电传动技术在工程机械上的应用

2018-07-13张帆

时代汽车 2018年11期

张帆

无锡商业职业技术学院江苏省无锡市 214063

1 引言

其实传动器技术的整个的能量传动过程是十分的简单能够直接将电能转换为我们生产以及生活所需要的机械能，这种从电能到机械能的转换是电传动整个能量传递过程中最主要实现的，同时电能又是通过其他的形式的能量进行转换来的，其中常见的生物能、太阳能、核能、风能等都可以转换为电能进行使用。

2 电传动技术

2.1 电传动技术的发展

电传动技术对于我们的日常的生产以及生活都具有非常重要的影响作用，其应用范围也是非常广泛的，但是电传动技术并不是和我们想象中的一样神秘莫测，其操作以及应用的原理都是非常简单的。其中更多的就是利用电动机驱动生产机械设备，实现从电能到机械能的转换。在电传动的最初使用过程中，更多地采用一台电动机用天轴、皮带传动，来共同组成设备的运行。但是，这种传统的电传动运行设备的构建过程中存在很大的缺陷也就是能量传递过程中会造成非常大的损耗并且电传动的效率非常的低。一旦电机发生故障，其共同组成的生产机械就会全部停止无法进行运作，这就会对生产机机械造成严重的影响作用。电传动技术发展到二十世纪二十年代生产机械来更多地采用单电动机拖动系统，在经过十年的发展过程后，就从单电动拖动逐渐发展为多电动机拖动系统。二十世纪二十年代一直发展到现如今，电传动技术已经能够更好地顺应时代的发展潮流，实现局部或者是全部的自动化。其中更多在材料技术以及微型计算机技术的发展以及推动之下电传动系统更多的，朝向大功率智能化的方向发展，其应用发展的步伐非常快速，应用前景非常广泛。

2.2 电传动系统的种类

电传动系统可以通过对电能转化形式不同来进行明确的区分，主要有点-直电传动系统，交-直电传动系统，交-直-交电传动系统，交-交电传动系统四种不同的类型。

2.2.1 直-直电传动系统

在这种系统驱动之下更多的利用直流电机所产生的直流电来进行驱动，实现从电能到机械能的转换。其中直流发电机所产生的直流电可以直接供给直流电动机，产生装置和转换装置直接的联系在一起，这种直接联系的方式，其中调速方式也和其他的连接方式具有一定的差异性，更多的是采用对发电机的电压电枢端电压进行改变的方式，来完成这种连接。这种系统的主要优点就是对于性能的调速可以保证其良好性，在应用范围上更多的应用到传动系统中的部分需要精密的调速的系统中。

2.2.2 交-直电传动系统

对于这种传动系统更多是利用交流电机所产生的交流电来，对能量的转换进行驱动。其中在实际的工作过程中需要将交流电整流转换成直流电，供给给直流电电动机进行使用。相较于直-直电传动系统来说，其运行的安全可以得到更好的保证，系统设备的维修起来也比较简单。但是其使用的时代主要处于二十世纪的七十到九十年代，应用是非常广泛的。但是在目前的一些老的车辆也在使用。

2.2.3 交-交电传动系统

此系统主要运用交流发电机之间所产生的交流电来进行对交流电动机的能量，驱动转换驱动系统相较于交-直-交电传动系统来说，直接交流电之间进行转换，这整个的交-交电传动系统之间能量的转换都是在全控整流晶，电路组合的变频器来进行操作控制完成的。但是该系统的输出电压最高的频率会更多地受到电源频率的影响。因此其应用范围来说更适用于低速、大功率的系统，在这些因素的限制之下就会使得该系统的应用程度非常的低，自动化的趋势发展过程之中这种驱动方式相对于其他方式来说会更好的实现自动化，因此会有更广阔的发展空间以及更美好的发展前景。

3 电传动技术在工程机械上的运用

在工程的整个施工整个环境之中，其实对于机械化的水平以及效率都是具有一定的要求的，会更多地需要施工设备可以进行移动，因此这种对于施工设备移动的需求就会直接的电传动系统，对于电传动行走系统和工作驱动两个方面具有非常大的需求。在传统的工程机械施工过程中机械传动的形式主要有机械传动液力、液压传动，还有几种方式进行组合所造成的混合传动等几种不同的方式，来共同促成。但是在几种方式传动方式会受到材料的技术、制造工艺等方面的局限，对于大型工程不能很好的进行满足。因此在逐渐的发展过程中就会式的电传动技术得到更广泛的应用，随着技术的发展，对这些问题进行很好的解决。

3.1 电传动行走系统

其实相较于机械液力传动的行动系统电传动系统，电传动行走系统会更具有简便性，内容非常的简单，其中会减少离合器液压变距器变速器传动轴等部件，因此在使用上以及形态上都会比较简单，同时也可以在很大程度上对传动装置的使用寿命进行延长。同时也由于组成的简单性可以更好的保障系统的运行、变形的安全性。此外还可以更好的对车辆之间的离地间隙进行提高可以进一步的促进其性能的发展。对于传统过程中由于大扭距的机械传动系统所致制造的困难的问题进行更好的解决，在电传动行走系统中电传动和动力源之间更多的是采用软电缆系统进行设备进行连接，因此占用的空间非常的少，进行布置以及设计起来会具有更多的灵活性，这种设计的灵活性可以更好的对轴向载荷进行合理的分配以及区分。因此目前的工程的机械施工过程中使用比较频繁，主要有大推土机、大吨位的矿用自卸车以及大功率的平地机都会更多地采用电传动行走系统。一般来说电传动行走系统会采用的驱动设备主要是通过交流发电机所进行的三项交流来转变为直流电机再通过逆转器，将直流电转变为可以进行频率调节的三相交流电来进行驱动使用，之后再通过对电机驱动轮胎以及履带的牵引使得工程机械来进行也是电传动系统整个的操作过程，电传动行走系统具备的优势主要体现在对于对于系统控制的准确性以及监控的实时性，从而更好地是的整个施工准确高精度、高安全性之下所进行实施，对于一些不必要的麻烦可以更好的进行省略。同时结构的简便性也能够使得其更好的降低能耗。

3.2 电传动工作系统

在一般的工程机械使用中会将电机安装在设备之上来更好地实现设备运行以及移动的方便，因此机械设备会利用自身所携带的发电机发出的三相交流电来进行工作，但是对于一些设计标准比较高的机械还需要更多的设计电流逆变系统，通过系统的整流已经异变过程来将三相交流电的不可控性更多的转变为可控性，使得频率可以进行调节，更好的对驱动装置进行控制。但是对于移动范围相对来说比较小、功率输出要求非常大的系统来说就可以直接采取外接供电的形式来进行电传动工作系统的驱动，对于这些外界直接供电的系统，因此可以对其的结构进行简单变化，不需要更多的能量处理系统进行支持。因此无论是对于从设计的费用上还是操作的简单性安全性来说都具有一定的作用，与此同时这一类的电传驱动的机械设备能，够很好的对用户在整个运行过程中的各种要求都可以很好的进行满足。在对计算机技术以及设备的运用过程中可以更好的进行准确地监控，减少在监控过程中所造成的影响作用，并且还可以进行对于实时监控装置的设定。

4 电传动系统发展

（1）在机械传动领域过程中的发展中，其实电传动技术最初只是作为电气化的铁路机车来作为使用，但是随着电传动技术的不断成熟和发展，其应用范围以及应用的需求也相对来说在逐渐的扩展。也就是在半导体制造技术的不断发展完善使得电传动技术可以更好地在机械传动领域进行发展。

（2）更好的满足节能减排环保的需求：现阶段节能减排已经成为社会经济发展的一个重要的影响因素，在工程机械的工作过程中都会对节能减排有一定的要求，并且尽可能地降低对于化石能源的使用，因此在电传动技术的发展过程中更多的朝向，对于利用效率的提升以及对于清洁能源的使用上，成为现阶段以及今后的一个很大的发展方向。