發(fā)布時間：2021-08-24 23:30

　　隨著環(huán)境污染和大氣變暖的日益嚴(yán)重以及排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格,量大面廣的工程機(jī)械都應(yīng)面對節(jié)能減排的壓力。低噪聲、零排放和高效的純電驅(qū)動方案已經(jīng)成為工程機(jī)械最為理想的驅(qū)動方式之一。液壓挖掘機(jī)作為最為典型的工程機(jī)械,具有能耗高和排放差的特點(diǎn)。當(dāng)前對純電驅(qū)動挖掘機(jī)的研究總體上還停留在用電動機(jī)簡單替代模擬發(fā)動機(jī)功能的階段,沒有充分發(fā)揮出純電驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)良特性。因此,對純電驅(qū)動挖掘機(jī)動力總成展開研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義及深遠(yuǎn)的社會意義。論文首先分析了液壓挖掘機(jī)的負(fù)載特性,通過對比分析,確定了以磷酸鐵鋰電池為能量存儲單元、永磁同步電機(jī)為原動機(jī)、負(fù)載敏感系統(tǒng)為液壓系統(tǒng)的純電驅(qū)動動力總成基本結(jié)構(gòu)方案。針對現(xiàn)有純電驅(qū)動負(fù)載敏感系統(tǒng)的不足,提出了一種基于排量自適應(yīng)-變轉(zhuǎn)速控制的負(fù)載敏感系統(tǒng),具備流量調(diào)節(jié)范圍大、可變壓差控制及控制靈活等優(yōu)勢。以8噸挖掘機(jī)機(jī)型為研究對象,對動力總成進(jìn)行了參數(shù)匹配,進(jìn)而形成了完整的純電驅(qū)動動力總成方案。其次,為了發(fā)揮雙變量調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,同時使動力源工作在綜合高效區(qū),提出了基于分級壓差控制的排量自適應(yīng)變轉(zhuǎn)速控制策略。通過對變排量壓差及變轉(zhuǎn)速壓差的分級劃分,使變量泵與電機(jī)分階段對負(fù)載敏感... 

【文章來源】：華僑大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

液壓自由活塞發(fā)動機(jī)與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動液壓泵結(jié)構(gòu)能量回收技術(shù)

華僑大學(xué)碩士學(xué)位論文7動/發(fā)電機(jī)組成混動單元。根據(jù)柴油發(fā)動機(jī)與電機(jī)的不同組合方式，又可將油電混合技術(shù)大體上分為串聯(lián)式[29]、并聯(lián)式[30-31]與混聯(lián)式[32]。其中，混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合。串聯(lián)式油電混合系統(tǒng)的典型代表是神鋼推出的串聯(lián)式混合動力挖掘機(jī)[8]。其原理如圖1.2所示，發(fā)動機(jī)輸出的動力完全用于驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能以直流電的形式儲存在電池和電容當(dāng)中。電儲能的電經(jīng)過逆變器逆變后，再驅(qū)動主泵電機(jī)進(jìn)行工作。當(dāng)負(fù)載功率需求大于發(fā)電功率時，電能存儲單元釋放能量輔助驅(qū)動；當(dāng)發(fā)電功率大于負(fù)載所需功率時，由電能存儲單元吸收多余的功率。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)將發(fā)動機(jī)與液壓泵原本的直接機(jī)械連接用發(fā)電機(jī)-電氣系統(tǒng)-電動機(jī)替代，使得發(fā)動機(jī)工況穩(wěn)定，運(yùn)行效率高，但系統(tǒng)存在較多能量轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，造成能量轉(zhuǎn)化損失，且系統(tǒng)的裝機(jī)功率大。圖1.2神戶制鋼所挖掘機(jī)串聯(lián)式油電混合動力系統(tǒng)油電混合動力挖掘機(jī)應(yīng)用最為廣泛是并聯(lián)式結(jié)構(gòu)。并聯(lián)式油電混動技術(shù)是將發(fā)動機(jī)、電機(jī)同軸聯(lián)接或者采用動力耦合箱相接組成動力復(fù)合單元，共同驅(qū)動負(fù)載。電機(jī)可以通過工作在電動和發(fā)電模式同時也可以工作在轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速模式，對發(fā)動機(jī)和負(fù)載之間的波動功率進(jìn)行削峰填谷，維持發(fā)動機(jī)的高效運(yùn)行。并聯(lián)式結(jié)構(gòu)可降低發(fā)動機(jī)的裝機(jī)功率，簡化能量轉(zhuǎn)化流程，但相對串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)對控制系統(tǒng)要求較高。國外并聯(lián)式油電混合動力挖掘機(jī)的典型代表是小松和日立建機(jī)。圖1.3為小松在2007年成功研制的世界上第一臺混合動力液壓挖掘機(jī)的試驗機(jī)型PC200-8-Eo。該樣機(jī)采用并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，將發(fā)動機(jī)、電動機(jī)和變量泵同軸相連。液壓泵的驅(qū)動功率需求主要由發(fā)動機(jī)提供，多余或不足的部分通過電

小松混合動力液壓挖掘機(jī)PC200-8原理圖


本文編號：3360931