RU2006387C1 - Traction electrical transmission of track-laying vehicle - Google Patents
Traction electrical transmission of track-laying vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2006387C1 RU2006387C1 SU904823261A SU4823261A RU2006387C1 RU 2006387 C1 RU2006387 C1 RU 2006387C1 SU 904823261 A SU904823261 A SU 904823261A SU 4823261 A SU4823261 A SU 4823261A RU 2006387 C1 RU2006387 C1 RU 2006387C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electric motor
- electric
- electric motors
- shafts
- switching unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспорту и может быть использовано в тяговых трансмиссиях гусеничных машин с бортовым принципом поворота. The invention relates to transport and can be used in traction transmissions of tracked vehicles with an onboard principle of rotation.
Известны тяговые трансмиссии колесных и гусеничных машин, содержащие тепловой двигатель, генераторы, преобразователи, тяговые электродвигатели постоянного тока, обмотки возбуждения которых питаются от дополнительного источника. Known traction transmissions of wheeled and tracked vehicles containing a heat engine, generators, converters, DC traction motors, the field windings of which are powered from an additional source.
Недостатками указанной трансмиссии являются перегрузка бортовых электродвигателей при повороте гусеничной машины, необходимость реверса электродвигателя отстающего борта при повороте и организации дополнительной ветви передачи мощности рекуперации с отстающего борта на забегающий. The disadvantages of this transmission are the overload of the onboard electric motors when turning the tracked vehicle, the need to reverse the lagging side electric motor when turning and organizing an additional branch of transferring the recovery power from the lagging side to the outgoing side.
Известна тяговая электротрансмиссия гусеничной машины, содержащая тепловой двигатель, генераторы, преобразователи, три электродвигателя, через механические редукторы связанные с движителями бортов. Known traction electric transmission of a tracked vehicle, containing a heat engine, generators, converters, three electric motors, through mechanical gearboxes connected with the engines of the sides.
Однако при использовании таких трансмиссий не обеспечивается оптимального распределения энергетических потоков между бортами при повороте, вследствие чего ухудшаются массогабаритные показатели трансмиссий, снижается надежность их в работе. However, when using such transmissions, the optimal distribution of energy flows between the sides during rotation is not ensured, as a result of which the overall dimensions of the transmissions deteriorate, and their reliability in operation decreases.
Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей электрической трансмиссии, повышение надежности ее в работе во всех режимах движения гусеничной машины. The purpose of the invention is the improvement of overall dimensions of the electric transmission, increasing its reliability in operation in all modes of movement of a tracked vehicle.
Для этого в тяговой электротрансмиссии, содержащей два связанных с тепловым двигателем генератора тока, выходы которых соединены с входами соответствующих преобразователей напряжения, три электродвигателя, подключенных через коммутирующий блок к выходам преобразователей напряжения, первый редуктор, через который вал первого электродвигателя связан с валом первого бортового движителя, второй редуктор, через который вал второго электродвигателя связан с валом второго бортового движителя, третий редуктор, установленный между валами трех электродвигателей, третий редуктор выполнен в виде двух дифференциальных планетарных механизмов, причем водила первого и второго планетарных механизмов связаны с валами соответственно первого и второго электродвигателей, а солнечная шестерня второго планетарного механизма - с валом третьего электродвигателя, солнечная шестерня первого планетарного механизма застопорена, а эпициклы двух планетарных механизмов связаны друг с другом. Кроме того, коммутирующий блок выполнен из четырех ключевых элементов, при этом первый ключевой элемент включен между первым преобразователем напряжения и электродвигателем, второй ключевой элемент - между вторыми преобразователем напряжения и электродвигателем, третий ключевой элемент - между первым преобразователем напряжения и третьим электродвигателем, а четвертый ключевой элемент - между вторым преобразователем напряжения и третьим электродвигателем. To do this, in a traction electric transmission containing two current generators connected to a heat engine, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding voltage converters, three electric motors connected through the switching unit to the outputs of the voltage converters, the first gearbox through which the shaft of the first electric motor is connected to the shaft of the first onboard propulsion a second gearbox through which the shaft of the second electric motor is connected to the shaft of the second onboard propulsion device; a third gearbox installed between the shafts t electric motors, the third gearbox is made in the form of two differential planetary mechanisms, and the carriers of the first and second planetary mechanisms are connected with the shafts of the first and second electric motors, and the sun gear of the second planetary mechanism is connected with the shaft of the third electric motor, the sun gear of the first planetary mechanism is locked, and epicycles The two planetary mechanisms are connected to each other. In addition, the switching unit is made of four key elements, with the first key element connected between the first voltage converter and the electric motor, the second key element between the second voltage converter and the electric motor, the third key element between the first voltage converter and the third electric motor, and the fourth key the element is between the second voltage converter and the third electric motor.
На чертеже приведена схема тяговой электротрансмиссии гусеничной машины. The drawing shows a diagram of traction electric transmission of a tracked vehicle.
Электротрансмиссия содержит тепловой двигатель 1, механически связанные с ним генераторы 2 и 3, преобразователи 4 и 5, входы которых подключены к статорным обмоткам генераторов 2 и 3, коммутирующий блок 6, подсоединенный первым и вторым входами к выходам преобразователей 4 и 5 соответственно, тяговые электродвигатели 7-9, подключенные к первому, второму и третьему выходам коммутирующего блока 6, первый редуктор 10 и первый движитель 11, механически связанные с валом электродвигателя 7, дополнительный редуктор 12, первый, второй и третий выходы которого механически связаны с валами электродвигателей 7-9 соответственно, второй редуктор 13 и второй движитель 14, механически связанные с валом электродвигателя 8. The electric transmission contains a
Коммутирующий блок 6 содержит ключевые элементы 15-18, причем первые выводы ключевых элементов 15 и 16 объединены между собой и подсоединены к первому входу коммутирующего блока 6, первые выводы ключевых элементов 17 и 18 объединены между собой, подсоединены к второму входу коммутирующего блока 6, вторые выводы ключевых элементов 15 и 17 подключены к первому и второму выходам коммутирующего блока 6 соответственно, вторые выводы ключевых элементов 16 и 18 объединены и подключены к третьему выходу коммутирующего блока 6. The
На чертеже также показаны водила 19 и 20, солнечная шестерня 21 дифференциальных планетарных механизмов, механически связанные с первым, вторым и третьим выходами дополнительного редуктора, солнечная шестерня 22, эпициклы 23 дифференциальных планетарных механизмов дополнительного редуктора 12. The drawing also shows the carrier 19 and 20, the
Тяговая электротрансмиссия гусеничной машины работает следующим образом. Traction electric transmission tracked vehicle works as follows.
В режиме прямолинейного движения ключевые элементы 15 и 17 замкнуты, элементы 16 и 18 разомкнуты, мощность от теплового двигателя 1 через генераторы 2 и 3, преобразователи 4 и 5, коммутирующий блок 6 поступает на электродвигатели 7 и 8 и далее через редукторы 10 и 13 на движители 11 и 14 по двум параллельным ветвям. Электродвигатель 9 отключен и не создает момента опоры в дополнительном редукторе 12, размыкая механическую связь между валами электродвигателей 7 и 8. In the rectilinear motion mode, the
Отметим, что при прямолинейном движении электродвигатель 9 может быть использован в качестве исполнительного звена при стабилизации траектории прямолинейного движения гусеничной машины, так как при одинаковых модулях дифференциальных планетарных механизмов дополнительного редуктора 12 частота вращения третьего электродвигателя 9 определяется как
ω3 = (K + 1) (ω2 - ω1), где ω1, ω2, ω3 - частоты вращения электродвигателей 7-9 соответственно;
К= К1= К2 - модуль дифференциального планетарного механизма (механизмов) дополнительного редуктора 12.Note that in rectilinear motion, the
ω 3 = (K + 1) (ω 2 - ω 1 ), where ω 1, ω 2, ω 3 are the rotational speeds of
K = K 1 = K 2 - module of the differential planetary gear (mechanisms) of the
Режим поворота гусеничной машины имеет существенные особенности, заключающиеся прежде всего в создании грунтом большого момента сопротивления повороту. По этой причине при повороте гусеничной машины тяговое усилие на движителе забегающего борта необходимо значительно увеличивать (иногда до трехкратной величины), а движитель отстающего борта - затормаживать. Освобождающуюся при подтормаживании отстающего борта мощность желательно рекуперировать с движителя отстающего борта на движитель забегающего борта и использовать для реализации заданных характеристик движения. The rotation mode of the tracked vehicle has significant features, which consists primarily in the creation of a large moment of resistance to rotation by the soil. For this reason, when turning the tracked vehicle, the traction force on the heading drive mover must be significantly increased (sometimes up to three times), and the lagging side drive mover must be braked. It is advisable to recover the power released during the braking of the lagging sideboard from the lagging side propulsion unit to the outboard side propulsion unit and use it to realize the set motion characteristics.
В режиме поворота посредством размыкания ключевого элемента 15 (17) и замыкания ключевого элемента 16 (18) тяговый электродвигатель 7 (8) отстающего борта отключается от преобразователя 4 (5), а электродвигатель 9 подключается к соответствующему преобразователю 4 (5). При этом электродвигатель 9 выполняет одновременно две функции:
1. Вместе с электродвигателем 8 (7) забегающего борта передает часть мощности от теплового двигателя 1 к движителю 14 (11) забегающего борта;
2. Обеспечивает момент требуемого знака и величины на звеньях дифференциальных планетарных механизмов дополнительного редуктора 12, а следовательно, и движителей 11 и 14.In the rotation mode, by opening the key element 15 (17) and closing the key element 16 (18), the traction motor 7 (8) of the lagging side is disconnected from the converter 4 (5), and the
1. Together with the runaway electric motor 8 (7), transfers part of the power from the
2. Provides the moment of the required sign and magnitude on the links of the differential planetary mechanisms of the
Работа трехдвигательной электротрансмиссии в этом режиме характеризуется следующими соотношениями
РД2= Р22+Р12+Р13= Р22+Р21= = ω2(М22+М21),
М21= = -М12,
МД2= (М22+М21)IР2,
МД1= М12хIP1 ,
ω3 = (K + 1) (ω2 - ω1), где МД1, МД2 - моменты на движителях 11 и 14 бортов;
РД2 - суммарная мощность, поступающая на движитель забегающего борта;
Р22 - мощность, преобразуемая тяговыми электродвигателями 8 (7) забегающего борта;
Р12 - мощность, рекуперируемая по механическим валам и дифференциальным планетарным механизмам с движителя 11 (14) отстающего борта;
Р13 - мощность, преобразуемая электродвигателем 9;
М22 - момент, развиваемый электродвигателем 8 (7) забегающего борта;
М21, М12 - составляющие моментов на валах электродвигателей забегающего 8 (7) и отстающего 7 (8) бортов соответственно;
IP1, IP2 - передаточные числа редукторов 10 и 13 соответственно.The operation of a three-engine electric transmission in this mode is characterized by the following relations
P D2 = P 22 + P 12 + P 13 = P 22 + P 21 = = ω 2 (M 22 + M 21 ),
M 21 = = -M 12 ,
M D2 = (M 22 + M 21 ) I P2 ,
M D1 = M 12 xI P1 ,
ω 3 = (K + 1) (ω 2 - ω 1 ), where M D1 , M D2 - moments on the movers of 11 and 14 sides;
P D2 - the total power supplied to the mover of the outboard side;
R 22 is the power converted by traction electric motors 8 (7) of the running side;
P 12 - power recovered through mechanical shafts and differential planetary mechanisms from the mover 11 (14) of the lagging side;
P 13 - power converted by an
M 22 - the moment developed by the electric motor 8 (7) of the running board;
M 21 , M 12 - components of the moments on the shafts of electric motors running 8 (7) and lagging behind 7 (8) sides, respectively;
I P1 , I P2 - gear ratios of
Таким образом, основной функцией электродвигателя 9 при повороте гусеничной машины является создание на движителях бортов пары моментов (М21, М12), обеспечивающих эффективный поворот гусеничной машины и циркуляцию мощности по замкнутому контуру: движитель забегающего борта - грунт - движитель отстающего борта - электротрансмиссия - движитель забегающего борта.Thus, the main function of the
В начальный момент поворота поток мощности рекуперации Р12максимален, а мощность, преобразуемая электродвигателем 9, - минимальна. С ростом интенсивности поворота соотношение мощностей меняется в пользу последней.At the initial moment of rotation, the flow of recovery power P 12 is maximum, and the power converted by the
Использование тяговой трехдвигательной электротрансмиссии позволяет снизить расчетную мощность бортовых электродвигателей с трехкратной номинальной до номинальной при номинальной мощности третьего электродвигателя 9, а следовательно, уменьшить суммарную расчетную мощность всех электродвигателей в 2 раза по сравнению с прототипом. The use of traction three-motor electric transmission allows to reduce the rated power of onboard electric motors from three times the rated to nominal at the rated power of the third
При использовании коммутирующего блока 6 снижается также и расчетная мощность преобразователей 4 и 5 (с трехкратной номинальной до номинальной), исключаются реверсивные режимы их работы. When using the
Выход любого из трех электродвигателей из строя приводит не к потере управляемости гусеничной машины, а лишь к частичной коррекции алгоритма управления ею. The failure of any of the three electric motors does not lead to a loss of controllability of the tracked vehicle, but only to a partial correction of its control algorithm.
В качестве бортовых редукторов могут быть использованы обычные шестеренчатые редукторы, обеспечивающие постоянное передаточное число во всем диапазоне скоростей движения гусеничной машины. As final drives, ordinary gear reducers can be used, providing a constant gear ratio in the entire range of speeds of the tracked vehicle.
В качестве ключевых элементов могут быть использованы контакторы, одно- и многофазные тиристорные ключи. В качестве генераторов, тяговых электродвигателей могут быть использованы электромашины как постоянного, так и переменного тока, преобразователи выполняются по традиционным схемам. (56) Патент ФРГ N 3728171, кл. В 60 К 1/02, 1987. Contactors, single and multiphase thyristor switches can be used as key elements. As generators, traction electric motors, electric machines of both direct and alternating current can be used, converters are performed according to traditional schemes. (56) Patent of Germany N 3728171, cl.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904823261A RU2006387C1 (en) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | Traction electrical transmission of track-laying vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904823261A RU2006387C1 (en) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | Traction electrical transmission of track-laying vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006387C1 true RU2006387C1 (en) | 1994-01-30 |
Family
ID=21513098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904823261A RU2006387C1 (en) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | Traction electrical transmission of track-laying vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2006387C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2540197C1 (en) * | 2012-12-12 | 2015-02-10 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Vehicle power transmitting device |
RU2818088C2 (en) * | 2022-05-30 | 2024-04-24 | Сани Хэви Эквипмент Ко., Лтд. | Vehicle wheel frame and vehicle comprising wheel frame |
-
1990
- 1990-05-07 RU SU904823261A patent/RU2006387C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2540197C1 (en) * | 2012-12-12 | 2015-02-10 | Тойота Дзидося Кабусики Кайся | Vehicle power transmitting device |
RU2818088C2 (en) * | 2022-05-30 | 2024-04-24 | Сани Хэви Эквипмент Ко., Лтд. | Vehicle wheel frame and vehicle comprising wheel frame |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2535647C (en) | Electro-mechanical continuously variable transmission | |
US8469127B2 (en) | Drive system for an agricultural or industrial utility vehicle and method for operating a drive system | |
US6962545B2 (en) | Multi-range parallel-hybrid continuously variable transmission | |
DE69826803T2 (en) | Hybrid drive system | |
USRE39085E1 (en) | Distributed differential coupling combined power system | |
US7172524B2 (en) | Automotive vehicle transmission systems | |
US20010009878A1 (en) | Transmission and vehicle using same | |
GB2278242A (en) | Electromagnetic transmission system including variable-speed electric motor | |
KR100986564B1 (en) | power train of an hybrid electric vehicle and manipulating method thereof | |
CN104295682A (en) | Power transmission system of hybrid electric vehicle | |
US6964311B2 (en) | Repulsive differential driving double-acting type electrical machinery power system | |
US20170349159A1 (en) | Control device | |
CN105465296B (en) | Electric stepless speed variator | |
JP2000094973A (en) | Transmission and hybrid vehicle using it | |
AU2017270800B2 (en) | A transmission system for a propulsion system | |
RU2006387C1 (en) | Traction electrical transmission of track-laying vehicle | |
RU2006388C1 (en) | Traction electrical transmission of track-laying vehicle | |
JP3852411B2 (en) | Hybrid car | |
KR20230160322A (en) | Steering drive system for wheel-side steered vehicles, wheel-side steered vehicles and methods for operating the same | |
JPH0646508A (en) | Drive system for electric automobile | |
KR101564632B1 (en) | Electric-driven transmission having integrated differential and the operation method thereof | |
WO2020125507A1 (en) | A transmission for a vehicle | |
JP3684837B2 (en) | Transmission and vehicle using the same | |
CN106151418B (en) | Electric continuously variable transmission and vehicle including the same | |
KR100783315B1 (en) | Dual Mode Power Transmission Equipment for Hybrid Electric Vehicle |