Цифровая платформа c электромеханической трансмиссией гусеничных и колесных машин ЦП ЭМТ
Предназначена для работы в составе перспективных гусеничных и колесных машин различного назначения в том числе с дистанционным и роботизированным управлением.
Основу платформы составляет электромеханическая трансмиссия, состоящая из мехатронных тяговых модулей (электромашин с силовыми электронными коммутаторами) и генератора с цифровым управлением.
Все составные части платформы объединены CAN шиной. Реализован принцип «ЦИФРОВАЯ МАШИНА» на гусеничном или колесном ходу как гражданского, так и специального назначения. Платформа подготовлена к внедрению систем «умные землеройные и строительно-дорожные работы» и «умное земледелие».
Основные особенности:
- применен простой тип вентильно-индукторных (ВИД) электромашин, не имеющих щеточных контактов, постоянных магнитов и обмоток на роторе
- независимый привод колес или гусениц обеспечивает максимальную маневренность
- небольшая масса и габариты за счет применения компактных мехатронных модулей
- регистратор параметров («ЧЕРНЫЙ ЯЩИК») с онлайн передачей, их «облачного» хранения и обработки
- реализована возможность дистанционного и автоматизированного управления (позиционирования по ГЛОНАСС/GPS, нивелирование)
- полный контроль технического состояния систем машины, включая прогноз отказов;
- работа при критически низких температурах и высокой влажности окружающей среды
- минимальный объем технического обслуживания из всех известных типов трансмиссий
- высокая ремонтопригодность за счет блочной компоновки
- использованы отечественные материалы и комплектующие изделия, либо их импортные аналоги
Электромеханическая трансмиссия, входящая в состав ЦП ЭМТ, служит для передачи крутящего момента от ДВС к ведущим колесам или гусеницам и имеет следующие характеристики эффективности:
1. Наибольший полный КПД > 87%, высокая производительность и экономичность эксплуатации в сравнении с другими типами трансмиссий обеспечивается за счет:
- использования вентильных электромашин с КПД до 96%
- низких потерь в механических узлах и электропроводке
- интегрированного оптимального управления всеми системами: ДВС, генератор, электродвигатели, рабочее оборудование
- возможности обновления ПО контроллера (в т.ч. онлайн), учитывающего опыт эксплуатации всего парка машин
- опции рекуперации энергии с возможностью использования ДВС меньшей мощности
- отсутствия необходимости периодического технического обслуживания (ТО) всей системы ЦП ЭМТ
2. Высокая надежность ЦП ЭМТ обеспечена полной интеграцией и простой конструкцией, а именно:
- изнашиваемая часть электромашин состоит из двух подшипников ротора со сроком службы 15-25 тыс. моточасов
- используется минимальное количество агрегатов и узлов
- реализован максимальный котроль рабочих параметров машины, позволяющий предотвращать повреждение агрегатов и систем
- отсутствуют скользящие и изнашиваемые электроконтакты
- герметичность клеммных соединений и уплотнителей выполнена по требованиями IP67
- отсутствуют узлы трения с необходимостью периодической замены масла
- сохраняется работоспособность электромашины при повреждении части обмоток
- исключена «жесткая» связь крутящего момента ДВС с рабочей нагрузкой
3. Эргономичность места оператора обеспечена на уровне современных требований за счет:
- управления джойстиками
- вывода рабочих параметров на единую цветную графическую панель приборов с индикацией критических значений
- реализации концепции машины поколения XXI-го века
- защиты от электропоражения с использованием современных электросхем и устройств
4. Применение вентильно-индукторных электродвигателей (ВИД) и генератора позволило:
- развивать максимальный крутящий момент с нулевой скорости
- бесступенчато изменять тягу машины во всем диапазоне скоростей
- выполнять капитальный ремонт электромашин простой и экономичной заменой подшипников ротора (характеристики ВИД не меняются в течении всего срока эксплуатации в отличии от электромашин с постоянными магнитами)
5. Обеспечивается работа ДВС в оптимальном диапазоне характеристик, что позволяет:
- достигать максимальной экономичности со снижением расхода топлива на 5-20%
- увеличивать ресурс ДВС по сравнению с традиционной трансмиссией (МТ, ГМТ, ГСТ) на 10-30% (режим электрогенератора с рекуперацией энергии)
- автоматически изменять обороты ДВС и потребляемую мощность в зависимости от условий работы.
6. Принудительная система охлаждения элементов ЭМТ позволяет:
- равномерно прогревать элементы трансмиссии при «холодном старте»
- обеспечивать минимальное время готовности
машины к работе
- контролировать состояние ЭМТ ключевым параметром — температурой охлаждающей
жидкости
7. В базовой комплектации предусмотрены: подключение электрифицированного рабочего оборудования (сварочный аппарат, электролебедка и т. д.) и функция мобильной электростанции.
8. Генератор и электродвигатели выполнены блочно в виде компактных мехатронных модулей, что позволило:
- обеспечить герметичность трансмиссии, включая погружение в воду, а также работу во всех климатических условиях по стандарту IP67
- упростить компоновку машин за счет гибкой связи составных частей трансмиссии и элементов управления проводами
- уменьшить время ремонта за счет агрегатной замены
9. Быстрая адаптация платформы ЦП ЭМТ на серийно выпускаемые машины обеспечена за счет:
- унификации присоединения размеров электромашин с бортовыми редукторами и ДВС
- стандартных протоколов обмена данными по CAN шине всех агрегатов машины
- широкой линейки ЭМТ номинальной мощности до 500 кВт