原创《电传动技术在工程机械上运用》：该文是关于工程机械论文范文，为你的论文写作提供相关论文资料参考。
摘 要：本文对电传动技术的概念、电传动系统的分类、特点、在工程机械上的实际运用以及今后的发展前景进行了详细的分析,以求使更多的人可以认识并引进电动化技术,促进工程机械行业的发展.
关键词：电传动技术；工程机械；运用
电传动是依靠电力来传递动能的传动方式,和传统的机械传动有结构简单、高效的特点,但是对电机的要求也相对较高.随着大功率的电力电子器件、高效能的电动机的问世,电气设备控制技术也得到了超前的发展,电传动技术在我国的工程机械领域被应用的越来越广泛,其地位也越来越显著.
1 电传动技术概述
电传动技术指的是利用电动机驱动交通运输车辆或者生产机械等设备运行的技术,通过把电能向机械能的转化来实现能量之间的转换.其中电能可以以蓄电池、内燃机组或者电网的形式出现,电动机和动力源通过软连接进行了解,可以使传动系统不受空间布置的约束.电动机、工作机构、传动机构、控制设备以及电源等共同组成了电传动系统.从20世纪初的第二次工业革命,电动机问世并开始被利用开始,电传动技术一直在应用中得以更新和升级,如今伴随着高结温、大电流、耐高压、高频率的模块化、复合型的电力电子器件的问世,还有交流调速技术的发块发展,电传动系统也在朝着智能化和大功率的方向发展.
2 电传动系统类型
电传动系统按照电能转化的不同形式可以分为直一直电传动系统、交一直电传动系统、交一直一交电传动系统和交一交电传动系统.其中直一直电传动系统指的是将直流发电机发出的直流电传输给直流电动机的系统,在直一直电传动系统中不存在任何功率转换的装置.通常是采用对发电机电势即电动机电枢端点和电动机励磁等的改变来进行调速,而且调速精度较高.交一直电传动系统是指交流发电机一直流电动机系统,是通过整流器对交流发电机发出的三相交流电进行整流逆变成直流电,再将直流电传输给直流电动机.这种系统的维修较为简便,运行也比较可靠.交一直一交电传动系统指的是交流发电机一整流器一交流电动机系统,通过整流器和逆变器将交流发电机发出的三相交流电整流逆变为可调频率的三项交流电,以实现对交流电机的驱动,是目前应用最为广泛的电传动系统.交一交电传动系统指交流发电机一交流电动机系统,通过交一交变频器将由交流发电机发出的三相交流电进行转换,转换成为电压和频率都不相同的交流电后再传送到交流电动机.
3 电传动系统的特点
和传统的机械传动相比,电传动系统自身的零部件较少,结构简单.减少了许多中间环节,传动链相对较短,因此能够降低机械的磨损程度,提高传动的效率.另外,电传动系统的响应速度很快,有较好的调速性能,从零转速向额定转速的转换所用的时间较短,拥有无极变速的优势,不仅能够提高驱动能力,还能使交通运输车辆和机械设备运行得更加平稳,使得运行成本降低,对其进行的维护也更加便捷.各个类型的电传动系统的特点如下：
4 电传动技术在工程机械上的运用
工程机械大多是移动式设备,其中最重要的系统是工作驱动系统和行走驱动.以往常用液力传动、机械传动等传动方式.但是由于工艺水平、材料、技术等诸多条件的限制,在以往传动方式的运行中存在着许多问题,更加上如今高效率、高功率密度电力电子器件的发展,对传动技术的要求变得日益严格.使得电传动技术得以在工程机械中应用开来.
4.1 电传动行走系统
电传动系统中减少了液力变矩器、离合器、传动抽、后桥主变器和变速器等容易受损的部件,结构相比传统的机械一液力传动的行走系统得到了简化,使传动装置的寿命和可靠性都得到了提高.大吨位矿用自卸车、履带推土机和大功率平地机等工程机械都采用了电传动行走系统.
上图为典型的工程机械电传动行走驱动系统的框图.发动机通过对三项交流电发电机的驱动,使之发电,并将三相交流电传输给功率电子设备,通过功率电子设备的整流和逆变,将三相交流电转变为可调频率的三项交流电再传输给交流牵引电机,使之驱动履带或者轮胎,实现工程机械的行走.控制系统根据指令控制工程机械的启动、前进、后退、停止等功能.而且控制系统还可以实时的掌握机械负载变化的情况,以做出调整,改善柴油机的工作状况,让系统更加高效、节能.
4.2 电传动工作系统
上图为典型的工程机械电传动工作系统的框图.工程机械一般会采用自带的发动机带动发电机运行从而发电,发电机将产生的三相交流电传输到功率电子装备中.通过功率电子装置对三相交流电进行整流和逆变,使之成为可调频率的三相交流电并传输给各个交流工作电机,以驱动工作机构进行作业.可是有一些机械自身并不带有发动机和交流发电机,因此需要利用外部的三相交流电作为源动力,将外部的三相交流电传输到功率电子装置中,通过功率电子装置进行整流和逆变后在传输给工作电机,由工作电机带动工作机构进行作业.控制系统可以根据质量,对功率电子装置的输出进行控制,以实现机械的启动、回转、停止、装卸和升降功能,同时还可以根据设备中各个系统的工作状态,进行实时的显示、预警和保护.
5 电传动技术在工程机械上的应用实例
上图为某型10m2正铲挖掘机电传机系统的主电路图,其中的工作系统和行走系统都是采用电传动的方式,属于典型的交一直一交变流系统.可控硅整流将外部三项交流电转变为直流电后将其传输到直流母线排中,利用直流母线排分别将直流电传输到逆变器1、逆变器2和逆变器3中.行走系统分别通过逆变器1和逆变器2将电流供应到行走电机1和行走电机2中.并通过这两个行走电机驱动挖掘机左、右履带进行作业.在正铲挖掘机进行装卸作业时,会有升降、推压回转等动作,这时工作系统就通过2台提升电机、1台推压电机、和2台回转电机进行驱动.系统一共设置了三组逆变器,因为挖掘机分为工作时步行走和行走时不工作等多种状态,因此逆变器1和逆变器2属于提升推压工作系统和行走系统所公用的逆变器.根据挖掘机的不同状态可以切换到不同的驱动电机.例如在进行推压和提升工作时,就会切换到推压和提升电机.这时的行走电机就会断电.当机械要进行回转动作时,2台回转电机就会同时进行驱动,共用一组逆变器.可控硅整流和回馈单元起着整流的作用,在系统进行制动时,驱动电机就会处于再生发电的运行状态,通过回馈单元使再生功率回馈到交流电网上去.
上图是某型六轮独立驱动平地机电传动主系统的电路图,其中行走系统采用的是电传动,工作系统采用的是液压传动,这是一个典型的交一直一交变流系统.三项全桥不控整流将交流发电机传输的三项交流电转换为直流电传输给直流母线排.之后经由6台逆变器和轮边减速机构将直流电分配给各个轮边电机.当惯性动能通过做功驱动电机工作进行发电时,电能会回馈到直线母线排中,并经过制动电阻,将电能以热能的形式消耗掉,从而实现下坡减速.
6 电传动技术在工程机械领域的应用前景
（1）最早应用电传动技术的是内燃机车,之后电动机技术便在舰船、重型运输车辆等领域被广泛运用.如今,绝缘栅双极晶体管等大功率、高效能的电力电子器件逐渐问世,变流控制技术也得到了空前的发展,使得高速铁路动车组和锋利发电等领域的科学技术也迎来了发展的高峰期,这些技术也一定会推动工程机械领域.电传动技术的快速发展.
（2）如今人们的环保意识在逐渐提高,对改变以往以牺牲环境为代价的经济发挥在那模式的呼声越来越强烈,节能减排已经成为当下以及今后我国社会经济发展所要追求的目标,成为所有企业都要致力的发展方向.我国工程机械大部分都是使用燃料作为动力的,因此提高工程机械的燃料利用效率,或直接采用更为绿色环保的新型能源成为可节能减排目标的最有效的方法.因此对电力或者柴电混合动力进行利用的电传动技术必定会成为未来我国工程机械发展的主要方向.
（3）每一个工程建设都在追求以最少的成本收获最多的效益,要想实现低成本、高效益的目标,将工程机械大型化是不二选择.被大型化后的电机采用调控技术可以使节能效果大大提高,使用经济的、技术娴熟的电传动方式一定会成为大型机械对传动方式的第一选择.例如在前几年,170t、150t、120t级的矿用电动轮自卸卡车是市场上销售最为红火的产品,可是如今市场上最受欢迎的是190t、220t、290t级的矿用电动轮白卸卡车,而且如今最大的矿用电动轮自卸卡车已经达到了400t级.
7 小结
由于电传动技术工作效率高,调速性能好等特点,使得其在我国工程机械领域得到了普遍的重视和引用,随着相关技术的发展,电传动技术还将得到不断更新和升级,它的应用前景是十分广阔的.
工程机械论文参考资料：
结论：电传动技术在工程机械上运用为关于工程机械方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关适合农村的工程机械论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
