​​коробки передач с переключением под нагрузкой [5]. На рис. 9 показаны различные виды приводного устройства.Чтобы справиться с более высокими скоростями электрических машин и более высокими требованиями к крутящему моменту, вместо трансмиссии с двойным сцеплением используется планетарная передача Ravigneaux (рис. 10).

Рис. 10: 2-скоростная концепция на основе комплекта Ravigneaux

В сочетании с этим простым комбинированным планетарным редуктором двух тормозов B1 и B2 достаточно для реализации двух скоростей. Маленькая солнечная шестерня служит входом. Мощность выводится через зубчатый венец. Водило планетарной передачи фиксируется тормозом B1 или, альтернативно, большое солнце фиксируется тормозом B2.Благодаря такой концепции зубчатой ​​передачи дифференциальные скорости на открытых элементах переключения передач могут быть уменьшены, что значительно снижает потери на сопротивление сцеплению. Кроме того, тепловая мощность тормозов может быть масштабирована по толщине их (неподвижных) стальных пластин без отрицательного влияния на моменты инерции вращающейся массы. В отличие от сцеплений, в тормозах не используются поворотные шарниры или зацепляющие подшипники для приведения в действие элементов переключения передач, и поэтому они значительно дешевле. Поэтому исключительное использование тормозов было важным критерием при выборе концепции.Комбинация тормоза B1 с односторонней муфтой позволяет сделать тормоз меньшего размера, что дополнительно снижает потери на сопротивление.
Оба тормоза приводятся в действие с помощью существующего серийного привода по запросу от LuK. Устройство, также известное как HCA (привод гидростатической муфты [4]), работает с бесщеточным электродвигателем для каждого элемента переключения передач, который приводит в действие главный гидравлический поршень через шпиндель. Благодаря герметичным уплотнениям эта система очень эффективна. В качестве альтернативы можно использовать концепции электромеханического привода благодаря хорошей осевой доступности тормозов.
Электродвигатель и инвертор образуют компактный блок и крепятся к коробке передач болтами. Обе подсистемы - инвертор и электродвигатель - очень хорошо продвинулись в своем серийном развитии. Таким образом, они обеспечивают короткий период разработки всего привода и, следовательно, быстрое внедрение на рынок. Масляное охлаждение требуется из-за особой конструкции электродвигателя как машины с осевым потоком. При использовании специальной жидкости EDU двигатель, инвертор и трансмиссия используют общую масляную систему.Электрический масляный насос откачивает масло из картера коробки передач и подает его через масляно-водяной теплообменник к инвертору. Оттуда масло проходит через электродвигатель и затем обратно в трансмиссию, где разделяется объемный поток. Одна часть подается на главный вал зубчатой ​​передачи, откуда она не только смазывает колесную пару, но и при необходимости охлаждает тормоза. Остаток не сливается в поддон, а накапливается в накопительном баке внутри трансмиссии.Отсюда через различные каналы смазываются другие компоненты, включая зубчатые передачи и подшипники промежуточного вала. Интеллектуальная стратегия управления масляным насосом позволяет изменять уровень в резервуаре-хранилище и, следовательно, уровень масла в трансмиссии, что вносит большой вклад в снижение потерь при перемешивании и, следовательно, повышение эффективности.

Семейство трансмиссий и конструкционный комплект

По экономическим и многим другим практическим причинам имеет смысл также представить семейство трансмиссий для аккумуляторных электромобилей.Такие семейства с двумя или тремя трансмиссиями уже реализованы в обычных трансмиссиях двигателей внутреннего сгорания с поперечным расположением, охватывающих требуемый диапазон крутящего момента до входного крутящего момента 600 Нм. Однако эти трансмиссии иногда содержат разные базовые технологии, потому что характеристики некоторых технологий подходят не для всех классов транспортных средств. Например, муфты с сухим ходом в качестве элементов привода в автоматических трансмиссиях больше подходят для более легких транспортных средств из-за их более низкой теплоемкости, тогда как муфты с мокрым ходом чаще используются для тяжелых транспортных средств.

Рис. 11: Внутренний вид 2-скоростной коробки передач с переключением под нагрузкой

FEV предлагает семейство трансмиссий или конструкционный комплект с небольшим набором компонентов, который охватывает различные варианты, характеризующиеся количеством скоростей, реализацией блокировки парковки, реализация дифференциальной передачи и возможности переключения под нагрузкой.
В сочетании с электродвигателем YASA P400 и его максимальной скоростью 8000 об / мин, первая концепция трансмиссии с возможностью переключения под нагрузкой и нейтральной функцией удовлетворяет требованиям силовых агрегатов с более низкой скоростью электродвигателя и крутящим моментом до 300 Нм.Однако трансмиссия не подходит для высокоскоростных электродвигателей из-за высокой скорости разрыва фрикционных дисков, работающих всухую. Кроме того, пользователи хотели бы получить решение для более высоких крутящих моментов, превышающих 300 Нм. По этим двум причинам - скорости вращения двигателя и допустимому крутящему моменту - компания FEV решила разработать вторую двухскоростную концепцию для нового конструктивного комплекта трансмиссии.
Этот конструктор состоит из четырех производных: двух классов крутящего момента с максимальным крутящим моментом электродвигателя 300 Нм и 600 Нм, каждый с одной или двумя скоростями.Двухскоростные варианты основаны на описанной концепции EDU с коробкой передач Ravigneaux. За счет упрощения этой конструкции реализуются два варианта с одной скоростью, в первую очередь, с низкой стоимостью. Например, опущена нейтральная функция для разрешения плавания. На рисунке 12 кратко описана конструкция конструктивного набора.

Рис. 12: Концепция конструктивного комплекта трансмиссии

При необходимости внутри трансмиссии блокировка парковки реализуется независимо от класса крутящего момента. Он реализуется недорого и одинаково с большим стопорным колесом для всех приложений.Блокировка парковки приводится в действие электромеханически как система «парковка по проводам», которая становится стандартом и обеспечивает большую гибкость при проектировании интерфейса человек-машина по сравнению с чисто механической системой.
Благодаря компактному устройству, состоящему из электродвигателя и инвертора, а также адаптированной для него архитектуре трансмиссии, в представленном конструктивном комплекте можно реализовать электрические приводы с высокой удельной мощностью. Это составляет выдающиеся 0,6 кг / кВт в непрерывном режиме для наиболее мощных двухскоростных вариантов.Односкоростные варианты с их более простой конструкцией даже лучше. В то же время использование проверенных стандартных компонентов, особенно в областях срабатывания и охлаждения, позволяет сократить время разработки.

Перспективы и краткое описание

По сравнению с трансмиссиями двигателей внутреннего сгорания, чисто электрические транспортные средства требуют более простых трансмиссий. Сложность продукта снизится. Заметно возрастают требования к отдельным характеристикам, в частности к акустике трансмиссии и высоким входным скоростям.
Односкоростные коробки передач подходят для большинства электромобилей. Только потребность в особенно высоком пусковом крутящем моменте или более высокой максимальной скорости оправдывает вложения в двухступенчатую коробку передач. Вне сегодняшнего дня трехступенчатые коробки передач найдут свое применение в нишевых приложениях, например в спортивных автомобилях.
Двухступенчатая коробка передач должна иметь возможность переключения под нагрузкой, потому что прерывание тягового усилия при переключении передач в транспортных средствах с электрическим приводом не будет приемлемо для клиентов. При приобретении 2-ступенчатой ​​коробки передач необходимо с самого начала запланировать нейтральную функцию, при которой электродвигатель отсоединен от колес.Предложение, представленное в этой статье, удовлетворяет обоим требованиям.
FEV смог объединить доступные, отработанные компоненты, такие как электрическая машина, инвертор и блок двойного сцепления, с недавно разработанной двухступенчатой ​​трансмиссией, чтобы создать блок электропривода, который подходит для различных типов транспортных средств. Его можно легко интегрировать как в существующие, так и в новые автомобильные платформы, что позволяет производителям быстро выходить на рынок чистых электромобилей. По сравнению с односкоростной коробкой передач это решение превосходит как по производительности, так и по эффективности системы.Вместе с электрической машиной с осевым потоком YASA P400 S [1] и инвертором SEVCON [2] эта концепция образует очень короткий и компактный привод.
С помощью предложенных концепций могут быть реализованы четыре производных, которых достаточно для объемного сегмента транспортного средства с поперечно установленным приводом, такие как односкоростная трансмиссия до 300 Нм, односкоростная трансмиссия до 600 Нм, двухступенчатая трансмиссия вверх до 300 Нм и двухступенчатая трансмиссия до 600 Нм.
Эти четыре производные также подходят для систем ERAD (электрический задний мост) гибридных автомобилей P4.Таким образом, объем на производную может быть увеличен еще больше.
Система блокировки парковки, если она встроена в трансмиссию, должна иметь возможность «парковки по проводам». На включение парковочной блокировки не влияют различные крутящие моменты или характеристики автомобиля. Достаточно единого дизайна для всех четырех производных.

ССЫЛКИ:
[1] YASA-P400 Series Product Information, YASA Motors Limited, Abington, UK
[2] SEVCON Gen4 Size 10 AC Motor Controller Product Information, Tyne and Wear, UK
[3] G.Hellenbroich, P. Janssen, H.-P. Лахи, И. Стейнберг, Интегрированные электрические приводы, включая до 2 скоростей, Аахенский коллоквиум, Китай, Пекин, 2017 г.
[4] 10-й коллоквиум Schaeffler, 2014 г., Решение загадки трансмиссии, Приводы трансмиссии
[5] И. Стейнберг, Г. Hellenbroich, J. Nowack, Эффективный комплект трансмиссии для аккумуляторных электромобилей - тенденции и решения, Международный Венский автомобильный симпозиум, Вена, 2018

Трансмиссия: Чистая производительность

Это делает его уникальным в своем сегменте.Топовая версия Taycan Turbo S может генерировать до 560 кВт (761 л.с.; Taycan Turbo S: потребление электроэнергии в смешанном цикле 28,5 кВтч / 100 км; выбросы CO 2 в сумме 0 г / км (по состоянию на 08/2020)) с перегрузкой мощность в сочетании с Launch Control и Taycan Turbo до 500 кВт (680 л.с.; Taycan Turbo: комбинированное потребление электроэнергии 28,0 кВтч / 100 км; выбросы CO 2 в сочетании 0 г / км (по состоянию на 08/2020)). Taycan Turbo S разгоняется от 0 до 100 км / ч за 2,8 секунды, а Taycan Turbo - за 3 секунды.2 секунды (Taycan Turbo: комбинированное потребление электроэнергии 28,0 кВтч / 100 км; выбросы CO 2 комбинированные 0 г / км, Taycan Turbo S: комбинированное потребление электроэнергии 28,5 кВтч / 100 км; выбросы CO 2 комбинированные 0 г / км ( все по состоянию на 08/2020)). Топовая модель достигает отметки 200 км / ч за 9,8 секунды, а Turbo - за 10,6 секунды. Запас хода Turbo S составляет до 412 километров, а у Turbo - до 450 километров (согласно WLTP). Максимальная скорость обеих полноприводных моделей - 260 км / ч.

Taycan запускается при включении режима движения при нажатой педали тормоза. В качестве альтернативы это также можно сделать, нажав кнопку. Как и в случае с замком зажигания на обычных моделях Porsche, кнопка включения расположена слева за рулевым колесом.

Электродвигатели: двигатели синхронные со шпильчатой ​​обмоткой

Taycan Turbo S и Taycan Turbo имеют два исключительно эффективных электродвигателя, один на передней оси и один на задней оси, что делает автомобили полноприводными.И диапазон, и постоянная мощность привода выигрывают от высокого КПД синхронных двигателей с постоянным возбуждением. Электромашина, трансмиссия и инвертор с импульсным управлением объединены в компактный приводной модуль. Модуль задней оси устанавливается параллельно оси. Инвертор с импульсным управлением монтируется на нем в «балконном решении» для увеличения объема багажного отделения. Благодаря коаксиальной конструкции модуль переднего моста интегрируется в переднюю часть автомобиля и занимает очень мало места.

Синхронные двигатели с постоянным возбуждением имеют ротор с высококачественными постоянными магнитами, которые создают естественное магнитное поле. Таким образом, ротор движется синхронно с магнитным вращающимся полем статора, поэтому он известен как синхронный двигатель с постоянным возбуждением. Инвертор с импульсным управлением задает частоту вращающегося поля в статоре, тем самым определяя скорость ротора. Благодаря своей конструкции, функциональности и отличным тепловым характеристикам синхронные двигатели с постоянным возбуждением способны обеспечивать высокие характеристики, типичные для Porsche.

Особенностью электродвигателей Taycan является шпилька обмотки. в котором соленоидные катушки статора состоят из прямоугольных, а не круглых проводов. Провода изогнуты, и их форма - до того, как они будут вставлены в многослойный сердечник статора - напоминает шпильки, отсюда и название «шпилька». Открытые концы свариваются с помощью лазерного луча. Технологический процесс изготовления шпилек сложен, но он позволяет упаковывать провода более плотно и, таким образом, увеличивает количество меди в статоре.Хотя в обычных процессах намотки коэффициент заполнения медью составляет около 45 процентов, в данном случае он составляет чуть менее 70 процентов. Это увеличивает выходную мощность и крутящий момент при том же объеме. Еще одно важное преимущество такого высокопроизводительного автомобиля, как Taycan, заключается в том, что статор шпильки может охлаждаться значительно более эффективно.

Синхронный двигатель с жидкостным охлаждением на передней оси имеет активную длину 160 миллиметров и активный диаметр 190 миллиметров. Его аналог на задней оси имеет длину 210 миллиметров и диаметр 245 миллиметров.В целом, модули имеют самую высокую удельную мощность (кВт на литр упаковочного пространства) среди всех электрических силовых агрегатов, представленных сегодня на рынке.

Инверторы с импульсным управлением управляют двигателями

Инвертор с импульсным управлением - самый важный компонент для управления электродвигателями. В Taycan Turbo и Turbo S инвертор с импульсным управлением установлен на каждом приводном модуле на передней и задней осях. Инверторы с импульсным управлением преобразуют постоянный ток, подаваемый Performance Battery Plus, в переменный ток, необходимый для привода электродвигателей.Во время торможения происходит обратное: здесь они преобразуют переменный ток, полученный во время рекуперации, в постоянный ток для зарядки аккумулятора. В Taycan Turbo S на передней оси используется импульсный инвертор с максимальным током 600 ампер, который может генерировать даже больше мощности и крутящего момента, чем 300-амперный импульсный инвертор Taycan Turbo. Оба инвертора с импульсным управлением работают с исключительно высоким КПД - почти 98%.

Трансмиссия: двухступенчатая коробка передач, уникальная для Porsche

На передней оси мощность электродвигателя передается на передние колеса через соосную компактную односкоростную планетарную передачу с общим передаточным числом прибл.8: 1 к интегрированному прямозубому облегченному дифференциалу.

Двухступенчатая трансмиссия, установленная на задней оси Taycan, является инновацией, разработанной Porsche. Первая передача дает Taycan еще больше ускорения с места, а длинная вторая передача обеспечивает высокий КПД и запас мощности даже на очень высоких скоростях.

Двухступенчатая коробка передач базируется на трех валах. В дополнение к двум ступеням цилиндрической зубчатой ​​передачи, которые технически представляют передаточное число второй передачи, также используется переключаемый планетарный ряд, который обеспечивает соответствующее понижение для очень короткой первой передачи.Примерно 15 оборотов двигателя соответствуют одному обороту колеса. Это приводит к очень высокому крутящему моменту колеса почти 12000 Нм, что обеспечивает захватывающее дух ускорение с места.

Первая передача используется в основном в режимах движения Sport или Sport Plus. В этих режимах также доступен контроль запуска. Коробка передач остается на первой передаче в течение относительно долгого времени, затем переключается на вторую передачу с повышением скорости переключения.

Вторая передача имеет передаточное число около 8: 1, как и трансмиссия на передней оси.Таким образом, восемь оборотов электродвигателя представляют один оборот колеса. Это обеспечивает максимальную скорость 260 км / ч, типичную для спортивного автомобиля, и резерв ускорения на высоких скоростях (Taycan Turbo: комбинированное потребление электроэнергии 28,0 кВтч / 100 км; выбросы CO 2 , комбинированные выбросы 0 г / км, Taycan Turbo S: Электричество смешанный расход 28,5 кВтч / 100 км; выбросы CO 2 смешанный 0 г / км (все по состоянию на 08/2020)). Задний мост имеет управляемую блокировку дифференциала.

Рекуперация: восстановление высокого уровня энергии

В транспортных средствах с двигателем внутреннего сгорания кинетическая энергия тормозов преобразуется в тепло во время замедления.С помощью электромобилей можно рекуперировать большую часть этой кинетической энергии, использовать электродвигатели в качестве генераторов во время замедления и питать аккумулятор генерируемой мощностью.

В Taycan компания Porsche применяет различные подходы в рамках этих параметров:

  • Максимальная потенциальная мощность рекуперации до 265 кВт значительно выше, чем у большинства конкурентов, замедления до 3,8 м / с. 2 рекуперация.

  • Когда педаль акселератора отпущена, Taycan всегда должен катиться или двигаться накатом как можно дальше; имеющаяся кинетическая энергия резервируется для движения по маршруту.

  • Рекуперация происходит только при нажатии педали тормоза, но тогда, как упоминалось выше, с очень высоким уровнем рекуперации энергии.

Благодаря стратегии управления рекуперацией в основном с помощью педали тормоза, заказчик получает воспроизводимое и предсказуемое замедление, которое не зависит от заряда аккумулятора и температуры.Испытания показали, что благодаря высокой выходной мощности рекуперации Taycan - до 265 кВт, примерно 90 процентов операций торможения при повседневном использовании выполняются только электродвигателями без активации колесных тормозов. По этой причине Porsche впервые устанавливает зависящий от времени интервал замены тормозных колодок: их необходимо менять каждые шесть лет.

Режимы движения: неограниченный выбор дальнего действия или максимальной спортивности

Профиль режимов движения в новом Taycan, по сути, следует той же философии, что и в других модельных рядах Porsche.Это дополняется специальными настройками, позволяющими оптимально использовать возможности чисто электрического привода. Доступны четыре режима движения: Range, Normal, Sport и Sport Plus. Кроме того, отдельные системы могут быть настроены по мере необходимости в «Индивидуальном» режиме. Обязательным условием для режимов Sport Plus и Individual является пакет Sport Chrono (входит в стандартную комплектацию Turbo S), в котором переключатель режимов встроен в рулевое колесо.

Диапазон

Taycan особенно эффективно работает в режиме Range.Максимальная скорость ограничена от 90 до 140 км / ч (регулируется), но ее всегда можно изменить, нажав на педаль акселератора. Вождение в этом режиме означает движение с максимально эффективным распределением всех колес. В крайнем случае Taycan будет ездить даже исключительно на передней оси. Заслонки охлаждающего воздуха, высота шасси (-20 миллиметров) и задний спойлер настроены на минимальное сопротивление. Кондиционер, гидравлические насосы, пневмоподвеска и фары также работают в наиболее эффективных конфигурациях.

Нормальный

В базовой настройке Taycan обеспечивает линейную выходную мощность. Все четыре колеса приводятся в движение в экономичном режиме. Заслонки охлаждающего воздуха открываются только при необходимости, задний спойлер регулируется в зависимости от скорости, а шасси при необходимости опускается. Климат-контроль и адаптивный круиз-контроль работают без ограничений, пневматическая подвеска обеспечивает полный комфорт.

Спорт

Наивысшие характеристики трансмиссии доступны в режимах Sport и Sport Plus.Запросы драйверов реализуются динамически. Полный привод переходит в распределение с задним смещением и управляется динамически. Стратегия охлаждения и нагрева аккумулятора рассчитана на производительность. Заслонки охлаждающего воздуха регулируются термически в зависимости от требуемой холодопроизводительности, а регулировка заднего спойлера зависит от скорости. Климат-контроль регулируется без ограничений, адаптивный круиз-контроль более динамичный (в том числе более мощный разгон). Функциональные возможности подсветки поворотов также стали более динамичными.Пневматическая подвеска опускает Taycan на 22 миллиметра в зависимости от скорости, а подвеска, включая управление задней осью, настроена на спортивный.

Спорт Плюс

«Спорт Плюс» придает еще более динамичный вид стилю водителя. В результате стратегия охлаждения и нагрева батареи была разработана для максимальной производительности. В то же время открываются заслонки охлаждающего воздуха, задний спойлер выдвигается для минимального подъема на ранней стадии, настройка шасси, включая рулевое управление задней осью и PDCC, оптимизирована для максимальной производительности на гоночной трассе, а шасси постоянно остается в нижнем положении. положение (-22 миллиметра).

Все системы трансмиссии управляются контроллером трансмиссии Porsche. Здесь собирается вся информация и управляются высокоскоростные приводы. Системы полного привода и контроля тяги работают в пять раз быстрее, чем обычные системы. Например, если у одного колеса проскальзывает больше, электродвигатели регулируют его с молниеносной скоростью, что особенно впечатляет на снегу и льду.

Ходовые качества: всегда убедительно

Электрический силовой агрегат способен быстро реагировать на ускорение.Однако Porsche также стремится к тому, чтобы это можно было делать несколько раз подряд. Таким образом, новый Taycan Turbo S может без проблем воспроизвести впечатляющее время разгона в 2,8 секунды для спринта с 0 до 100 км / ч 10 раз подряд (Taycan Turbo S: комбинированное потребление электроэнергии 28,5 кВтч / 100 км; CO 2 , выбросы в смешанном цикле 0 г / км (по состоянию на 08/2020)). Это ускорение также впечатляет на высоких скоростях. Новый Taycan также многократно подряд доказывает свою работоспособность без какого-либо снижения производительности, например, при ускорении на выходе из поворотов на длинную прямую.

Launch Control: И полный вперед!

Launch Control обеспечивает максимальное ускорение с места и является стандартной функцией Taycan. Он использует функцию overboost, при которой электродвигатели получают большую мощность. На этом этапе предусмотрена выходная мощность Taycan Turbo S 560 кВт (Taycan Turbo S: потребление электроэнергии в смешанном цикле 28,5 кВтч / 100 км; выбросы CO 2 в смешанном цикле 0 г / км (по состоянию на 08/2020)).

Дополнительное содержание

Спортивные автомобили, дизайн которых был переработан с учетом экологических требований.Первый полностью электрический спортивный автомобиль Taycan знаменует начало новой эры для Porsche, поскольку компания систематически расширяет ассортимент своей продукции в области электромобильности. Обзор.

.