5.6 Устройство распределения мощности.

В качестве УРМ используется планетарный редуктор.

Устройство и принцип действия планетарного редуктора

Рис 5.6 - планетарный шестерёнчатый редуктор

1. ведомая шестерня;

2. сателлиты;

3. ведущая шестерня;

4. оси шестерен сателлитов;

5. ступица заднего колеса.

В зависимости от кинематической схемы привода вращение подводиться к любому элементу редуктора и сниматься с любого другого. При этом третий элемент будет заторможен. Меняя схему подвода и снятия крутящего момента в рамках одной планетарной передачи получаем разные передаточные числа и направления вращения. Эта возможность используется в планетарных коробках передач.

6. Аналоги рассматриваемой эмс

В качестве аналога была выбрана ЭМС, выполненная по той же конструктивной схеме на базе синхронного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов.

Функциональная схема рассматриваемой ЭМС-аналога приведена на рис. 6

Д-Г И АБ И

ДВС УРМ СПДМ

К

Рис.6 - функциональная схема ЭМС-аналога»

ДВС- двигатель внутреннего сгорания Д-Г – двигатель-генератор И – инвертор АБ – аккумуляторная батарея СПДМ – Синхронный двигатель с возбуждением от пост. магнитов. УРМ – устройство распределения мощности К – колеса

7. Достоинства и недостатки рассматриваемой эмс по сравнению с выбранными аналогами

ЭМС и ЭМС-аналог принципиально не отличаются друг от друга, кроме технико-экономических показателей их двигателей. Для TFM существуют 2 заметных положения (статор и ротор) и каждый выступающий полюс имеет отдельный «поперечный поток» магнитный цепи, что бы избежать большего числа компонентов, необходимо использовать радиальные пластины (перпендикулярные магнитному потоку в некоторых частях магнитной цепи) из спеченных порошков или гибридных магнитных цепей (пластин и спеченных порошков). Так же TFM использует больше PM материала в с равнении с эквивалентным стандартным бесщеточным двигателем. Все это сильно сказывается на степень сложности изготовления деталей для TFM и сборки двигателя, а так же на его стоимости.

Однако TFM имеет ряд по сравнению со стандартным двигателем на постоянных магнитах:

1. Лучшее использование активных веществ, чем в стандартном бесщеточном двигателе (с продольным потоком) бесщеточном двигателе с PM для той же системы охлаждения, т.е. более высокая плотность крутящего момента или выше плотность мощности.

2. Меньше расходуется материалов на обмотку и ферримагнитный сердечник при одном и том же значении крутящего момента.

3. Упрощение обмотки статора, которая состоит из одной кольцеобразной катушке (обмотка статора экономически эффективнее, нет меж катушечных соединений)

4. Коэффициент заполнения обмотки kw1=1

5. Чем больше полюсов тем выше плотность крутящего момента, увеличивается коэффициент мощности и уменьшается пульсации крутящего момента

6. Машина может работать как генератор низкой скорости.

Все это резко снижает габаритные размеры и вес машины при неизменной мощности.

Для рассматриваемой области применения не все критерии одинаково важны. Степень важности (весовые коэффициенты) были оценены по 5 балльной шкале.

Наиболее важными являются масса и надёжность (5 баллов), потому, что чем меньше масса оборудования, тем больше полезного груза или топлива можно взять на борт машины. Надёжность работы системы не менее важна, так как только при стабильной работе системы, можно гарантировать безотказную, исправную работу машины в целом а так же безопасность человека использующего машину.

Габаритные размеры и стоимость являются менее важным критерием (4 балла)

Для рассматриваемой ЭМС критерии были оценены следующими оценками:

Масса – 5 балла

Надёжность – 4 баллов

Габаритные размеры – 5 балла

Стоимость – 1 балла

Критерии аналога ЭМС были оценены следующими оценками:

Масса – 3 балла

Надёжность – 4 балла

Габаритные размеры – 3 баллов

Стоимость – 4 балла

Оценки сведены в таблицу 1.

Таблица. 1 - сравнение рассматриваемых ЭМС

Наименование критерия	Весовой коэффициент,	Оценочный балл рассматриваемой ЭМС,	Оценочный балл аналога ЭМС,
Масса	5	5	3
Надёжность	5	4	4
Габаритные размеры	4	5	3
Стоимость	4	1	4

Обобщённый критерий качества рассчитывается по формуле:

,

где Q – обобщённый критерий качества системы, - весовой коэффициент,- оценка системы.

Для рассматриваемой системы:

Q1=5·5+5·4+4·5+4·1=69

Для системы аналога:

Q2=5·3+5·4+4·3+4·4=63

Большему обобщенному показателю качества соответствует лучший вариант.

Вывод

В данной работе было проанализировано два типа двигателей, по конструкции и техническим показателям подходящими для ЭМС привода технологического механизма. Рассмотрены не только их потенциальные возможности для выполнения заданной функции, но и экономическая возможность её осуществления. Двигатели с постоянными магнитами практически исчерпали свой потенциал по технико-экономическому улучшению, в то время как у TFM есть возможности улучшения по нескольким направлениям таким как: разработка и применение дешёвых магнитотвердых материалов с высокими магнитными свойствами, повышение энергетических показателей при увеличении нагрузки, придумать и принять спец меры для минимизации синхронного момента. Стандартные бесщеточные двигатели на постоянных магнитах, на сегодняшний день легки в сборке и относительно дешевле поэтому выглядят более предпочтительнее.