Электромеханическая двухпоточная передача тягового средства

 

Изобретение относится к машиностроению , преимущественно сельскохозяйственному и транспортному, в частности, к тракторам и другим самоходным машинам. Цель изобретения - повышение надежности и экономичности тягового средства путем повышения стабильности работы первичного двигателя при колебаниях тяговой нагрузки . Двухпоточная электромеханическая передача содержит дифференциальный механизм 1, с первым входным звеном 2 которого связан тепловой двигатель 3, а с выходным звеном 4 - движители 5 л электрическую передачу, включающую генератор 6 и электродвигатель 7. Система автоматического регулирования электрической передачи содержит датчики тока и частоты вращения теплового и электрического двигателей и блоки дифференцирования, связанные с датчиками тока и частоты вращения электрического двигателя и с блоком суммирования на входе регулятора частоты вращения двтателя, с которым также связан датчик частоты вращения теплового двигателя. 1 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 60 К 17/12

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕ T

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

""-" "4. МЫИ

":.""Рйаа@Г I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4433305/11 (22) 18.04.88 (46) 15.09.91. Бюл. ¹ 34 (71) Научно-производственное объединение по тракторостроению иНАТИи (72) Г. В. Новиков (53) 629.113(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1593994, кл. В 60 К 17/12, 11.10 1988, (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКАЯ ДВУХПОТОЧНАЯ ПЕРЕДАЧА ТЯГОВОГО СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к машиностроению, преимущественно сельскохозяйственному и транспортному, в частности, к тракторам и другим самоходным машинам.

Цель изобретения — повышение надежности и экономичности тягового средства. путем повышения стабильности работы первичноИзобретение относится к машиностроению, преимущественно сельскохозяйственному и транспортному, B частности к тракторам и другим самоходным машинам.

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности работы тягового средства путем повышения стабильности работы первичного двигателя при колебаниях тяговой нагрузки, На чертеже изображена принципиальная схема электромеханической двухпоточной передачи переменного тока.

Двухпоточная электромеханическая передача содержит дифференциальный механизм 1, с первым входным звеном 2 которого связан тепловой двигатель 3, а с выходным звеном 4 — движители 5, и электрическую передачу, включающую электрический генератор 6 и электрический двигатель 7, из которых первый связан с, Ж 1676849 А1

ro двигателя при колебаниях тяговой нагрузки. Двухпоточная электромеханическая передача содержит дифференциальный механизм 1, с первым входным звеном 2 которого связан тепловой двигатель 3, а с выходным звеном 4 — движители 5. и электрическую передачу, включающую генератор

6 и электродвигатель 7. Система автоматического регулирования электрической передачи содержит датчики тока и частоты вращения теплового и электрического двигателей и блоки дифференцирования, связанные с датчиками тока и частоты вращения электрического двигателя и с блоком суммирования на входе регулятора частоты вращения двигателя, с которым также связан датчик частоты вращения теплового двигателя. 1 ил. первым входным звеном 2 механизма 1, а второй — со вторым входным звеном 8 посредством механических передач 9 и 10. Ге- а нератор 6 и двигатель 7 связаны между Q собой электрически посредством регулятора 11 частоты вращения двигателя 7 — преобразователя частоты — и имеют на валах два датчика 12 и 13 частоты вращения. С генератором 6 связан регулятор возбуждения 14, блок управления 15 которого соеди- Q нен с блоком суммирования 16, связанным с аадатником 17 и функциональным блоком )ьа

18, связанным в свою очередь с датчиками напряжения 19 и магнитного потока 20.

Блок управления 21 системы управления 22 преобразователя частоты 11 соединен с блоком суммирования 23, связанным с задатчиком 17, функциональным блоком 24, датчиком 12 частоты вращения генератора и блоками дифференцирования 25 и 26,пер1676849 вый из которых соединен с датчиком 12, а второй — с датчиком 27 тока якоря электрических машин, Функциональный блок 24 соединен с датчиком 13 и включает формирователь 28, переключатель 29 и сум матор частот 30 с прямым и инверсным входами для получения сигнала как для ,двигательного, так и для генераторного режимов работы двигателя 7.

Двухпоточная электромеханическая передача тягового средства работает следующим образом.

В установившемся статическом режиме крутящие моменты первичного двигателя 3, и электрического двигателя 7 суммируются

,дифференциальным механизмом 1 и урав новешиваются моментом статического со противления на его выходном звене 4., В переходных режимах при изменении тяговой нагрузки на движителях 5 или при изменении сигнала управления со стороны водителя переходный процесс установле, ния новой скорости движения заканчивается установлением новых частот вращения двигателей 3 и 7, причем в обоих случаях ,, процесс в идеале должен протекать при не изменной частоте вращения первичного двигателя 3 за счет изменения чаСтоты вра, щения двигателя электрического 7 и тем самым работа тягового средства должна протекать при квазистационарном режиме работы первичного двигателя 3, что является одним из основных достоинств двухпо, точной передачи.

В статическом режиме частота тока статора двигателя 7, определяемая величиной ! сигнала на входе блока управления 21, задается суммированием в блоке 23 сигнала частоты блока 24, пропорционального сумме (с учетом знака) сигнала датчика 13 частоты вращения двигателя 7 и частоты скольжения на выходе формирователя 28. сигнала частоты вращения генератора с датчика 12 и сигнала сравнения задатчика 17, Напряжение генератора 6 и двигателя 7 определяется сравнением в блоке 16 сигнала задатчика 17 с сигналом блока 18, формирующего заданную зависимость между напряжением U и магнитным потоком Ф в соответствии с выбранной функцией, например

0=макс(0,кФ), Режим работы двигателей 3 и 7 при этом согласован и алгебраическое суммирование их скоростей в механизме 1 осуществляется при постоянной и неизменной величине частоты вращения двигателя 3 и переменной двигателя 7, В переходных динамических режимах колебания скорости движителей 5 вследст5

55 вие колебания тяговой нагрузки передаются с выходного звена 4 механизма 1 на оба входных звена 2 и 8. Вследствие этого начинают меняться частоты вращения обоих двигателей 3 и 7, фиксируемые датчиками частоты вращения 12, 13 и тока 27, причем последним в большей степени вследствие высокой жесткости электромеханической характеристики асинхронного двигателя 7, Сигналы, пропорциональные производным сигналов датчиков 12 и 27, поступают на вход блока 23, где суммируются со статическимми сигналами и вызывают интенсивное изменение частоты тока на выходе преобразователя 11 и, следовательно, частоты вращения двигателя 7 в направлении их (сигналов) уменьшения.

При колебаниях нагрузки вокруг некоего равновесного значения в передаче происходят колебания частоты вращения электрического двигателя вокруг соответствующего этому значению нагрузки значения частоты вращения. При отклонении нагрузки частота вращения двигателя изменяется вследствие действия статических каналов регулирования, причем ошибки регулирования, вызывающие недостаточное изменение частоты вращения двигателя 7, вызвавшие изменение частоты вращения двигателя 3, компенсируются дополнительным статическим регулированием частоты вращения двигателя 7 по частоте вращения двигателя 3 в результате сравнения сигнала датчика 12 с сигналом задатчика 17 и отработки их рассогласования.

Каналы статического регулирования электрической ветви двухпоточной передачи могут быть выполнены иначе, чем на фиг.

1. Так, канал регулирования частоты может быть построен без обратной связи по частоте вращения двигателя, а с обратной связью по току и напряжению. Соединение функциональных блоков 18 и 24 с датчиками 19, 20 и 27 может быть противоположным по сравнению, например, со схемой на чертеже: блок 18 может быть связан с датчиками 19 и

27, а блок 24 — с датчиками 19 и 20, Изменяется и построение блока 24, Выбранные для блока 18 и формирователя 28 функции определяют только статические характеристики системы и их выбор на демпфирующих свойствах электрического канала передачи мощности практически не сказывается, поэтому выбор их в достаточной степени произволен, В результате использования предложенной системы реакция электрического двигателя 7 на внешние возмущения усиливается и совокупная реакция системы на возмущения смещается в область действия

1676849 электрической передачи, которая приобретает свойства параллельного шунтирующего фильтра возмущений по скорости по отношению к механическому каналу двухпоточной передачи. 5

Подобным образом система реагирует на изменения сигнала управления, т. е. на воздействие со стороны водителя. На него одновременно реагируют система подачи . топлива двигателя 3 и система управления 10 частотой двигателя 7, но последняя — безынерционная и стой же коррекцией, как при отработке возмущений, в результате чего скорость тягового средства меняется за счет изменения частоты вращения электри- 15 ческого двигателя, при том, что тепловой. может либо вовсе не изменить свою скорость. либо изменить ее в пределах нескольких процентов в соответствии с линией наибольшей экономичности, 20

Подобная описанной динамическая и статическая коррекция может быть введена не только в электрической передаче переменного тока, но и в передаче постоянного тока с двигателем независимого или сме- 25 шанного возбуждения и передача смешанного типа. Функционирование любой из них будет подобно функционированию описанной передачи, Характер функционирования передачи также не меняется, когда в зоне 30 малых скоростей электрические машины меняются ролями — электрический двигатель 7 начинает работать генератором, передающим энергию генератору 6, начинающему работать двигателем. 35

Формула изобретения

Электромеханическая двухпоточная передача тягового средства, содержащая планетарный дифференциальный механизм, первое входное звено которого связано с первичным двигателем и генератором. второе — с электродвигателем, а выходное — с движителями, и систему автоматического регулирования электрической передачи, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения надежности и экономичности работы тягового средства, путем повышения стабильности работы первичного двигателя при колебаниях тяговой нагрузки, система автоматического регулирования электрической передачи включает в себя блок управления регулятором возбуждения генератора, блок управления регулятором частоты вращения электродвигателя, по крайней мере два блока суммирования, датчики тока, напряжения, магнитного потока, частота вращения электродвигателя и частоты вращения генератора, первый и второй функциональные блоки обработки сигналов соответственно по напряжению и магнитному потоку, а также по частоте вращения электродвигателя, задатчик, первый и второй блоки дифференцирования, вход одного из которых подключен к датчику тока, другого — к датчику частоты вращения генератора. а выходы обоих подключены к блоку суммирования, к которому также подключены своими выходами задатчик, датчик частоты вращения генератора и первый функциональный блок, который связан с блоком управления регулятором частоты вращения электродвига/ теля, а к блоку управления регулятором возбуждения генератора подключен другой блок суммирования, с которым связаны задатчик и второй функциональный блок.

1676849

Ir

Составитель С.Белоусько

Техред М.Моргентал Корректор M.Êó÷eðÿâàÿ

Редактор Н.Горват

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3073 Тираж 325 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Электромеханическая двухпоточная передача тягового средства Электромеханическая двухпоточная передача тягового средства Электромеханическая двухпоточная передача тягового средства Электромеханическая двухпоточная передача тягового средства 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к транспортным средствам, используемым на внутрицеховой и внутризаводских территориях, ограниченных по площади промышленных площадках, оборудованных промышленными или бытовыми электрическими сетями

Изобретение относится к тяговому электроприводу, точнее к тяговым передачам мощности транспортных и тяговых подвижных средств, тракторов, бульдозеров и т.п

Изобретение относится к гяговым электрическим приводам, точнее к электромеханическим многопоточным трансмиссиям тяговых н траснпортных машин

Изобретение относится к тяговому электроприводу многопоточных трансмиссий тяговых и транспортных машин сельскохозяйственного, строительно-дорожного и специального назначения

Изобретение относится к тяговому и транспортному машиностроению, к тракторам, бульдозерам и другим самоходным машинам сельскохозяйственного, строительно-дорожного и специального назначения с широким диапазоном изменения скоростей

Изобретение относится к гусеничным тракторам с электрическим тяговым приводом и индивидуальным приводом каждой гусеницы от собственного электродвигателя

Изобретение относится к силовым передачам тракторов и других тяговых, транспортных и сельскохозяйственных машин с электрическими силовыми элементами тягового привода, допускающих работу в режиме передвижной электростанции и содержащих электрические машины переменного тока

Изобретение относится к транспортному машиностроению

Изобретение относится к тяговому электроприводу, точнее к тяговым передачам мощности транспортных и тяговых подвижных средств, тракторов, бульдозеров и т.п.машин

Изобретение относится к машиностроению, главным образом сельскохозяйственному, строительно-дорожному и промышленному: к тракторам, трубоукладчикам, бульдозерам, самоходным машинам, работающим в широком диапазоне изменения скорости движения

Изобретение относится к транспортным средствам, в частности к электромобилям, и может быть использовано в любой отрасли хозяйства для передвижения и транспортировки грузов

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для преобразования крутящего момента и числа оборотов вторичного вала

Изобретение относится к комбинированным приводным системам транспортных средств

Изобретение относится к тяговым и транспортным средствам и может быть использовано в гусеничных машинах

Изобретение относится к ножному приводу электротрансмиссии

Изобретение относится к полноприводным транспортным средствам, имеющим бортовые передачи

Изобретение относится к рабочей машине и способу эксплуатации рабочей машины

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к силовым передачам транспортных средств с электромеханическим приводом, в частности тракторов
Наверх