Привод рабочих органов механических объектов.

Для приведения в действие механических агрегатов, машин и механизмов механических объектов управления необходимо при­менение в системе управления механических устройств воздей­ствия. Такие устройства используют механическую энергию в це­лях формирования требуемых усилий (моментов) для соверше­ния работы и обеспечения необходимых скоростей и ускорений при перемещении рабочих органов машин и движителей. Механи­ческие устройства воздействия используются также для приведе­ния в действие дозирующих регулирующих органов (насосов, ком­прессоров, вентиляторов, дозаторов) в системах управления и ре­гулирования гидравлическими, пневматическими, тепловыми и другими объектами управления.

Механическое устройство воздействия, выполняющее функ­ции исполнительного механизма в системе управления, в технике получило название привод.

Привод с комбинированными энергетическими установками

Если в силовом агрегате привода используются несколько раз­личных по природе источников энергии, то такой привод называ­ется приводом с комбинированной энергетической (силовой) установкой. Целесообразность применения такого привода опреде­ляется конкретными условиями эксплуатации машины, механиз­ма и т.д. В настоящее время все больше применяются комбиниро­ванные энергетические установки (КЭУ) для привода ведущих колес автомобилей. КЭУ включает в себя ДВС для длительной ра­боты и аккумуляторную тяговую батарею (АТБ) для кратковре­менного гашения пиковых нагрузок. В настоящее время КЭУ мо­жет содержать накопительный конденсатор большой емкости. Со­вершенствование накопительных конденсаторов дает основание предполагать, что они смогут в ряде случаев заменять АТБ на тяговых режимах.

На АТС могут использоваться различные структурные схемы компоновки комбинированной энергетической установки с тяго­вым силовым приводом и объектом управления. На рис. 16 приведена структурная схема системы управления ведущими колесами. В состав системы входят КЭУ, построенная на основе традиционной схемы автомобиля с ДВС, механическое передаточное устройство, включающее в себя сцепление Сц и ко­робку передач КП, и механическая трансмиссия МТр. В такой схе­ме ДВС имеет постоянную кинематическую связь с ведущими ко­лесами АТС, которые являются объектом управления. По суще­ству в любом современном автомобиле применяется комбиниро­ванная энергетическая установка, только функции электропри­вода ограничиваются пуском ДВС.

В КЭУ автомобиля входят: ДВС, электрический генератор ЭГ, аккумуляторная батарея АБ, накопительный конденсатор НК, электрический привод пуска ДВС, основу которого составляет электрический двигатель пуска ЭДП. Привод пуска соединяется с ДВС через муфту М. Соединение ЭГ, АБ и НК осуществляется через цепи коммутации ЦК. Механическая энергия от ДВС через сцепление Сц, коробку передач КП и механическую трансмис­сию МТр передается на ведущую ось ВО, выполняющую функ­ции рабочего органа РО, и далее на ведущие колеса ВК. К коле­сам прикладывается крутящий (подводящий) момент М_к и мо­мент сопротивления (отводящий момент) М_с. В такой системе электродвигатель пуска должен быть доработан так, чтобы он мог выполнять функции тягового электродвигателя и брать на себя пиковые нагрузки на тяговых режимах. Общая управляю­щая подсистема и локальные подсистемы управления системы управления ведущими колесами на схеме не показаны. На схеме потоки механической энергии обозначены двойной линией, потоки электрической энергии с напряжением U_t – одинар­ной линией.

Рис.16. Структурная схема системы управления ведущими колесами

с традиционной схемой компоновки энергетической установки

и механической транмиссии.

Разработка обратимых электрических преобразователей (ОЭП) позволила объединить электрический генератор и электродвига­тель пуска в одной электрической машине. Такие системы управ­ления ведущими колесами начинают широко использоваться на автомобилях. В них функции ЭДП расширены. Автоматическая си­стема управления энергетической установкой позволяет автома­тически переключать режимы работы генератора и электродвига­теля в зависимости от режима движения автомобиля.