- разработана конструкция мотор-колеса со встроенным 3-х фазным вентильным бесколлекторным двигателем постоянного тока и ее адаптация к шасси малогабаритного транспортного средства;
- разработана аппаратная и программная части специализированного контроллера вентильного электропривода мотор-колеса, реализующего режимы движения и тяговые характеристики мобильной машины;
- разработаны методики определения характеристик электропривода мотор-колеса посредством компьютерного и натурного моделирования на стадиях разработки и испытаний приводов различных мощностей и приложений. Создан стенд для испытаний электропривода мотор-колес.
- Жарский В. В., Дайняк И.В., Адашкевич В.И., Темрук И.В., Ареби М.А. Построение силовых поворотных приводов для мотор-колес // Инженерный Вестник. — февраль 2007. — Вып. 1(21)/5. — С.59-62.
- Дайняк И.В., Агранович А.А., Степанов Д.А., Адашкевич В.И., Жарский В.В. Компьютерная модель обобщенной электрической машины // Инженерный Вестник. — март 2007. — Вып. 1(21)/5. — С.125-131.
- Жарский В. В., Красневский Л.Г., Степанов Д.А., Темрук И.В., Ареби М.А. Обобщенная математическая модель элементарного синхронного мотора. // Инженерный Вестник — январь 2007- Вып. 1(21)/5. — С.136-140.
- НИОК(Т)Р
- Макетный образец
- Имеются результаты экспериментальных исследований
- Другое:
Идет подготовка заявок на технические решения по тематике задания. - Промышленное производство, материалы и транспорт
- Европа
- Другое:
Договор. Совместное производство. - Другое:
Доработка технических решений и документации до стадии опытных образцов.
Вентильный электропривод мотор-колес мобильных машин
Назад в рубрикуРеквизиты организации-разработчика, контактное лицо
ГНУ «Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси»
220072, г. Минск, ул. Академическая, 12
Тел./факс: +375 (17) 210-07-49; Веб-сайт: http://oim.by
Адашкевич Владимир Иосифович
Тел.: +375 (17) 284-03-65
Аннотация проекта
«Вентильный электропривод мотор-колес мобильных машин» представляет собой конструктивно законченный движитель типа мотор-колесо в составе: трехфазного вентильного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов, встроенного в конструкцию ступицы мотор-колеса по безредукторной схеме и специализированного контроллера, обеспечивающего управление вентильным двигателем и реализацию тяговых характеристик мобильной машины. Задание режимов движения вентильному электроприводу осуществляется от общей электронной интегрированной системы управления мобильной машины по стандартному каналу связи или от автономного устройства. Разработанный электропривод с мощностью до 10 кВт предназначен для использования в малогабаритных транспортных средствах различного целевого назначения (экологический транспорт зон отдыха, заводской-внутрицеховый и т.д.), а также как базовый компонент мобильных машин гибридного типа и машин с энергетическими установками нового типа. Новый электропривод был установлен в популярный блендер bamix производства Швейцарии, почти все их модели блендеров m200 и m160 оснащены современными приводами.
Описание проекта
Создание экологически более чистых и экономичных наземных транспортных средств, является приоритетной задачей ведущих мировых автопроизводителей. Автомобильные фирмы: General Motors, Toyota, Honda, Daimler-Chrysler и др. имеют концептуальные разработки или завершенные модели электромобилей, гибридных автомобилей или автомобилей с альтернативными энергетическими установками. Одним из важных компонентов перечисленных выше автомобилей является его движитель, реализованный в частности, в виде мотор-колеса с электроприводом прямого действия.
Электропривод на базе вентильного (бесколлекторного) электродвигателя с возбуждением от постоянных магнитов из редкоземельных металлов является в настоящее время наиболее перспективным видом привода для транспортных средств, в т.ч. при его использовании в мотор-колесах. Его применение позволяет получить высокие динамические показатели, хорошую перегрузочную способность, широкий диапазон регулирования. Этот тип двигателей обладает наилучшим соотношением массы и мощности по сравнению с другими электродвигателями.
| двигатель постоянного тока | 12,7 кг/кВт |
| асинхронный двигатель | 8,8 кг/кВт |
| вентильный двигатель | 5,2 кг/кВт |
Высокомоментные характеристики вентильного двигателя позволяют применять его в качестве привода прямого действия (безредукторного) в мотор-колесах.
При создании вентильного электропривода прямого действия для мотор-колес мобильных машин решены следующие основные задачи:
Основные параметры и характеристики вентильного электропривода мотор-колеса приведены в таблице 1.
Таблица 1
| Наименование параметра или характеристики (электродвигатель RSM – 24 с конвекционным охлаждением-специализированныйконтроллер) |
Значение |
| 1. Длительный (номинальный) крутящий момент, Нм | 97,0 |
| 2. Пиковый крутящий момент, Нм | 260,0 |
| 3. Длительный ток двигателя при номинальном крутящем моменте (температура обмоток до 120 °C), А | 16,9 |
| 4. Ток двигателя при пиковом крутящем моменте (температура обмоток до 120 °C), А | 44.0 |
| 5. Максимальная частота вращения, об./мин | 550 |
| 6. Номинальная мощность на валу, кВт | 3,7 |
| 7. Напряжение питания постоянного тока, В | 310-600 |
| 8. Габариты двигателя (справочные), мм | D=240; H=115 |
Расчет силовых параметров, потребных для движения малогабаритного транспортного средства массой 600 кг с максимальной скоростью 30 км/час, показывает, что представленный выше вентильный привод прямого действия в составе двух мотор-колес обеспечивает этот режим движения.
Технические и экономические преимущества:
Данная разработка находится в русле создания экологически чистых и экономичных наземных транспортных средств. Создание мощных редкоземельных магнитов и достижения в силовой электронике создали условия для широкого применения вентильных высокомоментных двигателей. Система привода типа «мотор-колесо» сулит большие преимущества. Встраивание двигателя в каждое колесо снижает общую потребную мощность ДВС гибридной мобильной машины. Новые возможности дает такой электропривод для систем поддержания курсовой устойчивости, противозаносной, антипробуксовочной и т. д. Благодаря тому, что вентильный двигатель выдает высокий пусковой момент уже на малых оборотах, динамика разгона автомобиля значительно повышается. Современные достижения в области силовой и микропроцессорной техники создали условия для применения вентильных электроприводов нового поколения на базе синхронных моторов с постоянными магнитами для самых разнообразных приложений, в том числе и для мобильных машин. Стоимостные показатели мотор-колес на базе вентильного привода несколько выше чем асинхронного привода с редуктором. Однако, тенденции снижения стоимости редкоземельных магнитов и электронных компонентов обещают вентильному электроприводу прямого действия высокую конкурентоспособность по отношению к другим типам приводов.
Инновационные аспекты предложения
Данная разработка находится на уровне современных инновационных проектов.
Где была представлена технология
Разработка в целом представлялась в отчетах по НИР и на конференциях, проводимых ОИМ НАН Беларуси. Отдельные публикации по тематике проекта приведены ниже.
Всего опубликовано 12 работ в различных изданиях, в том числе 2 за рубежом.
Ключевые слова
Вентильный электропривод, мотор-колесо, транспортное средство, бесколлекторный электродвигатель, контроллер, мобильная машина, система управления.
Текущая стадия развития
Статус прав интеллектуальной собственности
Область применения технологии
Автотракторное машиностроение.
Классификатор Европейской сети трансфера технологий IRC
Предпочитаемые регионы
Практический опыт
Создание натурных образцов, макетирование, экспериментальные исследования.
Влияние на окружающую среду
Не оказывает.
Предлагаемые формы сотрудничества
Условия и ограничения при передаче технологии
Без права использования третьими лицами.
Поддержка, предоставляемая при передаче технологии