電傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用

劉春寶

摘要：將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的過(guò)程就是電傳動(dòng)技術(shù)，在電傳動(dòng)技術(shù)長(zhǎng)期發(fā)展的過(guò)程中，首先應(yīng)用與工程機(jī)械領(lǐng)域，電傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用可以將工程機(jī)械設(shè)備擁有移動(dòng)靈活、運(yùn)行可靠的特點(diǎn)，然后隨著時(shí)代的發(fā)展，逐漸發(fā)展到其他領(lǐng)域當(dāng)中，本文首先對(duì)電傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展、類型進(jìn)行闡述，針對(duì)如今電傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析研究，并對(duì)電傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用前景加以討論。

關(guān)鍵詞：電傳動(dòng)技術(shù)：工程機(jī)械：應(yīng)用

在電傳動(dòng)技術(shù)中，能量的傳遞過(guò)程相對(duì)比較簡(jiǎn)單，是將電能之間轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，并用于日常生產(chǎn)生活中。而電能又通過(guò)其他方式的轉(zhuǎn)換獲得，比如，太陽(yáng)能發(fā)電、水力發(fā)電、風(fēng)能發(fā)電、核能發(fā)電、火力發(fā)電等。在日常生產(chǎn)生活中，電動(dòng)機(jī)與動(dòng)力能源進(jìn)連接方式是通過(guò)軟性方式進(jìn)行鏈接，所以，傳動(dòng)系統(tǒng)具有相對(duì)比較高的空間利用率、設(shè)備移動(dòng)相對(duì)比較靈活、設(shè)備運(yùn)行相對(duì)比較安全可靠等特點(diǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，高功率的發(fā)電機(jī)、高效能的電動(dòng)機(jī)逐漸通過(guò)電傳動(dòng)技術(shù)被廣泛運(yùn)用在工程機(jī)械等領(lǐng)域。

1.電傳動(dòng)技術(shù)的概述

1.1電傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展歷程

現(xiàn)如今，電傳動(dòng)技術(shù)在我國(guó)日常生產(chǎn)生活中的應(yīng)用相對(duì)比較廣泛，是由發(fā)電機(jī)、電源、電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)、工作機(jī)構(gòu)以及控制設(shè)備組成的，電傳動(dòng)技術(shù)的本質(zhì)是利用電動(dòng)機(jī)對(duì)機(jī)械設(shè)備以及交通運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動(dòng)工作。電傳動(dòng)技術(shù)在發(fā)展初期是利用天軸、皮帶連接電動(dòng)機(jī)以及設(shè)備，這種電傳動(dòng)方式的能量傳遞的效率相對(duì)比較差，在傳遞過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)相對(duì)較大的損耗，在設(shè)備運(yùn)行中，電機(jī)一旦出現(xiàn)問(wèn)題或者發(fā)生故障，將導(dǎo)致整個(gè)工程機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行中斷。在20世紀(jì)20年代，電傳動(dòng)技術(shù)中單電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)在生產(chǎn)工程機(jī)械中的發(fā)展迅速，逐漸廣泛運(yùn)用在生產(chǎn)工程機(jī)械鐘。20世紀(jì)30年代，電傳動(dòng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了由“單電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)”向“多電動(dòng)機(jī)多動(dòng)系統(tǒng)”的轉(zhuǎn)變，被廣泛運(yùn)用在生產(chǎn)工程機(jī)械中。而現(xiàn)在，電動(dòng)機(jī)技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了電傳動(dòng)技術(shù)局部自動(dòng)化以及全部自動(dòng)化。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，電傳動(dòng)技術(shù)正逐漸向著智能化的方向發(fā)展。

1.2電傳動(dòng)技術(shù)的系統(tǒng)類型

1.2.1直流發(fā)電機(jī)——直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)

這種系統(tǒng)是利用直流電對(duì)能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，將直流電之間提供給電動(dòng)機(jī)。通過(guò)改變電壓以及電流的方式進(jìn)行調(diào)速，因具有良好的調(diào)速性多被引用于對(duì)調(diào)速能力要求比較高的裝置中。

1.2.2交流發(fā)電機(jī)——直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)

這種系統(tǒng)是利用交流電對(duì)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，從而對(duì)能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換。將交流電經(jīng)過(guò)整流器轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娞峁┙o電動(dòng)機(jī)。具有運(yùn)行時(shí)安全穩(wěn)定，維修時(shí)檢修操作方便的優(yōu)點(diǎn)。

1.2.3交流發(fā)電機(jī)——整流器——交流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)

這種系統(tǒng)由交流電通過(guò)整流器轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟?，再由逆變器轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟姡瑢?duì)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，通過(guò)逆變器來(lái)進(jìn)行調(diào)速，具有相對(duì)其他類型來(lái)說(shuō)更高的安全性、可靠性、維修方便行等優(yōu)點(diǎn)。

1.2.4交流發(fā)電機(jī)——交流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)

這種系統(tǒng)由交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交流電直接驅(qū)動(dòng)交流電動(dòng)機(jī)，多數(shù)應(yīng)用在低俗、大功率的系統(tǒng)中，隨著自動(dòng)化的發(fā)展，具有良好的發(fā)展前景。

2.電傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

2.1電傳動(dòng)行走系統(tǒng)

電傳動(dòng)行走系統(tǒng)相比于機(jī)械——液力傳動(dòng)行走系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，取消了離合器、變速器、傳動(dòng)軸等部件。延遲了傳動(dòng)裝置的使用壽命，提高了傳動(dòng)裝置的安全可靠性。而且，簡(jiǎn)化的傳動(dòng)系統(tǒng)一定程度上增加了車輛的離地間隙，提升了相關(guān)部分的性能。省略了大扭矩的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的制作。運(yùn)用軟電纜將電動(dòng)輪與動(dòng)力源相鏈接，空間占有率相對(duì)較小，節(jié)省了空間，在對(duì)整車設(shè)計(jì)布置中相對(duì)比較靈活、自由。將軸向載荷進(jìn)行更為合理的分配。

目前，應(yīng)用電傳動(dòng)行走系統(tǒng)的工程機(jī)械多數(shù)為履帶推土機(jī)、大噸位康用車以及大功率平地機(jī)等工程機(jī)械。由交流發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的交流電通過(guò)整流器轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姡儆赡孀兤鬓D(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟?，?duì)裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，帶動(dòng)履帶以及輪胎實(shí)現(xiàn)工程機(jī)械的移動(dòng)。同時(shí)，電傳動(dòng)系統(tǒng)可以對(duì)工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控以及控制，可以準(zhǔn)確、安全的完成各項(xiàng)操作任務(wù)，根據(jù)負(fù)載情況改變驅(qū)動(dòng)設(shè)備的能耗，實(shí)現(xiàn)一定程度上的節(jié)能減排。

2.2電傳動(dòng)工作系統(tǒng)

為了將工程機(jī)械的移動(dòng)更加方便，可以在相關(guān)設(shè)備上安裝發(fā)電機(jī)，工程機(jī)械設(shè)備通過(guò)自身所帶的發(fā)電機(jī)發(fā)出交流電進(jìn)行工作，部分高標(biāo)準(zhǔn)的工程機(jī)械設(shè)備會(huì)進(jìn)行電流逆變系統(tǒng)的安裝，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置的控制。還有部分移動(dòng)范圍相對(duì)較小、功率輸出相對(duì)較大的裝置會(huì)之間采用外界供電的方式，可以將自身結(jié)構(gòu)再次簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行成本的節(jié)約。

3.電傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用前景

3.1更為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域

電傳動(dòng)技術(shù)在最早的時(shí)候僅僅應(yīng)用于內(nèi)燃機(jī)車中，之后逐漸被應(yīng)用于艦船以及重型車輛等大型設(shè)備中，現(xiàn)如今，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，效能高、功率大的元器件的出現(xiàn)以及交流控制技術(shù)的發(fā)展，逐漸在動(dòng)車、高鐵等領(lǐng)域之中應(yīng)用。這些技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用對(duì)于我國(guó)工程機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域有著極大的推進(jìn)作用。

3.2節(jié)能減排

隨著可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的深入，人們?cè)絹?lái)越注重節(jié)能減排，對(duì)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)?，F(xiàn)如今，傳統(tǒng)的以燃料作為動(dòng)力的工程機(jī)械設(shè)備未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)必然是以節(jié)能減排為核心思想，提高燃料的利用率、清潔能源的應(yīng)用率以及發(fā)展混合動(dòng)力的電傳動(dòng)技術(shù)。

結(jié)語(yǔ)：

本文以電傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展歷程、電傳動(dòng)技術(shù)的系統(tǒng)類型對(duì)電傳動(dòng)技術(shù)進(jìn)行概述，并對(duì)電傳動(dòng)行走系統(tǒng)以及電傳動(dòng)工作系統(tǒng)等電傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用進(jìn)行研究分析，對(duì)電傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用前景加以討論。電傳動(dòng)技術(shù)因其相對(duì)較高的工作效率以及相對(duì)較強(qiáng)的調(diào)速性能，主要應(yīng)用于工程機(jī)械中電傳動(dòng)行走系統(tǒng)以及電傳動(dòng)工作系統(tǒng)之中。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電機(jī)制造技術(shù)、電子計(jì)算機(jī)技術(shù)以及其他相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，電傳動(dòng)技術(shù)將在我國(guó)工程機(jī)械領(lǐng)域以及其他領(lǐng)域得到十足的發(fā)展以及廣泛的應(yīng)用。

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