Современный электрический привод

Размещено на http://www.allbest.ru/

Электрический привод (сокращённо - электропривод) - это электромеханическая система для приведения в движение исполнительных механизмов рабочих машин и управления этим движением в целях осуществления технологического процесса.

Современный электропривод - это совокупность множества электромашин, аппаратов и систем управления ими. Он является основным потребителем электрической энергии (до 60 %) и главным источником механической энергии в промышленности.

Функциональная схема

электропривод мотор колесо редуктор

Функциональные элементы:

Регулятор (Р) предназначен для управления процессами, протекающими в электроприводе.

Электрический преобразователь (ЭП) предназначен для преобразования электрической энергии сети в регулируемое напряжение постоянного или переменного тока.

Электромеханический преобразователь (ЭМП) - двигатель, предназначен для преобразования электрической энергии в механическую.

Механический преобразователь (МП) может изменять скорость вращения двигателя, а также характер движения (с поступательного на вращательное или с вращательного на поступательное).

Упр - управляющее воздействие.

ИО - исполнительный орган.

Функциональные части:

Силовая часть или электропривод с разомкнутой системой регулирования.

Механическая часть.

Система управления электропривода.

Рисунок 1 - Условная схема электропривода

Характеристики привода

Статические характеристики.

Под статическими характеристиками чаще всего подразумеваются электромеханическая и механическая характеристика.

Механическая характеристика.

Механическая характеристика - это зависимость угловой скорости вращения вала от ректромагнитного момента M (или от момента сопротивления Mc). Механические характеристики являются очень удобным и полезным инструментом при анализе статических и динамических режимов электропривода.

Электромеханическая характеристика двигателя.

Электромеханическая характеристика - это зависимость угловой скорости вращения вала щ от тока I.

Динамическая характеристика.

Динамическая характеристика электропривода - это зависимость между мгновенными значениями двух координат электропривода для одного и того же момента времени переходного режима работы.

Классификация электроприводов

По количеству и связи исполнительных, рабочих органов:

· Индивидуальный, в котором рабочий исполнительный орган приводится одним самостоятельным двигателем, приводом.

· Групповой, в котором один двигатель приводит в действие исполнительные органы РМ или несколько органов одной РМ.

· Взаимосвязанный, в котором два или несколько ЭМП или ЭП электрически или механически связаны между собой с целью поддержания заданного соотношения или равенства скоростей, или нагрузок, или положения исполнительных органов РМ.

· Многодвигательный, в котором взаимосвязанные ЭП, ЭМП обеспечивают работу сложного механизма или работу на общий вал.

· Электрический вал, взаимосвязанный ЭП, в котором для постоянства скоростей РМ, не имеющих механических связей, используется электрическая связь двух или нескольких ЭМП.

По типу управления и задаче управления:

- Автоматизированный ЭП, управляемый путём автоматического регулирования параметров и величин.

- Программно-управляемый ЭП, функционирующий через посредство специализированной управляющей вычислительной машины в соответствии с заданной программой.

- Следящий ЭП, автоматически отрабатывающий перемещение исполнительного органа РМ с заданной точностью в соответствии с произвольно меняющимся сигналом управления.

- Позиционный ЭП, автоматически регулирующий положение исполнительного органа РМ.

- Адаптивный ЭП, автоматически избирающий структуру или параметры устройства управления с целью установления оптимального режима работы.

По характеру движения:

§ ЭП с вращательным движением.

§ Линейный ЭП с линейными двигателями.

§ Дискретный ЭП с ЭМП, подвижные части которого в установившемся режиме находятся в состоянии дискретного движения.

§ По наличию и характеру передаточного устройства.

§ Редукторный ЭП с редуктором или мультипликатором.

§ Электрогидравлический с передаточным гидравлическим устройством.

§ Магнитогидродинамический ЭП с преобразованием электрической энергии в энергию движения токопроводящей жидкости.

§ По роду тока.

§ Переменного тока.

§ Постоянного тока.

§ По степени важности выполняемых операций.

§ Главный ЭП, обеспечивающий главное движение или главную операцию (в многодвигательных ЭП).

§ Вспомогательный ЭП.

Преимущества и недостатки электродвигателя

Преимуществ перед ДВС у электродвигателя много:

1. Малый вес и достаточно компактные размеры. К примеру инженеры Yasa Motors разработали мотор весом 25 кг, который может выдавать до 650 Нм.

2. Долговечность, простая эксплуатация.

3. Экологичность.

4. Максимальный крутящий момент доступен уже с 0 об/мин.

5. Высокий КПД.

6. Нет необходимости в коробки передач. Хотя, по мнению специалистов, электромобилю она не помешает.

7. Возможность рекуперации.

Существенных недостатков у самого электродвигателя нет. Но есть большие сложности в его питании. Несовершенство источников тока не дают пока что массово использовать электродвигатели в автомобилестроении.

Подбор электродвигателя

Качество работы современного электропривода во многом определяется правильным выбором используемого электрического двигателя, что в свою очередь обеспечивает продолжительную надёжную работу электропривода и высокую эффективность технологических и производственных процессов в промышленности, на транспорте, в строительстве и других областях.

При выборе электрического двигателя для привода производственного механизма руководствуются следующими рекомендациями:

Исходя из технологических требований, производят выбор электрического двигателя по его техническим характеристикам (по роду тока, номинальным напряжению и мощности, частоте вращения, виду механической характеристики, продолжительности включения, перегрузочной способности, пусковым, регулировочным и тормозным свойствами др.), а также конструктивное исполнение двигателя по способу монтажа и крепления.

Исходя из экономических соображений, выбирают наиболее простой, экономичный и надёжный в эксплуатации двигатель, не требующий высоких эксплуатационных расходов и имеющий наименьшие габариты, массу и стоимость.

Исходя из условий окружающей среды, в которых будет работать двигатель, а также из требований безопасности работы во взрывоопасной среде, выбирают конструктивное исполнение двигателя по способу защиты.

Правильный выбор типа, исполнения и мощности электрического двигателя определяет не только безопасность, надёжность и экономичность работы и длительность срока службы двигателя, но и технико-экономические показатели всего электропривода в целом.

Алгоритм выбора электропривода

Для некоторых механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме (краны, лифты), большую часть рабочего цикла двигатель работает на естественной характеристике и только относительно небольшое время работает на искусственной характеристике, обычно на пониженной частоте вращения. В этом случае потери электроэнергии на искусственной характеристике сравнительно невелики, так как мало время работы на ней. Поэтому здесь можно применять простые и дешёвые способы регулирования, даже если они вызывают повышенные потери мощности в обмотках. Поэтому, благодаря простоте реализации метода регулирования скорости путём изменения сопротивления в цепи ротора, такие электроприводы нашли наиболее широкое применение в крановых системах, и сейчас составляют основную часть находящихся в эксплуатации и выпускаемых промышленностью электроприводов. В то же время растет число электроприводов с плавным регулированием скорости, в первую очередь к ним относятся электроприводы по системам тиристорный преобразователь - двигатель постоянного тока" (ТП-Д) и "преобразователь частоты - асинхронный двигатель" (ПЧ-АД).

Основными типами электродвигателей, которые используются для привода производственных механизмов с регулируемой скоростью движения рабочего органа, являются двигатели постоянного тока и асинхронные с короткозамкнутым или фазным ротором. Наиболее просто требуемые искусственные характеристики получаются у двигателей постоянного тока, поэтому они преимущественно находят применение для регулируемых электроприводов. С другой стороны, асинхронные двигатели, уступая двигателям постоянного тока по возможностям регулирования частоты вращения, по сравнению с последними проще в изготовлении и эксплуатации и имеют относительно меньшие массу, размеры и стоимость. Именно эти отличительные свойства асинхронных двигателей определили их главенствующее использование в промышленном нерегулируемом электроприводе. В настоящее время двигатели постоянного тока вытесняются короткозамкнутыми асинхронными двигателями с преобразователями частоты, а также синхронными двигателями с постоянными магнитами на роторе и шаговыми.

Для большинства экологичных машин, таких как серийные электромобили, гибриды и автомобили на топливных элементах, главная движущая сила - это электрический двигатель. В основу работы современного электродвигателя положен принцип электромагнитной индукции - явления, связанного с возникновением электродвижущей силы в замкнутом контуре при изменении магнитного потока.

Тесная взаимосвязь между магнитными и электрическими явлениями открыла перед учеными новые возможности. История электрического транспорта и всего электромашиностроения в целом начинается с закона электромагнитной индукции, открытого М. Фарадеем в 1831 году, и правила Э. Ленца, согласно которому индукционный ток всегда направлен таким образом, чтобы противодействовать причине, его вызывающей. Труды Фарадея и Ленца легли в основу создания первого электродвигателя Бориса Якоби.

Современные электродвигатели, хоть и основаны на одном и том же законе, что и электромеханический преобразователь Якоби, но существенно от него отличаются. Со временем электрические моторы стали мощнее, компактнее, кроме того, их КПД значительно вырос. Коэффициент полезного действия современного тягового электродвигателя может составлять 85-95 %. Для сравнения, максимальный КПД двигателя внутреннего сгорания без вспомогательных систем едва ли дотягивает до 45 %.



Виды современных электродвигателей

Электрические двигатели различаются:

1. по роду питающего напряжения:

· Двигатель переменного тока

· Двигатель постоянного тока

· по числу фаз питающей сети:

· Однофазный электродвигатель. С одной рабочей обмоткой, подключается к однофазной сети переменного тока;

· Двухфазный электродвигатель. Имеет две обмотки, сдвинутые в пространстве на 90 градусов;

· Трехфазный электродвигатель. Подключается к трехфазной сети переменного тока, имеет 3 обмотки, магнитные поля которых расположены через 120 градусов.

2. по конструктивному исполнению:

· Коллекторный. Переключателем тока в обмотках и датчиком положения ротора является тоже самое устройство - щёточноколлекторный узел. Работает преимущественно на постоянном токе, однако современные электродвигатели, так называемые универсальные коллекторные двигатели, могут одновременно работать на постоянном и переменном токе;

· Бесколлекторный. Вентильные двигатели постоянного тока выполнены в виде замкнутой системы с датчиком положения ротора, инвертором и преобразователем координат.

3. по принципу работы:

· Синхронный электродвигатель. Электромеханическая машина, в которой ротор вращается синхронно с магнитным полем переменного тока;

· Асинхронный электродвигатель. Частота вращения ротора асинхронного двигателя переменного тока не совпадает с частотой вращения магнитного поля, которое создается током обмотки статора.

4. по способу возбуждения:

· с возбуждением от постоянных магнитов;

· с параллельным возбуждением;

· с последовательным возбуждением;

· с последовательно-параллельным.

Электрический двигатель для современного электромобиля может быть как постоянного, так и переменного тока. Его основная задача - передача крутящего момента на движитель электромобиля. Основные отличия современного тягового электродвигателя от традиционной электромеханической машины являются большая мощность и компактные размеры, вызванные ограниченностью используемого пространства. В качестве характеристик тягового электромотора, кроме мощности и максимального крутящего момента, учитываются напряжение, ток, а также частота вращения.

Мотор-колесо

В последнее время в качестве двигателя для электромобиля инженеры используют систему мотор-колесо, правда, все чаще на концепт-карах. Исключением стал Volage - спортивный электромобиль, построенный силами Venturi и Michelin, который скоро поступит в продажу. Технология Active Wheel имеет ряд преимуществ. Все активные системы безопасности, такие как ABS, ESP, Brake Assist и Traction Control можно прошить в управляющий софт, после чего они смогут воздействовать на каждое колесо в отдельности. Добавим к этому мобильность системы и способность регенерировать энергию торможения.

Конечно, есть и недостатки. Попробуйте впихнуть кучу механизмов внутрь маленького обода. Если это и получится, то вес колеса увеличится, а это плохо скажется на управляемости, повысится износ подвески, увеличится передача вибрации на кузов. Идеальный вес автомобильного колеса должен составлять 10-30 кг. Инженерам Michelin удалось вписаться в эти рамки - тяговый электродвигатель Active Wheel весит всего 7 кг, а остальная механика системы укладывается в 11 кг.

Мотор-колесо компании Siemens.

13 августа 2006 инженеры Siemens VDO начали работать над планами по интеграции трансмиссии рулевого управления, амортизаторов и тормоза непосредственно в колесах будущих автомобилей. Эта концепция, называемая eCorner, утверждают Siemens VDO, чтобы стать основой для экологических "Drive-By-Wire" автомобили, которые станут обычным явлением на дорогах за 15 лет. eCorner заменяет обычный подвеска колес с гидравлическими амортизаторами, механического рулевого управления, гидравлических тормозов и, прежде всего, обычных двигателей внутреннего сгорания. Для владельцев автомобилей, Siemens VDO ожидает eCorner перевести на улучшение пробегом топлива, большей безопасности и большего удобства. Реализация eCorner бы предложить автомобильных дизайнеров гораздо большую свободу создавать будущие автомобили с электрическим трансмиссии и электронным управлением.

Есть огромные требования, предъявляемые к завтрашних транспортных средств. В будущем, это будет важно быть как бережливый, насколько это возможно с каждой капле нефти, что делает необходимым, чтобы найти альтернативы больших обычных двигателей внутреннего сгорания. В результате, Siemens VDO проекты традиционная архитектура двигатель будет заменен на электрический ступицей двигателей, которые действуют непосредственно на колесах, чтобы ускорить автомобиль. Четыре независимо работающие ступица колеса двигатели предложит чрезвычайно динамичной езде на будущей автомагистрали. Возможная ликвидация двигателей внутреннего сгорания горящих бензин или дизельное топливо приведет к сокращению выбросов и даже удовлетворять чрезвычайно строгие законы их ожидаемых в будущем.Siemens VDO eCorner позволит развивать Drive-By-Wire автомобили, на которых трансмиссия, рулевое управление и тормоза обеспечивают общую поддержку водителя в критических ситуациях, помогая тем самым избежать возможных несчастных случаев.

Промежуточный этап. Гибридные двигатели

Хотя Siemens VDO будет продолжать инвестировать в оптимизации обычных двигателей внутреннего сгорания в попытке полностью исчерпать свой потенциал, перспективы на будущее еще более важны. "Гибридные диски лишь промежуточным шагом на пути к будущим двигательных решений. Рассмотрим электродвигатель быть фактическим решением долгосрочных привод для выполнения даже самых строгих законов выбросов будущем", заявил д-р Клаус Эггер, Группа вице-президент Siemens VDO Automotive.

Рисунок - схема колеса

Обода колеса (1) остаются неизменными. Под ступицей находится двигатель колеса (2). Торможение осуществляется с помощью электронного клина тормоза (3).Активная подвеска (4), как элемент электронного рулевого управления (5), заменяет обычную гидравлику.

В будущем, колеса автомобиля состоится на другом внешнему виду, чем сегодняшние знакомые стали или магнитных колес. С eCorner, шина, содержащая датчик (шины Guard) для контроля давления инфляции будет находиться в контакте с дорогой. Даже подвеска колес в будущем будет значительно отличаться от сегодняшнего дизайна. В то время как сложные механические подвеска колеса системы с пружинных элементов давления масла обеспечивают комфортную езду для пассажиров и постоянного , надежного контакта с дорогой , электронные схемы будут играть все более важную роль в будущем. В eCorner, электродвигатели возьмет на себя задачу обеспечения контакта между колесом и дорогой. С помощью этой новой подвеской, гидравлическое управление могут быть устранены, давая автопроизводителям новые степени свободы. В будущем каждый человек колеса могут быть перемещены в собственной конкретной угла поворота рулевого колеса. Когда скорость снижается, ступице колеса двигатели выступать в качестве вспомогательного тормоза, используя эффект генератора. Энергия мелиорированных таким образом, может быть использован для зарядки аккумулятора автомобиля. Наконец, в дополнение к тормозам генератора, электронные тормоза клин (EWB) может замедляться каждое колесо отдельно, с максимальной точностью и огромной мощности торможения, чтобы соответствовать потребности дорожной ситуации.

Драйверы автопроизводителей и преимущества eCorner

Переход от двигателей внутреннего сгорания к eCorner ступицей концепции двигателя будет усилено за счет различных аспектов, для водителей, так и для производителей автомобилей, таких как энергоэффективность и связанных с этим выбросов. При оптимальных условиях, будущее, полное гибридная система использует около 85 процентов от теоретически доступной энергии . Сегодняшние бензиновых и дизельных двигателей даже меньше, чем 50 процентов. Ступица колеса двигатели, по прогнозам, использовать до 96 процентов от предусмотренного электрической энергии для приведения в движение транспортного средства. Это сделает ее намного проще для автопроизводителей, чтобы удовлетворить нормам токсичности и одновременно предлагая чрезвычайно динамичные автомобили с малым расходом топлива. Интеграция различных компонентов автомобиля в колеса позволяет дальнейшее модуляризацию будущих автомобилей: Производители транспортных средств только потребует различных макетов привод колес для оснащения высоко различные концепции автомобиля. Кроме того, eCorner имеет потенциал, чтобы позволить совершенно новый дизайн автомобиля, когда большой центральный двигатель со всеми его принадлежностей и передачи устранены. Системы помощи водителю с помощью eCorner поддержки будет предлагать водителям совершенно новые возможности. Автомобили, которые могут практически парковки в сторону с помощью поворотных колес или электронные средства рулевое управление и управлять разгоном отдельных колес для лучшей стабилизации автомобиля в опасных ситуациях. Наконец затраты на автовладельцев также будет сокращена: Меньшее количество компонентов и устранение гидравлических систем позволит снизить износ и сложность обслуживания.

На пути к eCorner

Siemens VDO считает запуск электронного клина. Тормозные автора массового производства является важной вехой на пути к реализации eCorner. Первый автомобиль на дорогах общего пользования в конце этого десятилетия с электронной Wedge тормоз (EWB) продемонстрирует преимущества полностью электрический тормоз, открывая дверь для других элементов, которые будут интегрированы в колеса. Наибольшее промежуточный шаг к eCorner будет интегрированный угол модуль. В течение следующего десятилетия, эта система будет интегрировать все системы в колесо, за исключением электронных амортизаторы и электронного механизма рулевого управления. Двигатель внутреннего сгорания не придется полностью исчезнуть до поры до времени: он сможет обеспечить необходимую электроэнергию для гибких междугородних транспортных средств.

Для Siemens VDO, сеть Siemens AG инноваций является наиболее важной базой для продвижения необходимых технологий eCorner в. Это позволяет автомобильных инженеров Siemens VDO , чтобы использовать опыт разработчиков электродвигателя в железнодорожной отрасли или в автоматизации инженерно-технической области.

Благодаря широкому диапазону мехатроники и электроники, Siemens VDO также хорошо оборудован для автомобильной будущем. С его современных систем, автомобильной поставщик будет предложить своим клиентам достаточно свободы для оптимизации двигателей внутреннего сгорания в ближайшие годы. В то же время, компания закладывает фундамент для достижения безопасных и без вредных выбросов автомобилей будущего с развитием eCorner.



Так же рассмотрим Michelin active wheel

Для выбора планетарной передачи выберем планетарный одноступенчатый мотор-редуктор.

Мотор-редуктор представляет собой электродвигатель и редуктор, которые соединены в единый агрегат. Это универсальный элемент электропривода, нашедший свое применение во многих областях промышленности. Применяются мотор редукторы в средствах автоматизации и системах управления, устройствах регулирования, автоматических и автоматизированных системах управления, следящих мини-приводах, средствах обработки и представления информации, специальных инструментах, медицинской технике.

Планетарные одноступенчатые мотор-редукторы. Тип МР1-315, МР1-500

Назначение планетарных мотор-редукторов МР1:

Планетарные мотор-редукторы МР1 предназначены для продолжительного режима работы по ГОСТ 183-74 в качестве приводов различных аппаратов химической промышленности, рассчитаны на длительную эксплуатацию (не менее 40000 часов) в следующих условиях:

· режим работы непрерывный нереверсивный или реверсивный с периодическими остановками;

· нагрузка - постоянная и переменная, одного направления и реверсивная.

· вращение тихоходного вала в любую сторону без предпочтительности;

· температура окружающей среды от -400С до +400С;

· окружающая среда - неагрессивная с содержанием непроводящей пыли до 10 мг/м3 и относительной влажностью до 80% при температуре +200С - для мотор-редукторов с закрытыми обдуваемыми электродвигателями;

В зависимости от числа ступеней планетарной передачи мотор-редукторы МР подразделяются на одноступенчатые МР1, двухступенчатые МР2, трехступенчатые МР3 и имеют следующее исполнение:

Ф1В - вертикальное, выходным валом вниз с цилиндрическим концом выходного вала;

Ф2В - горизонтальное с цилиндрическим концом выходного вала;

Ф1П - вертикальное, выходным валом вниз, конец выходного вала выполнен в виде фланцевой полумуфты со встроенным зубчатым компенсатором;

Щ - на лапах.

Габаритные и присоединительные размеры редуктора МР1:



Габаритные и присоединительные размеры мотор-редуктора МР1-315 (Исполнение Ф1В)

Технические характеристики редуктора МР1

Типоразмер	Исполнение по монтажу	Номинальное передаточное число	Номинальная частота вращения выходного вала, об/мин	Номинальный крутящий момент на выходном валу, Н*м	Допускаемая радиальная нагрузка на выходном валу, Н	Масса, кг	Двигатель	L, мм
						Редукторной части	Мотор-редуктора	Тип	Мощность, кВт
редуктор МР1-315-15-315	Ф1П, Ф1В	4,6	315	890	3000	185	370	4А180М4	30	1160
редуктор МР1-315-16-315	Ф1П, Ф1В	4,6	315	550	3000	185	330	4А160М4	18,5	1125
редуктор МР1-315-26-315	Ф1П, Ф1В	4,6	315	550	3000	185	420	В160М4	18,5	1195
редуктор МР1-315-15-250	Ф1П, Ф1В	5,7	250	1125	3000	185	370	4А180М4	30	1160
редуктор МР1-315-16-250	Ф1П, Ф1В	5,7	250	690	3000	185	330	4А160М4	18,5	1125
редуктор МР1-315-26-250	Ф1П, Ф1В	5,7	250	690	3000	185	420	В160М4	18,5	1195
редуктор МР1-315-16-200	Ф1П, Ф1В	7,4	200	865	3000	185	330	4А160М4	18,5	1125
редуктор МР1-315-26-200	Ф1П, Ф1В	5,7	160	1080	3000	185	420	В160М4	18,5	1195
редуктор МР1-315-15-160	Ф1П, Ф1В	5,7	160	1080	3000	185	370	4А180М6	18,5	1160
редуктор МР1-315-16-160	Ф1П, Ф1В	5,7	160	875	3000	185	330	4А160М6	15	1125
редуктор МР1-315-26-160	Ф1П, Ф1В	5,7	160	875	3000	185	420	В160М6	15	1195
редуктор МР1-315-16-125	Ф1П, Ф1В	7,4	125	1125	3000	185	330	4А160М6	15	1125
редуктор МР1-315-26-125	Ф1П, Ф1В	7,4	125	1125	3000	185	420	В160М6	15	1195
редуктор МР1-315-16-100	Ф1П, Ф1В	7,4	100	1030	3000	185	330	4А160М8	11	1125
редуктор МР1-315-26-100	Ф1П, Ф1В	7,4	100	1030	3000	185	420	В160М8	11	1195
редуктор МР1-315У-14-315	Ф1П, Ф1В	4,6	315	1335	3000	185	460	4A200L4	45	1275
редуктор МР1-315У-25-315	Ф1П, Ф1В	4,6	315	890	3000	185	535	В180М4	30	1335
редуктор МР1 315У-14-250	Ф1П, Ф1В	5,7	250	1685	3000	185	460	4A200L4	45	1275
редуктор МР1 315У-25-250	Ф1П, Ф1В	5,7	250	1125	3000	185	535	В180М4	30	1335
редуктор МР1 315У-14-200	Ф1П, Ф1В	7,4	200	2105	3000	185	460	4А200L4	45	1275
редуктор МР1 315У-14-200	Ф1П, Ф1В	7,4	200	1730	3000	185	420	4А200М4	37	1235
редуктор МР1 315У-25-200	Ф1П, Ф1В	7,4	200	1405	3000	185	535	В180М4	30	1365
редуктор МР1 315У-14-160	Ф1П, Ф1В	5,7	160	1755	3000	185	460	4A200L6	30	1275
редуктор МР1 315У-25-160	Ф1П, Ф1В	5,7	160	1080	3000	185	505	В180М6	18,5	1270
редуктор МР1 315У-14-125	Ф1П, Ф1В	7,4	125	1645	3000	185	420	4А200М6	22	1235
редуктор МР1 315У-25-125	Ф1П, Ф1В	7,4	125	1385	3000	185	505	В180М6	18,5	1270
редуктор МР1 315У-14-100	Ф1П, Ф1В	7,4	100	1730	3000	185	420	4А200М8	18,5	1235
редуктор МР1 315У-25-100	Ф1П, Ф1В	7,4	100	1405	3000	185	505	В180М8	15	1270

Габаритные и присоединительные размеры мотор-редуктора МР1-500 (Исполнение Ф1П)

Технические характеристики редуктора МР1

Типоразмер	Исполнение по монтажу	Номинальное передаточное число	Номинальная частота вращения выходного вала, об/мин	Номинальный крутящий момент на выходном валу, Н*м	Допускаемая радиальная нагрузка на вых-ом валу, Н	Масса, кг	Двигатель	L, мм
						Редукторной части	Мотор-редуктора	Тип	Мощность, кВт
МР1-500-11-315	Ф1П	4,6	315	3920	6 000	450	1300	4А280М4	132	1850
МР1-500-21-315	Ф1П	4,6	315	3270	6 000	450	1390	2В280S4	110	1760
МР1-500-12-315	Ф1П	4,6	315	2675	6 000	450	1005	4АМ250М4	90	1570
МР1-500-22-315	Ф1П	4,6	315	2675	6 000	450	1245	2В250М4	90	1815
МР1-500-11-250	Ф1П	5,7	250	4120	6 000	450	1250	4А280S4	110	1820
МР1-500-21-250	Ф1П	5,7	250	4120	6 000	450	1390	2В280S4	110	1760
МР1-500-12-250	Ф1П	5,7	250	3370	6 000	450	1005	4АМ250М4	90	1570
МР1-500-22-250	Ф1П	5,7	250	3370	6 000	450	1245	2В250М4	90	1815
МР1-500-13-250	Ф1П	5,7	250	2060	6 000	450	825	4АМ225М4	55	1450
МР1-500-23-250	Ф1П	5,7	250	2060	6 000	450	960	ВАО 82-4	55	1510
МР1-500-12-200	Ф1П	7,4	200	4210	6 000	450	1005	4АМ250М4	90	1570
МР1-500-22-200	Ф1П	7,4	200	4210	6 000	450	1245	2В250М4	90	1815
МР1-500-13-200	Ф1П	7,4	200	2675	6 000	450	825	4АМ225М4	55	1450
МР1-500-23-200	Ф1П	7,4	200	2675	6 000	450	960	ВАО 82-4	55	1510
МР1-500-12-160	Ф1П	9,4	160	4385	6 000	450	960	4АМ250S4	75	1580
МР1-500-22-160	Ф1П	9,4	160	4385	6 000	450	1180	2В250S4	75	1785
МР1-500-13-160	Ф1П	9,4	160	3215	6 000	450	825	4АМ225М4	55	1505
МР1-500-23-160	Ф1П	9,4	160	3215	6 000	450	960	ВАО 82-4	55	1565
МР1-500-25-160	Ф1П	9,4	160	1755	6 000	450	780	В180М4	30	1490
МР1-500-45-160	Ф1П	9,4	160	1755	6 000	450	800	ВАО 72-4	30	1465
МР1-500-12-125	Ф1П	11,2	125	5615	6 000	450	960	4AМ250S4	75	1580
МР1-500-13-125	Ф1П	11,2	125	4120	6 000	450	825	4АМ225М4	55	1505
МР1-500-23-125	Ф1П	11,2	125	4120	6 000	450	960	ВАО 82-4	55	1565
МР1-500-12-100	Ф1П	9,4	100	5145	6 000	450	940	4АМ250М6	55	1620
МР1-500-22-100	Ф1П	9,4	100	5145	6 000	450	1245	2В250М6	55	1835
МР1-500-13-100	Ф1П	9,4	100	3460	6 000	450	805	4АМ225М6	37	1505
МР1-500-23-100	Ф1П	9,4	100	3745	6 000	450	960	ВАО 82-6	40	1565
MP1-500-12-80	Ф1П	11,2	80	5265	6 000	450	905	4AМ250S6	45	1580
МР1-500-22-80	Ф1П	11,2	80	5265	6 000	450	1180	2В250S6	45	1785
МР1-500-13-80	Ф1П	11,2	80	4330	6 000	450	805	4АМ225М6	37	1505
МР1-500-23-80	Ф1П	11,2	80	4680	6 000	450	960	ВАО 82-6	40	1565
МР1-500-13-64	Ф1П	11,2	64	4385	6 000	450	805	4АМ225М8	30	1505
МР1-500-23-64	Ф1П	11,2	64	4385	6 000	450	960	ВАО 82-8	30	1565

Условное обозначение мотор редуктора МР1:

МР-1-500-21-250-Ф1В-У3,

Где МР - тип мотор-редуктора; 1 - количество ступеней; 500 - делительный диаметр наибольшего колеса с внутренним зубом, мм.; 21 - исполнение по двигателю; 250 - число оборотов выходного вала в мин.; Ф1В - исполнение по монтажу (Ф1В - вертикальнное, выходным валом вниз, с цилиндрическим концом выходного вала; Ф2В - горизонтальное, с цилиндрическим концом выходного вала; Щ - на лапах); У3 - климатическое исполнение.

Одноосные тележки

Изобретение относится к железнодорожному тяговому транспорту, а именно к одноосным тележкам, в частности, локомотивов, трамваев, путевых машин. Технический результат - снижение горизонтальных сил взаимодействия колес с рельсами и уменьшение их износа, а также уменьшение сопротивления движению. Устройство содержит колесную пару с буксами, соединенными посредством первой ступени рессорного подвешивания с рамой тележки, а также вторую ступень рессорного подвешивания для связи кузова транспортного средства с крыльями букс. Устройство снабжено возвращающим устройством, соединенным с кузовом и рамой тележки, расположенной в горизонтальной плоскости ниже оси колесной пары и выполненной незамкнутой. Первая ступень подвешивания состоит из двух однолистовых композитных рессор для передачи вертикальных, продольных и поперечных сил. Первые концы рессор шарнирно прикреплены к буксам и разъединены между собой, а вторые концы соединены между собой и с рамой тележки. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к локомотивам, вагонам, трамваям и путевым машинам.

Известна двухосная тележка рельсового транспортного средства, в которой продольные балки представляют собой две полуэллиптические листовые рессоры, изогнутые по обратному радиусу одна относительно другой (см. патент РФ 2059489, МПК 6 В 61 F 3/02, 1996 г.).

Данная конструкция не обеспечивает радиальной установки колесных пар в кривой из-за того, что они связаны между собой продольными балками.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является одноосная тележка рельсового транспортного средства, содержащая колесную пару с буксами, соединенными посредством первой ступени рессорного подвешивания с рамой тележки, связанной с кузовом второй ступенью подвешивания. Продольные силы от кузова к раме тележки передаются с помощью продольной тяги (см. "Железные дороги мира", стр.24-27, 12, 1996 г. Одноосная безрамная тележка KERF. R. - D. Rose. Glasers Annalen, 1994, 6, s.297-307).

Недостатком этой конструкции является высокая масса из-за наличия прочной рамы тележки замкнутой конфигурации, а также традиционных узлов связи колесной пары с рамой, содержащих отдельные элементы для передачи вертикальных, продольных и поперечных сил.

Предложенное изобретение позволяет снизить массу тележки, трудоемкость изготовления тележки и повысит запасы прочности ее элементов. Кроме того, улучшатся динамические свойства подвижного состава, особенно в горизонтальной плоскости.

Техническим результатом при осуществлении изобретения является снижение горизонтальных сил взаимодействия колес с рельсами и уменьшение их износа, а также уменьшение сопротивления движению.

Указанный технический результат достигается тем, что одноосная тележка рельсового транспортного средства, содержащая колесную пару с буксами, соединенными посредством первой ступени рессорного подвешивания с рамой тележки, связанной с кузовом через шкворень, и вторую ступень рессорного подвешивания для связи кузова транспортного средства с крыльями букс, снабжена возвращающим устройством, соединенным с кузовом и рамой тележки, расположенной в горизонтальной плоскости ниже оси колесной пары и выполненной незамкнутой, например, Х-образной формы, при этом первая ступень подвешивания состоит из двух композитных рессор для передачи вертикальных, продольных и поперечных сил, первые концы которых шарнирно прикреплены к буксам и разъединены между собой, а вторые концы соединены между собой и с рамой тележки.

Кроме того, возвращающее устройство выполнено в виде сферического шарнира и пружин, расположенных в корпусе, подвешенном к кузову транспортного средства, при этом сферический шарнир установлен на шкворне; вторая ступень подвешивания снабжена гасителем колебаний с пружиной, установленными между буксой и кузовом; крылья букс расположены в вертикальной плоскости на разном расстоянии от центральной оси колесной пары.

На фиг.1 изображена одноосная тележка рельсового транспортного средства, общий вид; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - вид по стрелке Б на фиг.1; на фиг.4 - ограничитель поперечных перемещений - узел 1 на фиг.1.

Одноосная тележка рельсового транспортного средства содержит колесную пару 1 с буксами 2, соединенными с рамой 9 тележки посредством первой ступени рессорного подвешивания.

Рама 9 тележки расположена в горизонтальной плоскости ниже оси колесной пары и выполнена незамкнутой, например, Х-образной формы, состоящей из средней части и двух боковых частей. Конфигурация средней части рамы выполнена так, чтобы на ней можно было разместить на несамоходных вагонах пневматические цилиндры дисковых и односторонних колодочных тормозов, а также подвагонный электрогенератор с редуктором. На тяговом подвижном составе на этой части рамы будет размещен тяговый электропривод, а также тормозное оборудование.

Первая ступень рессорного подвешивания состоит из двух однолистовых композитных рессор 7, 8 для передачи вертикальных, продольных и поперечных сил, причем первые концы рессор 7, 8 шарнирно прикреплены к корпусу буксы 2 в разных точках, а вторые концы этих рессор закреплены в боковой части рамы 9 тележки. К средней части рамы 9 прикреплено болтами возвращающее устройство, выполненное в виде сферического шарнира 16 и пружин 15, расположенных в корпусе 14, подвешенном к кузову 3 транспортного средства посредством пружин 12,13 и гасителей колебаний 17, причем сферический шарнир 16 расположен на шкворне 11 кузова 3.

Вторая ступень рессорного подвешивания связывает кузов 3 буксами 2 и состоит из двух пружин 4, например типа "флексикойл", а также гасителя колебаний 6 с последовательно включенной пружиной 5, что обеспечивает снижение высокочастотных возмущений, передаваемых от букс колесных пар. Пружины 4 установлены на крыльях букс 2, расположенных на разном расстоянии в вертикальной плоскости от центральной оси колесной пары.

Для ограничения поперечных перемещений рамы 9 относительно кузова транспортного средства при движении в кривой предусмотрены упругие упоры 18, установленные на раме кузова. Демпфирование поперечных колебаний выполняется горизонтально расположенными гасителями 19.

Одноосная тележка рельсового транспортного средства работает следующим образом. Вертикальные статические и динамические силы от кузова передаются непосредственно на буксы колесных пар и вся гибкость пружин 4 обеспечивает защиту кузова от вибраций, что улучшает динамические свойства транспортного средства. Вертикальные статические и динамические силы от одного конца тележки передаются однолистовыми рессорами 7, 8 на крылья букс 2, а от другого через корпус возвращающего устройства и пружин - на кузов. Демпфирование вертикальных колебаний выполнено гасителями 6, 17 а также силами внутреннего трения рессор 7, 8.

Поворот колесных пар относительно кузова в горизонтальной плоскости происходит за счет поперечной деформации пружин 4 а также за счет деформации пружин 15 возвращающего устройства, что обеспечивает необходимую величину угла поворота кузова. При выборе поперечного зазора в упругих упорах 18 увеличивается "возвращающая" сила, создающая необходимые условия движения кузова в кривой. Кроме того, совместное действие пружин 4, 15 и упругих упоров 18 обеспечивает и поперечную устойчивость кузова от опрокидывания. Демпфирование горизонтальных колебаний выполняется гасителями 19.

Формула изобретения

1. Одноосная тележка рельсового транспортного средства, содержащая колесную пару с буксами, соединенными посредством первой ступени рессорного подвешивания с рамой тележки, связанной с кузовом через шкворень, и вторую ступень рессорного подвешивания для связи кузова транспортного средства с крыльями букс, отличающаяся тем, что она снабжена возвращающим устройством, соединенным с кузовом и рамой тележки, расположенной в горизонтальной плоскости ниже оси колесной пары и выполненной незамкнутой, например, Х-образной формы, при этом первая ступень подвешивания состоит из двух однолистовых композитных рессор для передачи вертикальных, продольных и поперечных сил, первые концы которых шарнирно прикреплены к буксам и разъединены между собой, а вторые концы соединены между собой и с рамой тележки.

2. Одноосная тележка по п.1, отличающаяся тем, что возвращающее устройство выполнено в виде сферического шарнира и пружин, расположенных в корпусе, подвешенном к кузову транспортного средства, при этом сферический шарнир установлен на шкворне кузова.

3. Одноосная тележка по п.1, отличающаяся тем, что вторая ступень подвешивания снабжена гасителем колебаний с пружиной, установленным между буксой и кузовом транспортного средства.

4. Одноосная тележка по п.1, отличающаяся тем, что крылья букс расположены в вертикальной плоскости на разном расстоянии от центральной оси колесной пары.

Рисунки отображены ниже по ссылке

Одноосная тележка рельсового транспортного средства. Патент РФ 2209741.htm

Размещено на Allbest.ru

...