Структурная схема тягового привода АТС с механическим накопителем энергии

Обобщенная структурная схема ТЭП с гибридной установкой (рис. 4.13) реализует его функционирование в соответствии с критериями максимально экономичных энергозатрат работы ТЭП в различных условиях эксплуатации АТС.

Структурная схема тягового привода АТС с механическим накопителем

Рис. 4.13. Структурная схема тягового привода АТС с механическим накопителем

энергии

Обозначения в структурной схеме:

В К — ведущие колеса электромобиля;

МНЭ — механический накопитель энергии;

Рэл — мощность МНЭ, передаваемая на ВК по электромеханическому каналу;

Рмех — мощность МНЭ, передаваемая на В К по механическому каналу;

пл — частота вращения коленчатого вала;

Г — тяговый генератор; иг — напряжение Г;

  • 1Г — ток якоря Г;
  • 1ВГ — ток возбуждения Г;

ТЭД — тяговый электродвигатель привода ведущего моста ЭМ;

иэд — напряжение на якоре ТЭД;

1ВД — ток возбуждения ТЭД;

Т° — температура обмотки якоря ТЭД;

Мэд — момент нагрузки ТЭД;

пэд — частота вращения ТЭД;

ТАБ — накопитель энергии (тяговая электрохимическая аккумуляторная батарея);

иАВ — напряжение на клеммах ТАБ;

1аб — ток нагрузки/зарядки ТАБ;

И — блок главного инвертора (с коммутатором силовых цепей) в цепях питания ТЭД и энергообмена ТАБ;

И1 — блок вспомогательного инвертора (с коммутатором силовых цепей) в цепях питания ТЭД и энергообмена ТАБ;

АКП — автоматическая бесступенчатая коробка передач (с функциями сцепления); в нейтральном положении механический канал разомкнут, и структура гибридной установки становится последовательного типа;

Р — редуктор (с двухсторонним входом);

ГП — регулятор главной передачи;

М — автоматическая муфта включения электромеханического канала передачи мощности;

МПСУ — микропроцессорная система управления ТЭП;

ХК — ходовой контроллер;

Р3 — управляющий сигнал от задатчика величины тяговой мощности;

ТК — тормозной контроллер;

IЗторм управляющий от задатчика величины тока якоря ТЭД в режиме рекуперативного торможения;

РС — регулятор скорости;

КСЦ — коммутатор силовых цепей.

Максимальная экономичность энергозатрат может быть достигнута при минимуме энергетических потерь в трансмиссии с минимальным количеством преобразований мощности.

Эта задача решается с использованием структуры гибридной установки параллельного типа, содержащей два канала для передачи энергии, производимой МНЭ, к ведущим колесам АТС — механический (через автоматическую коробку перемены передач АКП и главную передачу ГП — с относительно высоким КПД) и электромеханический (от тяговой аккумуляторной батареи ТАБ или от генератора Г, соответствующий инвертор И, коммутатор силовых цепей, тяговый электродвигатель ТЭД, электромеханическую муфту М, понижающий редуктор Р и главную передачу ГП).

По цепям управления передаются и преобразуются задающие сигналы управления и сигналы обратной связи по регулируемым параметрам агрегатов ТЭП.

Бортовая МПСУ осуществляет оптимальное управление величинами и направлениями потоков мощностей, идущих через механический и электромеханические каналы, а также оптимальное управление режимами работы агрегатов ТЭП.

Приведенная на рис. 4.13 принципиальная структурная схема ТЭП является базовой (расчетной) и может быть практически реализована в различных конструктивных исполнениях. АКП и редуктор Р могут быть заменены специальным дифференциальным редуктором, возможно применение дополнительных управляемых муфт и редукторов для согласования режимов работы силовых агрегатов ТЭП.

Максимально экономичная работа ТЭП обеспечивается эксплуатацией МНЭ в экономичном диапазоне его нагрузочных режимов с минимальными энергетическими потерями передачи мощности на ведущие колеса (максимально возможно — по механическому каналу), минимальным количествам преобразований энергий, производимым МНЭ, в трансмиссии (МНЭ — Г — И — ТАБ — ТЭД), максимально возможным рекуперированием энергии торможения АТС и использованием высокоэкономичных тяговых электрических машин.

Максимально допустимая величина требуемой мощности отбирается от МНЭ и передается на ведущие колеса по механическому каналу, недостающая до заданного уровня величина мощности (определяемая МПСУ) отбирается от накопителя энергии (ТАБ) и передается на ведущие колеса по электромеханическому каналу.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >