Este artículo examina la situación actual y la tendencia de desarrollo de los motores de traslación utilizados en minicargadoras eléctricas.

El minicargador eléctrico es un equipo importante para la construcción de ingeniería, agricultura, ganadería, silvicultura, etc. en todo el mundo; la confiabilidad de su sistema de desplazamiento del motor afecta directamente el rendimiento del vehículo y la eficiencia de operación. El motor de desplazamiento es el terminal de transmisión del sistema de desplazamiento, y sus características externas y adaptabilidad a las condiciones de trabajo son los índices clave en el diseño del sistema.

Combinando las características de diferentes motores, el entorno operativo, las condiciones operativas reales y los requisitos del sistema de propulsión eléctrico del motor, analizamos y estudiamos la situación actual y la tendencia de desarrollo de las aplicaciones de motores de propulsión en minicargadoras eléctricas.

El minicargador eléctrico es un tipo de minicargador compacto o en miniatura con un volumen relativamente pequeño, que se utiliza principalmente en lugares de trabajo estrechos, superficies inferiores irregulares y cambios frecuentes de contenido de trabajo. Los motores de desplazamiento son motores eléctricos utilizados en locomotoras, vehículos de carretera y vehículos todoterreno, cuya función es principalmente proporcionar la fuerza motriz necesaria para el funcionamiento del vehículo y la fuerza de frenado necesaria para la desaceleración del vehículo para lograr la función de desplazamiento del vehículo.

Los motores de desplazamiento, como equipo terminal de transmisión del sistema de desplazamiento, se dividen principalmente en motores de CC, motores de reluctancia conmutada, motores asíncronos de CA y motores síncronos de imanes permanentes.

El motor de desplazamiento y el reductor del minicargador eléctrico con tracción en las cuatro ruedas están integrados en un conjunto de transmisión de desplazamiento, que impulsa cuatro ruedas de desplazamiento respectivamente. El extremo de salida del motor de desplazamiento está conectado al extremo de entrada del reductor y el extremo de salida del reductor está conectado a las ruedas para lograr la transmisión de desplazamiento. Como un nuevo tipo de dispositivo de desplazamiento motorizado, el motor reductor de desplazamiento del minicargador eléctrico reemplaza eficazmente el dispositivo de desplazamiento de accionamiento hidráulico tradicional ajustando   una estructura de transmisión de engranajes planetarios de dos etapas.

Este artículo analiza e investiga el estado de aplicación de diferentes motores de traslación en el campo de las minicargadoras eléctricas y la tendencia de desarrollo de los motores de traslación para minicargadoras eléctricas de acuerdo con las condiciones de funcionamiento de las minicargadoras y las características de los diferentes motores de traslación.

1, E Minicargador eléctrico sobre los requisitos técnicos del motor de desplazamiento.

El minicargador eléctrico se utiliza principalmente para el sitio de operación que es estrecho, la parte inferior ondulada es desigual, la operación contenta el cambio frecuente de escena, para adaptarse a las necesidades de condiciones de trabajo complejas y cambiantes, al tiempo que garantiza la confiabilidad del cargador eléctrico. Minicargador y seguridad de producción, el motor de desplazamiento del minicargador eléctrico tiene principalmente los siguientes requisitos.

(1)  Diseño ligero.

El motor de desplazamiento del minicargador eléctrico, como componente montado en el vehículo, tiene estrictos requisitos de índice de peso para lograr un diseño de vehículo liviano y reducir el consumo de combustible en funcionamiento del vehículo.

( 2) Área eficiente de potencia constante.

Para garantizar el rendimiento energético del carro minero, su velocidad de diseño generalmente no es inferior a 20 km/h, pero las condiciones de operación son variables, para garantizar la seguridad de la operación en la complejidad de los múltiples estados, la carga es aún menor. que la velocidad de funcionamiento de 14 km/h dentro. Por lo tanto, el motor de desplazamiento del minicargador eléctrico funciona en la zona de baja velocidad.

  Para garantizar la eficiencia de transmisión del sistema de desplazamiento, cuando se lleva a cabo el diseño del motor de desplazamiento, se debe garantizar que el motor entre en el punto de potencia constante en la zona de baja velocidad y tenga un gran multiplicador de potencia constante para garantizar el rendimiento de marcha en el tramo de alta velocidad

(3) Gran par a baja velocidad.

Para garantizar el rendimiento de desplazamiento de una minicargadora eléctrica cuando se trabaja en condiciones de trabajo complejas, el motor de desplazamiento debe tener la capacidad de funcionar a baja velocidad y generar un gran par para lograr el rendimiento de desplazamiento de todo el vehículo.

( 4) Gran par y pequeña corriente.

La pérdida del sistema de desplazamiento incluye principalmente la pérdida de piezas de transmisión, pérdida de línea, pérdida de la carrocería del motor, etc. Con el mismo par de salida, cuanto menor es la corriente del motor, menor es la pérdida de calor del sistema. Al diseñar el motor de desplazamiento, es necesario hacer coincidir la relación entre el par de salida del motor y la corriente del motor, especialmente en el rango de velocidad de par alto y bajo, para mejorar la eficiencia energética integral del sistema de desplazamiento.

(5) Adaptación ambiental.

Debido al duro entorno operativo del sitio de operación del minicargador eléctrico, el polvo y otras partículas contaminantes afectan en gran medida el rendimiento de la disipación de calor del motor, el aislamiento, etc. Por lo tanto, en el diseño del motor, su nivel de protección debe cumplir con los requisitos de las condiciones de trabajo polvorientas.

2, E Status quo de la aplicación del motor de desplazamiento del minicargador eléctrico

2 .1 motores de tracción CC

Como los motores de CC necesitan conmutación mecánica cuando funcionan, hay escobillas, conmutadores y otros componentes, su estructura es complicada, necesitan mantenimiento y su confiabilidad es pobre, lo que limita su desarrollo en el campo de los sistemas de desplazamiento de minicargadoras eléctricas. Con la madurez de la tecnología de la electrónica de potencia, la tracción CC se retira gradualmente del campo de la maquinaria de construcción eléctrica.

2.2 Motores de reluctancia conmutada

Debido a la reluctancia conmutada, el motor de viaje tiene las características

de gran pulsación de par, alto ruido y bajo rendimiento de operación a baja velocidad, lo que limita en gran medida su   ámbito de aplicación, y se utiliza principalmente en el campo de la industria general, electrodomésticos y una pequeña gama de vehículos eléctricos. El modo de control del motor de desplazamiento del minicargador eléctrico es principalmente control de par y control vectorial, lo que requiere características de alto par del sistema de desplazamiento para garantizar las características de desplazamiento de todo el vehículo y una mayor comodidad de los operadores.

2.3 motores asíncronos de CA

El sistema AC-DC utiliza tecnología electrónica de potencia madura para lograr la regulación de la velocidad de conversión de frecuencia de los motores de desplazamiento asíncronos, lo que a su vez logra el freno de desplazamiento del minicargador eléctrico. Al mismo tiempo, para satisfacer las necesidades de los sistemas de desplazamiento de las minicargadoras eléctricas con un gran par y un amplio rango de velocidad, los motores de desplazamiento asíncronos de CA generalmente se diseñan para un gran par a baja velocidad y un amplio rango de potencia constante de características externas. Después de casi medio siglo de desarrollo, los motores asíncronos de CA tienen las ventajas de un diseño y fabricación simples, tecnología confiable, excelente rendimiento, amplias aplicaciones y precios económicos. Sin embargo, según las características físicas del campo magnético giratorio del estator de corte del devanado del rotor del motor asíncrono, el motor asíncrono de CA tiene las siguientes deficiencias:

(1) El devanado del rotor corta el campo magnético giratorio del estator, hay consumo de cobre del rotor, consumo de hierro y baja eficiencia;

(2) La baja velocidad cuando la carga está funcionando hace que el motor de desplazamiento funcione en la zona ineficiente de baja velocidad durante mucho tiempo, lo que reduce aún más la eficiencia del sistema de desplazamiento;

(3) La densidad de potencia del motor asíncrono de CA es baja, el volumen y el peso del motor aumentan el peso del vehículo y limitan el diseño del reductor;

(4) El nivel de protección del motor asíncrono de CA es mayoritariamente IP20, con una débil adaptabilidad a los duros entornos de trabajo. T

2.4 Motores síncronos de imanes permanentes

El rotor de un motor síncrono de imán permanente adopta material de imán permanente, que tiene las características de alta eficiencia y alta densidad de potencia, y la eficiencia de la sección de velocidad máxima es mayor que la de un motor de tracción asíncrono. Bajo el mismo volumen y peso, un motor de imán permanente tiene mejores características de torque, lo que puede fortalecer efectivamente el rendimiento energético de todo el vehículo y, al mismo tiempo, puede reducir los requisitos del minicargador eléctrico para la relación de reducción del Reductor del lado de la rueda. Con la madurez de la tecnología de materiales de imanes permanentes y la tecnología de control de motores síncronos de imanes permanentes, los motores síncronos de imanes permanentes se han aplicado en grandes cantidades en campos de tracción como el transporte ferroviario, los autobuses eléctricos y la propulsión de barcos. Combinados con las condiciones de funcionamiento reales de los minicargadores eléctricos, los motores síncronos de imanes permanentes aplicados a los minicargadores eléctricos tienen las siguientes ventajas

(1) El imán permanente del rotor corta el campo magnético del estator y el rotor no se calienta, lo que elimina el consumo de cobre y de hierro del rotor y mejora la eficiencia de trabajo;

(2) La zona de alta eficiencia del motor síncrono de imán permanente es mucho mayor que la del motor de tracción asíncrono de CA, especialmente en la zona de baja velocidad del motor. Cuando se aplica un motor síncrono de imán permanente al minicargador eléctrico, puede aprovechar al máximo sus características de alta eficiencia en la sección de baja velocidad y mejorar la eficiencia del sistema de accionamiento eléctrico;

(3) La densidad de potencia de un motor síncrono de imán permanente es mayor que la de un motor de tracción asíncrono de CA; con el mismo par de salida y rango de velocidad de potencia constante, el volumen y el peso de un motor síncrono de imán permanente son significativamente menores que los de CA. motor asíncrono, fácil de lograr el diseño liviano del vehículo y al mismo tiempo reducir la dificultad de diseñar el reductor del lado de la rueda;

(4) Los motores síncronos de imanes permanentes están diseñados en su mayoría como motores completamente cerrados, que son más adaptables a diversas condiciones de funcionamiento y no requieren mantenimiento durante todo el ciclo de vida, lo que mejora la adaptabilidad y confiabilidad del sistema.

3, T La tendencia de desarrollo del motor de desplazamiento del minicargador eléctrico.

Sistema de marcha para minicargadora eléctrica con baterías y motores de fosfato de hierro y litio como fuente de energía, la selección de su motor está estrechamente relacionada con la aplicación de las condiciones de trabajo y las características del motor. El motor de CC tiene poca confiabilidad y el cepillo debe recibir mantenimiento cada 500 horas en promedio, por lo que no se recomienda. El motor de reluctancia conmutada está limitado por su pulsación de par, su rendimiento deficiente a baja velocidad, su modo de control complejo y otras características; no se recomienda su uso. No se recomienda el motor asíncrono de CA debido a su baja eficiencia, gran volumen, gran peso y bajo nivel de protección. Combinado con las condiciones de funcionamiento reales del minicargador eléctrico, se adopta el motor síncrono de imán permanente.

Con la promoción de la protección ambiental ecológica, la conservación y utilización de recursos, así como la implementación de políticas de ahorro de energía y reducción de emisiones, la industria continúa explorando nuevos tipos de métodos de transmisión para mejorar la eficiencia energética de la maquinaria de construcción eléctrica y reducir su vida útil. energía del ciclo. Los motores síncronos de imanes permanentes con su alta eficiencia y alta densidad de potencia, tamaño y peso pequeños, sin mantenimiento y otras ventajas, se han convertido en la dirección de desarrollo del campo de la maquinaria de construcción eléctrica.

El minicargador eléctrico es una de las ramas en el campo de la maquinaria de construcción, A  El motor síncrono de imán permanente con sus principales ventajas tecnológicas, sin duda se convertirá en la dirección de desarrollo futuro de la industria de maquinaria de construcción eléctrica.