Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 67
Текст из файла (страница 67)
е.: 7,0 Л0 Л'=0505 0=0,УИ -(а йзап Рис. ЧП!.1О. Характеристика идеализированной ЭМП с двумя обращениями режимов Второе обращение режимов происходит в точке и, . Здесь у ЭМ1 изменяется знак частоты вращения, а у ЭМ2 — крутящего момента. При дальнейшем увеличении скорости, т. е. от п„ и далее, режимы электромашин останутся без изменений: ЗМ1 постоянно будет работать в качестве электродвигателя, а ЗМ2— генератора. С ростом п, крутящие моменты Мэми и Мэмс возрастают незначительно и асимптотически приближаются к определенным величинам. Частоты же вращения электромашин увеличиваются беспредельно, следовательно, и мощности на роторах Л~~мт и Ч и, будут непрерывно повышаться и могут достигнуть чрезмерных величин.
Поэтому очень важно ограничить рабочий диапазон ЭМП разумными границами, в которых все параметры передачи изменялись бы в допустимых пределах. Наиболее компактными и обладающими высоким к. п. д. получаются те ЭМП, рабочий диапазон которых лежит в пределах 2,0 — 2,5. Мощность, передаваемая через электропривод, в этом 22 н. А. носов 337 = 0). У обеих электромашин один из бомножителей мощности равен нулю, поэтому 1Чэм, = Л1эмс = О.
В этой точке через электропривод мощность не поступает и целиком передается через механическую ветвь. Происходит обращение режимов. В зоне 0 — п,е машина ЗМ( работала в режиме электродвигателя, а ЭМ2 — генератора; в зоне п„— поз машина ЗМ2 становится электродвигателем, а ЭМ1 генератором. л(;й л Е0 г0 случае весьма мала и составляет )У, = 0,(2 —:0,(6. Но для гусеничных машин требуе»мый диапазон находится в пределах 6 — !О, следовательно, за ЭМП в этом случае необходимо устанавливать понижающую КП с двумя-тремя ступенями.
Естественно, введение ' последней усложняет трансмиссию и управление машиной. Для устранения этого недостатка иногда допустимо расширение диапазона ЭМП до 5,5 — 7,0 и, следовательно, увеличение передаваемой через электрическую ветвь мощности до У, = 0,30 —:0,35. Чтобы вес и габариты при этом увеличивались незначительно, реверс и дополнительные механические режимы ЭМП следует выполнять за счет механической ветви. По характеристике идеализированной ЭМП 'обычно рабочий диапазон выбирается в тех пределах, где граничные значения ' Уэм, и»»'эм, не превышают максимальных значений этих величин в средней части диапазона. Так, для рассматриваемой расчетной схемы рабочий диапазон выбран в пределах изменения и„ от 0,395 до 2,3. В этом случае максимальная относительная мощность, передаваемая через электропривод, равна 0,303.
Рабочий диапазон ЭМП равен 5,82. Частота вращения электрических машин также может быть найдена из характеристики идеализированной ЭМП. Опреде- „; ляются числа оборотов электромашин при трогании машины с места (и, = 0) и на границе рабочего диапазона, соответствующей максимальному значению л,. В этих точках числа оборотов электромашин не должны превышать предельных значений. В противном случае схема бракуется. За предельную частоту вращения обычно принимается п„= 6000 об1мин, однако в отдельных случаях допускается п„= 9000 об1мин. Для расчетной схемы наибольшую частоту вращения имеет электромашина ЗМ2 в крайней точке рабочего диапазона (пэм, —— = 3,65).
У электромашины ЭМ1 обороты достигают своего максимального значения при трогании с места (пэм» вЂ” — 2,25). Последнее, что необходимо сделать для окончательного выбора схемы ЭМП, — определить, не возникает ли в контуре ЭМП в рабочем диапазоне циркулирующая мощность. Рассматриваемая ЭМП является трехпоточной. Мощность от ведущего вала 0 к ведомому х передастся одним потоком через электрическую ветвь ЭМ1-ЭМ2 и двумя — через механические ветви: поток ! по звеньям 0-31-41-21-х, поток П по звеньям 0-31-22-42-32-х (см. рис. Ъ'И!.9).
Найдем, как распределяется мощность по ветвям при работе электромашин в различных режимах. Условимся считать, что мощность, передаваемая электрической ветвью, равна мощности электрической машины ЭМ2, т. е. »у» = Уэм,. Мощности, передаваемые механическими ветвями, соответственно равны мощностям, имеющим место на звеньях 21 (эпицикл )-го ряда) и 22 (эпицикл 2-го ряда): 338 — — к, (к,+1) — ', к,к Л'1 = — к!Мам 1пг1 = пав к, + к, +! " -1- к, -)- 1 кг (к1 + 1) 1 к,кг гг и == кгМэмгпгг = кг+ кг+ 1 й кг+ кг+ (ЧШ.17) Для проверки правильности вывода, необходимо пользоваться тождеством гЧ!+ Лтп + Л~, = 1. (ЧП! .18) На рис. ЧП1.11 графически представлены зависимости (ЧП1.16) и (ЧП1.17).
Из них видно, что при работе ЭМП в зоне и, = Π—: —: и „мощность Уп имеет положительный знак, а У! и Л', — отрицательный. Следо- ,Ч, вательно, в электрической и 10 механической 1 ветвях мощности передаются в обратном направлении, и только ветви Л 80 000 П передают мощность по на- 0 йв 40 40 ащ правлению от ведущего к ведомому валу.
При этом через ветвь П передается мощность больше, чем через ветвь 1, Рис. Ч11!.11. Распределение мощности так как в ней имеется цирку- но ветвям ЭМП лирующая мощность. В точке обращения режима п„через электрическую н механическую 1 ветви мощность вообще не поступает, и она вся передается только по ветви П. В зоне па, — п„мощности во всех ветвях имеют положительный знак, значит, передаются в одном направлении.
Это режим параллельных потоков, и циркуляционная мощность здесь отсутствует. В точке п„происходит второе обращение режимов, и мощность в ней передается только ветвью 1. При режиме работы ЭМП в зоне п„и далее опять появляется циркуляционная мощность, но здесь перегружена ветвь 1. При выборе ЭМП необходимо стремиться к тому, чтобы как можно в болыпем диапазоне работа происходила прн отсутствии циркуляции мощности. В этом случае через различные ветви передается только часть мощности теплового двигателя, и они могут быть выполнены минимальными как по весу, так и по габаритам.
Отсутствие циркуляции мощности в схеме на основном режиме характеризуется неравенством па, ) по, при условии, что первой к входу расположена ЭМ1. В этом случае в зоне между и„ и по, мощность во всех ветвях передается параллельными потоками. После того как величины и характер протекания лэмм Мэщ и Уэщ в ЭМП определены, по каталогам производится выбор электрических машин.
Работа электромашин в ЭМП гусеничных машин происходит на переменных режимах, величины пэмо Мэм; и Лэм; изменяются в широких пределах. Вследствие этого рационально использовать свойство электромашин работать с перегрузкой до 150% по мощности и моменту. Тогда мощность Уэм; и крутящий момент Мэмм по которым производится выбор электромашин, соответственно равны 161: Иэм~ = 0 7й(эвах~ Махи = 0 7й(з пах (~ ' ~) Поверочный расчет.
В этом расчете уточняются скоростные и силовые параметры ЭМП с учетом характеристик выбранных электромашин и проверяется работоспособность последних в наиболее тяжелых условиях движения гусеничной машины. Сначала уточняются величины и характер протекания параметров ЭМП за счет введения к.
п. д. электромеханической передачи Чэмп. Последний включает в себя к. п. д. механической ветви Ч„,„ и электропривода т1,. Нахождение Ч„„ не вызывает затруднений, тем более, что величина, а также знак мощностей, передаваемых через механические ветви, найдены. Подробное изложение определения к. и. д. в замкнутых планетарных передачах дано в гл. П7. К. и. д.
электропривода Ч, может быть точно вычислен только в том случае, если имеются графики изменения к. п. д. выбранных электромашин в зависимости от частоты вращения и крутящих моментов в генераторном и двигательном режимах. В этом случае по известным Мэщ и пахи находятся к. и. д. отдельных электромашин Чэм, и Чэм, длЯ данного Режима, и Ч, вычислЯетсЯ пУтем их перемножения с учетом направления передаваемой мощности, т.
е. (Л П.20) Чэ = (Чэм~Чэм~)*', где показатель +1 соответствует передаваемой мощности через электропривод в прямом, а — 1 — в обратном направлениях. Если такие графики отсутствуют, то определение к. и. д. ЭМП носит приближенный характер. К. п. д. ЭМП может быть найден аналитическим методом по формуле [20) ~~к а~о Р мк Рм. м г к (дц 21) ~уе где р„„— суммарные потери в механических ветвях передачи; р„„— суммарные механические и магнитные потери в электрических машинах; !Чс — тепловые потери в контуре электропривода. Основная сложность этого метода в том, что предварительно нужно знать характер изменения тока 7 в цепи электропривода. Если же задаваться приближенным графиком протекания 1, то это приводит к значительному уменьшению точности.
После того как найдены значения к.'п. д. отдельных элементов и всей передачи в целом, строится характеристика ЭМП (рис. Ъ'1П.12). Здесь в отличие от характеристики идеализированной ЭМП кривые мощностей электромашин У~м, и У~м„а также крутящего момента ведомого вала М„ построены с учетом к. п. д, По сравнению с рис. ЧП1.10 характер протекания кривых Л'эм, и Жэм,несколько изменился н ихсимметричноеположение нарушилось. Обращение ре- . жимов электромашин происходит в разных точках, причем бэмса дз дг в промежутках по~ — паз и и„— Ра5вчоо 1оааозон пм обе электромашины рабо д! (О' тают в генераторном режиме и ~ ~х их мощность полностью превращается в тепловые потери. Жм! По кривой т!эмп оценивается л,', „(а, к а, совершенство ЭМП. Для ярак- ~~нг тического применения может быть использована такая передача, в которой в рабочем диапа- Рас.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
