
- •Карьерные перевозки
- •1. Общие положения
- •2. Метод занятий
- •3. Методические указания к практической работе «гидромеханическая трансмиссия автосамосвалов белаз»
- •3.1. Гидромеханические передачи
- •3.2. Карданные передачи
- •3.3. Ведущие мосты
- •4. Методические указания к практической работе «электромеханическая трансмиссия автосамосвалов белаз»
- •4.1. Общие сведения об электроприводе
- •4.2. Электрические машины
- •4.3. Аппараты управления электроприводом
- •4.4. Электромотор-колесо
- •4.5. Система вентиляции и охлаждения тягового электропривода
- •«Ходовая часть автосамосвалов белаз»
- •5.1. Несущие системы
- •5.2. Подвески
- •5.3. Мосты
- •5.4. Колеса
- •6. Методические указания к практической работе «механизм подъема платформы автосамосвалов белаз»
- •6.1. Общее устройство и работа опрокидывающего механизма платформы
- •6.2. Агрегаты гидропривода опрокидывающего механизма платформы
- •«Рулевое управление автосамосвалов белаз»
- •7.1. Общее устройство и работа рулевого управления автосамосвалов БелАз
- •Конструктивно в рулевом управлении два привода – механический и гидравлический объемный.
- •7.2. Агрегаты гидропривода рулевого управления автосамосвалов БелАз
- •8. Методические указания к практической работе «тормозные системы автосамосвалов белаз»
- •8.1. Тормозные системы автосамосвалов БелАз с пневмоприводом
- •8.2. Тормозные системы автосамосвалов БелАз с гидроприводом
- •Гидропривод рабочей тормозной системы автосамосвалов БелАз-75306 имеет следующие отличия от рассмотренного.
- •Содержание
4. Методические указания к практической работе «электромеханическая трансмиссия автосамосвалов белаз»
Целью данной практической работы является ознакомление с особенностями электромеханической трансмиссии карьерных автосамосвалов БелАЗ грузоподъемностью свыше 90 т, особенностями конструкций и работой основных агрегатов и узлов тягового электропривода автосамосвалов БелАЗ грузоподъемностью свыше 90 т разных моделей.
4.1. Общие сведения об электроприводе
Тяговый электропривод автосамосвалов предназначен:
для создания регулируемых тяговых усилий на ведущих колесах автосамосвала путем преобразования механической энергии дизельного двигателя в электрическую энергию, а также автоматического регулирования электрической энергии и обратного преобразования в механическую;
для создания регулируемых тормозных усилий на ведущих колесах при стандартном и форсированном электрическом торможении.
При стандартном электрическом торможении усилия формируются за счет регулируемого преобразования кинетической энергии, запасенной автосамосвалом в процессе движения, в электрическую. Преобразование кинетической энергии осуществляется посредством перевода тяговых электродвигателей в генераторный режим работы и создания на их валах тормозных моментов. Электрическая энергия, генерируемая электродвигателями, преобразуется в тормозных резисторах в тепловую энергию с последующим рассеянием в окружающей среде.
Форсированное электрическое торможение осуществляется для повышения эффективности торможения при скоростях движения автосамосвала ниже 20 – 25 км/ч и обеспечения полной его остановки. Тормозные усилия при форсированном электрическом торможении, кроме указанного для стандартного электрического торможения, формируются за счет дополнительного потребления энергии от дизель-генераторной установки.
Электропривод переменно-постоянного тока содержит следующие основные компоненты:
тяговый синхронный генератор переменного тока, приводимый во вращение дизелем. Статорная обмотка тягового генератора состоит из двух электрически не связанных между собой трехфазных обмоток, каждая из которых соединена в звезду. На статоре тягового генератора расположена также однофазная вспомогательная обмотка самовозбуждения, подключаемая через внешний регулятор и контактные кольца к обмотке возбуждения, размещенной на его роторе;
два тяговых электродвигателя электромотор-колес постоянного тока с последовательным возбуждением, принудительной нагнетательной вентиляцией и встроенными датчиками частоты вращения и контроля теплового состояния;
два силовых трехфазных мостовых неуправляемых выпрямителя, к входным зажимам которых подключены статорные трехфазные обмотки тягового генератора;
установку вентилируемых тормозных резисторов с индивидуальными для каждого тягового электродвигателя тормозными резисторами и общим мотор-вентилятором;
регулятор тока возбуждения тягового генератора, силовая часть которого представляет собой полууправляемый однофазный мостовой выпрямитель, к входным зажимам которого подключена обмотка самовозбуждения тягового генератора, а к выходным – его обмотка возбуждения;
общий регулятор тока возбуждения тяговых электродвигателей (регулятор плавного ослабления поля электродвигателей). Силовая часть регулятора представляет собой управляемый трехфазный нулевой выпрямитель, включенный параллельно цепи, содержащей анодную группу одного из силовых выпрямителей и две последовательно соединенные обмотки возбуждения тяговых электродвигателей;
силовая коммутационная аппаратура, состоящая из контакторов, обеспечивающих коммутацию силовых цепей, цепей возбуждения и реверсирование тяговых электродвигателей.
Кроме перечисленных электрических машин, установок и аппаратов в число основных компонентов электропривода входит система автоматического управления, в которую входят две подсистемы: система программного управления и система автоматического регулирования. Регуляторы возбуждения генератора и электродвигателей также относятся к подсистемам системы автоматического управления.
Система автоматического управления предназначена для управления силовой коммутационной аппаратурой и задания режимов работы системы автоматического регулирования.
Система автоматического регулирования предназначена для формирования тяговых и тормозных характеристик автосамосвала посредством сравнения задающих сигналов и сигналов обратной связи, поступающих от датчиков электрических и механических параметров. Она предназначена также для регулирования токов возбуждения тягового генератора и тяговых электродвигателей в функции сигналов рассогласования между указанными сигналами. Кроме того, система автоматического регулирования выполняет функции защиты электрооборудования от аварийных режимов работы.
Сигнализация о работе электропривода осуществляется устройствами индикации – контрольными лампами, расположенными на панели приборов в кабине, и индикаторами на лицевых панелях блоков с микроэлектронными элементами.
Индикаторы на лицевых панелях блоков предназначены для диагностирования работы самих блоков, других устройств системы автоматического регулирования и ряда агрегатов и устройств электропривода. В частности, индикаторы сигнализируют о поступлении напряжений питания на входы блоков с микроэлектронными элементами, о работе каналов системы автоматического регулирования и вместе с лампами сигнализируют о включении устройств защиты.
Конструктивно силовые выпрямители, регуляторы, силовая коммутационная аппаратура, а также устройства программного и автоматического управления объединены в шкафу управления.
Режимы работы электропривода можно разделить на две группы:
режимы, задаваемые водителем;
режимы, задаваемые автоматически посредством системы автоматического регулирования.
В первой группе следует выделить основные и дополнительные режимы.
К основным режимам относятся:
тяговый режим при движении вперед и назад;
режим электрического торможения при движении вперед и назад, реализуемый в двух вариантах – режим стандартного электрического торможения во всем диапазоне скоростей движения и режим форсированного электрического торможения только в диапазоне низких скоростей.
К дополнительным режимам работы электропривода относятся:
тяговый режим с аварийным возбуждением тягового генератора (при неисправных системе автоматического регулирования или тиристорах регулятора возбуждения тягового генератора);
режим аварийного управления (при неисправной системе программного управления);
режим движения при питании от внешнего источника тока в условиях гаража;
режим ручного или автоматического управления током возбуждения тягового генератора на заторможенном автосамосвале при проверке технического состояния электропривода и регулировании параметров внешней характеристики дизель-генераторной установки при имитации тягового режима.
Ко второй группе режимов работы электропривода, задаваемых посредствам системы автоматического регулирования, относятся:
режим работы тяговых электродвигателей с ослабленным магнитным потоком возбуждения (ослабленным полем) в основном тяговом режиме при движении вперед:
режим ограничения скорости движения автосамосвала (максимальной частоты вращения тяговых электродвигателей).
Кроме того, в тяговом электроприводе обеспечивается защита электрооборудования в случаях превышения допустимых значений напряжения и тока силовой цепи, замыкание силовой цепи на корпус автосамосвала, коротком замыкании силового выпрямителя, буксовании электромотор-колес.
Электрические машины, управляющая и регулирующая аппаратура объединены в общую электрическую схему, работа которой обеспечивает:
выбор направления и режима движения;
полное использование максимальной мощности двигателя и стабильную его работу при изменении сопротивления движению;
регулирование используемой мощности тягового генератора;
ограничение максимальной скорости движения автосамосвала;
ограничение максимальных электрических нагрузок в трансмиссии и защиту электрических цепей от повреждения.
При работе в тяговом режиме тяговые электродвигатели подключены к тяговому генератору. В обмотку возбуждения тягового генератора от генератора-возбудителя подается ток. На клеммах тягового генератора появляется напряжение, и через силовую цепь проходит ток.
В тяговом режиме предусмотрена работа тяговых электродвигателей с полным полем (полным магнитным потоком) и ослаблением поля. Включение ослабления поля осуществляется линейными контакторами, связанными с линейным контроллером, который, в свою очередь, имеет связь с педалью управления подачей топлива.
При уменьшении дорожного сопротивления контакторы срабатывают, шунтируя последовательные обмотки возбуждения тяговых электродвигателей. При этом через обмотки протекает меньший ток, и магнитное поле, создаваемое последовательными обмотками, уменьшается. На второй ступени ослабления поля (при дальнейшем уменьшении дорожного сопротивления) контакторы реверсируют независимые обмотки возбуждения; магнитные потоки, создаваемые последовательными и независимыми обмотками возбуждения, направляются встречно друг другу, чем достигается более глубокое ослабление магнитного потока.
При увеличении дорожного сопротивления переключение контакторов происходит в обратном порядке.
Изменение направления движения автосамосвала осуществляется реверсором, изменяющим направление тока в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей.
В режиме электродинамического торможения включаются тормозные контакторы. Тяговые электродвигатели работают в генераторном режиме и отдают вырабатываемую электрическую энергию в тормозные резисторы, где она превращается в тепловую и рассеивается в атмосфере.
Регулирование тормозного режима осуществляется в зависимости от положения тормозного контроллера, связанного с тормозной педалью. На первой ступени тяговые электродвигатели получают возбуждение от независимых обмоток. На второй ступени подключаются последовательные обмотки; возбуждение тяговых электродвигателей, а следовательно, и тормозной момент, создаваемый ими, увеличивается.