機(jī)場(chǎng)地面保障裝置電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)研究

時(shí)圣革 田甜 李嘉 陳文科 洪曉珣

摘 要：純電力驅(qū)動(dòng)已經(jīng)成為機(jī)場(chǎng)地面保障裝置一種重要驅(qū)動(dòng)形式，電驅(qū)動(dòng)性能是電動(dòng)地面保障設(shè)備的最主要性能，電動(dòng)地面保障裝置動(dòng)力需要從電動(dòng)機(jī)、控制器控制策略以及蓄電池分別進(jìn)行匹配。匹配方法涉及到不同的計(jì)算模型。本文通過(guò)實(shí)際使用事例證明計(jì)算匹配與實(shí)際情況一致，計(jì)算匹配符合實(shí)際使用需求。

關(guān)鍵詞：機(jī)場(chǎng)地面保障裝置;動(dòng)力匹配;Peukert模型

1 引言

隨著航空運(yùn)輸行業(yè)的發(fā)展，機(jī)場(chǎng)地面保障能力已經(jīng)成為影響航空運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展的重要因素之一。目前國(guó)內(nèi)外機(jī)場(chǎng)在飛機(jī)牽引，旅客登機(jī)、運(yùn)輸，行李運(yùn)輸，空調(diào)、電源，除冰雪等方面都出現(xiàn)了大量純電力驅(qū)動(dòng)裝置。例如法國(guó)TLD公司的JET-16純電動(dòng)行李運(yùn)輸車，AG系列純電動(dòng)飛機(jī)牽引車等這些裝置在作業(yè)效率、安全性和環(huán)保等方面都達(dá)到或超過(guò)了內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的車輛。

目前純電力驅(qū)動(dòng)裝置主要在續(xù)航方面和內(nèi)燃機(jī)車輛存在差距，由于電力驅(qū)動(dòng)，蓄電池作為主要能量來(lái)源，使得車輛重量大幅增加，續(xù)航里程比較小。因此動(dòng)力系統(tǒng)的合理計(jì)算和匹配就成為提高電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)最重要的部分。

2 動(dòng)力源

2.1 電機(jī)

在選擇電機(jī)和減速器時(shí)，首先要考慮車輛動(dòng)力學(xué)性能，既保證電動(dòng)車有足夠的功率，又要保證電動(dòng)車有足夠的驅(qū)動(dòng)力。目前，考慮到成本、耐用性、控制方法和效率，目前大量應(yīng)用的電機(jī)主要是交流電機(jī)。

與內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力相比，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的區(qū)別在于電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性分為低速恒扭矩區(qū)和高速恒功率區(qū)，選擇電機(jī)時(shí)必須保證車輛能在各種工況下正常工作。由于機(jī)場(chǎng)地面移動(dòng)保障裝置一般為低速移動(dòng)裝置，考慮到驅(qū)動(dòng)電機(jī)參數(shù)與車輛行駛工況的良好匹配必須要增加變速裝置。

交流電機(jī)的額定功率是指交流電機(jī)額定運(yùn)行時(shí)，電機(jī)軸輸出的機(jī)械功率。選擇時(shí)應(yīng)該以下要求：滿足電動(dòng)車以最高車速行駛，滿足電動(dòng)車加速性以及以最大爬坡度爬坡的要求。

6 結(jié)論

通過(guò)上述計(jì)算過(guò)程可得到一般純電動(dòng)機(jī)場(chǎng)地面移動(dòng)保障裝置電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力匹配方法，對(duì)設(shè)備的速度，牽引力等與電動(dòng)機(jī)和減速器進(jìn)行了匹配，對(duì)車輛的工作范圍以及工作時(shí)間與蓄電池的容量和標(biāo)稱電壓進(jìn)行了匹配。實(shí)際實(shí)車測(cè)試試驗(yàn)結(jié)果表明匹配計(jì)算與實(shí)際基本符合，牽引車速度、牽引力、續(xù)航里程達(dá)到了預(yù)定效果。

本文所選計(jì)算模型較為簡(jiǎn)單，所有參數(shù)均為定值或與其他參數(shù)存在線形關(guān)系。本文只對(duì)此線性關(guān)系進(jìn)行了計(jì)算和實(shí)際測(cè)試分析，此計(jì)算模型在設(shè)計(jì)中具有較高的實(shí)用意義，但是實(shí)車試驗(yàn)也表明，進(jìn)一步的分析需要對(duì)存在非線性關(guān)系的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和試驗(yàn)分析。

參考文獻(xiàn)：

[1]安東尼·所左曼諾夫斯基.混合電動(dòng)城市公交車系統(tǒng)設(shè)計(jì).何洪文編譯.北京：北京理工大學(xué)出版社，2007.2.

[2]李國(guó)良，初亮.采用交流感應(yīng)電機(jī)的電動(dòng)汽車動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的合理匹配.長(zhǎng)春：吉林大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào)，吉林大學(xué)出版社，2001.10.

[3]James Larminie， John Lowry.Electric Vehicles Technology Explained.Oxford：John Wiley & Sons Ltd，2003.

[4]Manfred Mitschke， Henning Wallentowitz.[M]汽車動(dòng)力學(xué).北京：清華大學(xué)出版社.2009.12.

[5]余志生.汽車?yán)碚摚ǖ谌妫M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2004.