電傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用

張帆

無錫商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇省無錫市 214063

1 引言

其實(shí)傳動(dòng)器技術(shù)的整個(gè)的能量傳動(dòng)過程是十分的簡(jiǎn)單能夠直接將電能轉(zhuǎn)換為我們生產(chǎn)以及生活所需要的機(jī)械能，這種從電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換是電傳動(dòng)整個(gè)能量傳遞過程中最主要實(shí)現(xiàn)的，同時(shí)電能又是通過其他的形式的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換來的，其中常見的生物能、太陽能、核能、風(fēng)能等都可以轉(zhuǎn)換為電能進(jìn)行使用。

2 電傳動(dòng)技術(shù)

2.1 電傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展

電傳動(dòng)技術(shù)對(duì)于我們的日常的生產(chǎn)以及生活都具有非常重要的影響作用，其應(yīng)用范圍也是非常廣泛的，但是電傳動(dòng)技術(shù)并不是和我們想象中的一樣神秘莫測(cè)，其操作以及應(yīng)用的原理都是非常簡(jiǎn)單的。其中更多的就是利用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，實(shí)現(xiàn)從電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。在電傳動(dòng)的最初使用過程中，更多地采用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)用天軸、皮帶傳動(dòng)，來共同組成設(shè)備的運(yùn)行。但是，這種傳統(tǒng)的電傳動(dòng)運(yùn)行設(shè)備的構(gòu)建過程中存在很大的缺陷也就是能量傳遞過程中會(huì)造成非常大的損耗并且電傳動(dòng)的效率非常的低。一旦電機(jī)發(fā)生故障，其共同組成的生產(chǎn)機(jī)械就會(huì)全部停止無法進(jìn)行運(yùn)作，這就會(huì)對(duì)生產(chǎn)機(jī)機(jī)械造成嚴(yán)重的影響作用。電傳動(dòng)技術(shù)發(fā)展到二十世紀(jì)二十年代生產(chǎn)機(jī)械來更多地采用單電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)，在經(jīng)過十年的發(fā)展過程后，就從單電動(dòng)拖動(dòng)逐漸發(fā)展為多電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)。二十世紀(jì)二十年代一直發(fā)展到現(xiàn)如今，電傳動(dòng)技術(shù)已經(jīng)能夠更好地順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展潮流，實(shí)現(xiàn)局部或者是全部的自動(dòng)化。其中更多在材料技術(shù)以及微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展以及推動(dòng)之下電傳動(dòng)系統(tǒng)更多的，朝向大功率智能化的方向發(fā)展，其應(yīng)用發(fā)展的步伐非?？焖?，應(yīng)用前景非常廣泛。

2.2 電傳動(dòng)系統(tǒng)的種類

電傳動(dòng)系統(tǒng)可以通過對(duì)電能轉(zhuǎn)化形式不同來進(jìn)行明確的區(qū)分，主要有點(diǎn)-直電傳動(dòng)系統(tǒng)，交-直電傳動(dòng)系統(tǒng)，交-直-交電傳動(dòng)系統(tǒng)，交-交電傳動(dòng)系統(tǒng)四種不同的類型。

2.2.1 直-直電傳動(dòng)系統(tǒng)

在這種系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)之下更多的利用直流電機(jī)所產(chǎn)生的直流電來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)從電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。其中直流發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的直流電可以直接供給直流電動(dòng)機(jī)，產(chǎn)生裝置和轉(zhuǎn)換裝置直接的聯(lián)系在一起，這種直接聯(lián)系的方式，其中調(diào)速方式也和其他的連接方式具有一定的差異性，更多的是采用對(duì)發(fā)電機(jī)的電壓電樞端電壓進(jìn)行改變的方式，來完成這種連接。這種系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)就是對(duì)于性能的調(diào)速可以保證其良好性，在應(yīng)用范圍上更多的應(yīng)用到傳動(dòng)系統(tǒng)中的部分需要精密的調(diào)速的系統(tǒng)中。

2.2.2 交-直電傳動(dòng)系統(tǒng)

對(duì)于這種傳動(dòng)系統(tǒng)更多是利用交流電機(jī)所產(chǎn)生的交流電來，對(duì)能量的轉(zhuǎn)換進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。其中在實(shí)際的工作過程中需要將交流電整流轉(zhuǎn)換成直流電，供給給直流電電動(dòng)機(jī)進(jìn)行使用。相較于直-直電傳動(dòng)系統(tǒng)來說，其運(yùn)行的安全可以得到更好的保證，系統(tǒng)設(shè)備的維修起來也比較簡(jiǎn)單。但是其使用的時(shí)代主要處于二十世紀(jì)的七十到九十年代，應(yīng)用是非常廣泛的。但是在目前的一些老的車輛也在使用。

2.2.3 交-交電傳動(dòng)系統(tǒng)

此系統(tǒng)主要運(yùn)用交流發(fā)電機(jī)之間所產(chǎn)生的交流電來進(jìn)行對(duì)交流電動(dòng)機(jī)的能量，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相較于交-直-交電傳動(dòng)系統(tǒng)來說，直接交流電之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這整個(gè)的交-交電傳動(dòng)系統(tǒng)之間能量的轉(zhuǎn)換都是在全控整流晶，電路組合的變頻器來進(jìn)行操作控制完成的。但是該系統(tǒng)的輸出電壓最高的頻率會(huì)更多地受到電源頻率的影響。因此其應(yīng)用范圍來說更適用于低速、大功率的系統(tǒng)，在這些因素的限制之下就會(huì)使得該系統(tǒng)的應(yīng)用程度非常的低，自動(dòng)化的趨勢(shì)發(fā)展過程之中這種驅(qū)動(dòng)方式相對(duì)于其他方式來說會(huì)更好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，因此會(huì)有更廣闊的發(fā)展空間以及更美好的發(fā)展前景。

3 電傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械上的運(yùn)用

在工程的整個(gè)施工整個(gè)環(huán)境之中，其實(shí)對(duì)于機(jī)械化的水平以及效率都是具有一定的要求的，會(huì)更多地需要施工設(shè)備可以進(jìn)行移動(dòng)，因此這種對(duì)于施工設(shè)備移動(dòng)的需求就會(huì)直接的電傳動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)于電傳動(dòng)行走系統(tǒng)和工作驅(qū)動(dòng)兩個(gè)方面具有非常大的需求。在傳統(tǒng)的工程機(jī)械施工過程中機(jī)械傳動(dòng)的形式主要有機(jī)械傳動(dòng)液力、液壓傳動(dòng)，還有幾種方式進(jìn)行組合所造成的混合傳動(dòng)等幾種不同的方式，來共同促成。但是在幾種方式傳動(dòng)方式會(huì)受到材料的技術(shù)、制造工藝等方面的局限，對(duì)于大型工程不能很好的進(jìn)行滿足。因此在逐漸的發(fā)展過程中就會(huì)式的電傳動(dòng)技術(shù)得到更廣泛的應(yīng)用，隨著技術(shù)的發(fā)展，對(duì)這些問題進(jìn)行很好的解決。

3.1 電傳動(dòng)行走系統(tǒng)

其實(shí)相較于機(jī)械液力傳動(dòng)的行動(dòng)系統(tǒng)電傳動(dòng)系統(tǒng)，電傳動(dòng)行走系統(tǒng)會(huì)更具有簡(jiǎn)便性，內(nèi)容非常的簡(jiǎn)單，其中會(huì)減少離合器液壓變距器變速器傳動(dòng)軸等部件，因此在使用上以及形態(tài)上都會(huì)比較簡(jiǎn)單，同時(shí)也可以在很大程度上對(duì)傳動(dòng)裝置的使用壽命進(jìn)行延長。同時(shí)也由于組成的簡(jiǎn)單性可以更好的保障系統(tǒng)的運(yùn)行、變形的安全性。此外還可以更好的對(duì)車輛之間的離地間隙進(jìn)行提高可以進(jìn)一步的促進(jìn)其性能的發(fā)展。對(duì)于傳統(tǒng)過程中由于大扭距的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)所致制造的困難的問題進(jìn)行更好的解決，在電傳動(dòng)行走系統(tǒng)中電傳動(dòng)和動(dòng)力源之間更多的是采用軟電纜系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備進(jìn)行連接，因此占用的空間非常的少，進(jìn)行布置以及設(shè)計(jì)起來會(huì)具有更多的靈活性，這種設(shè)計(jì)的靈活性可以更好的對(duì)軸向載荷進(jìn)行合理的分配以及區(qū)分。因此目前的工程的機(jī)械施工過程中使用比較頻繁，主要有大推土機(jī)、大噸位的礦用自卸車以及大功率的平地機(jī)都會(huì)更多地采用電傳動(dòng)行走系統(tǒng)。一般來說電傳動(dòng)行走系統(tǒng)會(huì)采用的驅(qū)動(dòng)設(shè)備主要是通過交流發(fā)電機(jī)所進(jìn)行的三項(xiàng)交流來轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姍C(jī)再通過逆轉(zhuǎn)器，將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢赃M(jìn)行頻率調(diào)節(jié)的三相交流電來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)使用，之后再通過對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪胎以及履帶的牽引使得工程機(jī)械來進(jìn)行也是電傳動(dòng)系統(tǒng)整個(gè)的操作過程，電傳動(dòng)行走系統(tǒng)具備的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在對(duì)于對(duì)于系統(tǒng)控制的準(zhǔn)確性以及監(jiān)控的實(shí)時(shí)性，從而更好地是的整個(gè)施工準(zhǔn)確高精度、高安全性之下所進(jìn)行實(shí)施，對(duì)于一些不必要的麻煩可以更好的進(jìn)行省略。同時(shí)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)便性也能夠使得其更好的降低能耗。

3.2 電傳動(dòng)工作系統(tǒng)

在一般的工程機(jī)械使用中會(huì)將電機(jī)安裝在設(shè)備之上來更好地實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行以及移動(dòng)的方便，因此機(jī)械設(shè)備會(huì)利用自身所攜帶的發(fā)電機(jī)發(fā)出的三相交流電來進(jìn)行工作，但是對(duì)于一些設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比較高的機(jī)械還需要更多的設(shè)計(jì)電流逆變系統(tǒng)，通過系統(tǒng)的整流已經(jīng)異變過程來將三相交流電的不可控性更多的轉(zhuǎn)變?yōu)榭煽匦裕沟妙l率可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，更好的對(duì)驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)行控制。但是對(duì)于移動(dòng)范圍相對(duì)來說比較小、功率輸出要求非常大的系統(tǒng)來說就可以直接采取外接供電的形式來進(jìn)行電傳動(dòng)工作系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)，對(duì)于這些外界直接供電的系統(tǒng)，因此可以對(duì)其的結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)單變化，不需要更多的能量處理系統(tǒng)進(jìn)行支持。因此無論是對(duì)于從設(shè)計(jì)的費(fèi)用上還是操作的簡(jiǎn)單性安全性來說都具有一定的作用，與此同時(shí)這一類的電傳驅(qū)動(dòng)的機(jī)械設(shè)備能，夠很好的對(duì)用戶在整個(gè)運(yùn)行過程中的各種要求都可以很好的進(jìn)行滿足。在對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)以及設(shè)備的運(yùn)用過程中可以更好的進(jìn)行準(zhǔn)確地監(jiān)控，減少在監(jiān)控過程中所造成的影響作用，并且還可以進(jìn)行對(duì)于實(shí)時(shí)監(jiān)控裝置的設(shè)定。

4 電傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展

（1）在機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域過程中的發(fā)展中，其實(shí)電傳動(dòng)技術(shù)最初只是作為電氣化的鐵路機(jī)車來作為使用，但是隨著電傳動(dòng)技術(shù)的不斷成熟和發(fā)展，其應(yīng)用范圍以及應(yīng)用的需求也相對(duì)來說在逐漸的擴(kuò)展。也就是在半導(dǎo)體制造技術(shù)的不斷發(fā)展完善使得電傳動(dòng)技術(shù)可以更好地在機(jī)械傳動(dòng)領(lǐng)域進(jìn)行發(fā)展。

（2）更好的滿足節(jié)能減排環(huán)保的需求：現(xiàn)階段節(jié)能減排已經(jīng)成為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要的影響因素，在工程機(jī)械的工作過程中都會(huì)對(duì)節(jié)能減排有一定的要求，并且盡可能地降低對(duì)于化石能源的使用，因此在電傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展過程中更多的朝向，對(duì)于利用效率的提升以及對(duì)于清潔能源的使用上，成為現(xiàn)階段以及今后的一個(gè)很大的發(fā)展方向。

5 結(jié)語

本文主要對(duì)電傳動(dòng)系系統(tǒng)進(jìn)行一定的分析，其中主要從電傳動(dòng)技術(shù)的概述、主要的發(fā)展歷程、主要的組成方式、積極在工程機(jī)械上的應(yīng)用以及發(fā)展前景等方面來對(duì)于電傳動(dòng)技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在現(xiàn)階段以及今后的發(fā)展過程中需要更多地進(jìn)行研究，來更好的實(shí)現(xiàn)電傳動(dòng)技術(shù)的發(fā)展。