Este artigo examina a situação atual e a tendência de desenvolvimento dos motores de deslocamento usados ​​em minicarregadeiras elétricas.

A minicarregadeira elétrica é um equipamento importante para construção de engenharia, agricultura, pecuária, silvicultura e assim por diante em todo o mundo. A confiabilidade de seu sistema de deslocamento motorizado afeta diretamente o desempenho do veículo e a eficiência de operação. O motor de deslocamento é o terminal de transmissão do sistema de deslocamento, e suas características externas e adaptabilidade às condições de trabalho são os principais índices no projeto do sistema.

Combinando as características de diferentes motores, o ambiente operacional, as condições reais de operação e os requisitos do sistema de deslocamento elétrico no motor, analisamos e estudamos a situação atual e a tendência de desenvolvimento das aplicações de motores de deslocamento em minicarregadeiras elétricas.

A minicarregadeira elétrica é um tipo de minicarregadeira compacta ou em miniatura com um volume relativamente pequeno, que é usada principalmente para locais de trabalho estreitos, superfícies inferiores irregulares e mudanças frequentes de conteúdo de trabalho. Os motores de deslocamento são motores elétricos utilizados em locomotivas, veículos rodoviários e veículos todo-o-terreno, cuja função é principalmente fornecer a força motriz necessária para a operação do veículo e a força de frenagem necessária para a desaceleração do veículo para atingir a função de deslocamento do veículo.

Os motores de deslocamento, como equipamento terminal de transmissão do sistema de deslocamento, são divididos principalmente em motores CC, motores de relutância comutada, motores assíncronos CA e motores síncronos de ímã permanente.

O motor de deslocamento e o redutor da minicarregadeira elétrica com tração nas quatro rodas estão integrados em um conjunto de acionamento de deslocamento, que aciona quatro rodas de deslocamento, respectivamente. A extremidade de saída do motor de deslocamento é conectada à extremidade de entrada do redutor, e a extremidade de saída do redutor é conectada às rodas para obter o acionamento de deslocamento. Como um novo tipo de dispositivo de deslocamento motorizado, o redutor do motor de deslocamento da minicarregadeira elétrica substitui efetivamente o dispositivo de deslocamento de acionamento hidráulico tradicional, ajustando   uma estrutura de transmissão de engrenagem planetária de dois estágios.

Este artigo analisa e pesquisa o status de aplicação de diferentes motores de deslocamento no campo de minicarregadeiras elétricas e a tendência de desenvolvimento de motores de deslocamento para minicarregadeiras elétricas de acordo com as condições de operação das minicarregadeiras e as características dos diferentes motores de deslocamento.

1, E minicarregadeira elétrica nos requisitos técnicos do motor de deslocamento

A minicarregadeira elétrica é usada principalmente para o local de operação é estreito, a parte inferior do ondulado irregular, o conteúdo da operação é a mudança frequente de cenário, para se adaptar às necessidades de condições de trabalho complexas e mutáveis, garantindo ao mesmo tempo a confiabilidade do elétrico minicarregadeira e segurança de produção, o motor de deslocamento da minicarregadeira elétrica tem principalmente os seguintes requisitos.

(1)  Design leve.

O motor de deslocamento da minicarregadeira elétrica, como componente montado no veículo, possui requisitos rigorosos de índice de peso para obter um design de veículo leve e reduzir o consumo de combustível operacional do veículo.

( 2) Área de potência constante eficiente.

Para garantir o desempenho de potência do carro da mina, sua velocidade projetada geralmente não é inferior a 20km/h, mas as condições de operação são variáveis, para garantir a segurança da operação na complexidade do multiestado, a carga é ainda menor do que a velocidade operacional de 14 km / h dentro. Portanto, o motor de deslocamento da minicarregadeira elétrica funciona na zona de baixa velocidade.

  A fim de garantir a eficiência de transmissão do sistema de deslocamento, quando o projeto do motor de deslocamento é realizado, deve-se garantir que o motor entre no ponto de potência constante na zona de baixa velocidade e tenha um grande multiplicador de potência constante para garantir o desempenho de deslocamento na seção de alta velocidade

(3) Grande torque em baixa velocidade.

A fim de garantir o desempenho de deslocamento de uma minicarregadeira elétrica ao trabalhar em condições de trabalho complexas, o motor de deslocamento deve ter a capacidade de baixa velocidade e grande saída de torque para atingir o desempenho de deslocamento de todo o veículo.

( 4) Grande torque e pequena corrente.

A perda do sistema de deslocamento inclui principalmente a perda de peças de transmissão, perda de linha, perda do corpo do motor, etc. Sob o mesmo torque de saída, quanto menor for a corrente do motor, menor será a perda de calor do sistema. Ao projetar o motor de deslocamento, é necessário combinar a relação entre o torque de saída do motor e a corrente do motor, especialmente na faixa de velocidade de baixa velocidade e grande torque, para melhorar a eficiência energética abrangente do sistema de deslocamento.

(5) Adaptação ambiental.

Devido ao ambiente operacional hostil do local de operação da minicarregadeira elétrica, poeira e outros poluentes particulados afetam muito o desempenho da dissipação de calor do motor, isolamento e assim por diante. Portanto, no projeto do motor, seu nível de proteção precisa atender aos requisitos das condições de trabalho com poeira.

2, E status quo da aplicação do motor de deslocamento da minicarregadeira elétrica

2 .1 Motores de tração CC

Como os motores DC necessitam de comutação mecânica para funcionar, existem escovas, comutadores e outros componentes, sua estrutura é complicada, precisam de manutenção e sua confiabilidade é baixa, o que limita seu desenvolvimento na área de sistema de deslocamento de minicarregadeiras elétricas. Com a maturidade da tecnologia de eletrônica de potência, a tração CC é gradualmente retirada no campo de máquinas elétricas de construção.

2.2 Motores de Relutância Chaveados

Devido à relutância comutada, o motor de deslocamento possui as características

de grande pulsação de torque, alto ruído e baixo desempenho de operação em baixa velocidade, o que limita bastante seu   escopo de aplicação e é usado principalmente na área da indústria em geral, eletrodomésticos e uma pequena gama de veículos elétricos. O modo de controle do motor de deslocamento da minicarregadeira elétrica é principalmente controle de torque e controle vetorial, o que requer características de alto torque do sistema de deslocamento para garantir as características de deslocamento de todo o veículo e maior conforto dos operadores.

2.3 Motores assíncronos CA

O sistema AC-DC usa tecnologia de eletrônica de potência madura para obter a regulação da velocidade de conversão de frequência dos motores de deslocamento assíncronos, que por sua vez atinge o freio de deslocamento da minicarregadeira elétrica. Ao mesmo tempo, para atender às necessidades de sistemas de deslocamento de minicarregadeiras elétricas com grande torque e ampla faixa de velocidade, os motores de deslocamento assíncronos CA são geralmente projetados para grande torque em baixa velocidade, uma ampla faixa de potência constante de características externas. Após quase meio século de desenvolvimento, os motores assíncronos CA têm as vantagens de design e fabricação simples, tecnologia confiável, excelente desempenho, grandes aplicações e preço barato. No entanto, com base nas características físicas do campo magnético rotativo do estator de corte do enrolamento do rotor do motor assíncrono, o motor assíncrono CA tem as seguintes deficiências:

(1) O enrolamento do rotor corta o campo magnético giratório do estator, há consumo de cobre do rotor, consumo de ferro, baixa eficiência;

(2) A baixa velocidade quando a carga está funcionando faz com que o motor de deslocamento trabalhe na zona ineficiente de baixa velocidade por um longo tempo, o que reduz ainda mais a eficiência do sistema de deslocamento;

(3) A densidade de potência do motor assíncrono CA é baixa, o volume e o peso do motor, aumentando o peso do veículo, limitando o projeto do redutor;

(4) O nível de proteção do motor assíncrono CA é principalmente IP20, com fraca adaptabilidade ao ambiente de trabalho severo t.

2.4 Motores síncronos de ímã permanente

O rotor de um motor síncrono de ímã permanente adota material de ímã permanente, que possui características de alta eficiência e alta densidade de potência, e a eficiência da seção de velocidade total é maior do que a de um motor de tração assíncrono. Sob o mesmo volume e peso, um motor de ímã permanente tem melhores características de torque, o que pode efetivamente fortalecer o desempenho de potência de todo o veículo e, ao mesmo tempo, pode reduzir os requisitos da minicarregadeira elétrica para a taxa de redução do redutor lateral da roda. Com a maturidade da tecnologia de materiais de ímã permanente e da tecnologia de controle de motor síncrono de ímã permanente, os motores síncronos de ímã permanente têm sido aplicados em grandes quantidades em campos de tração, como transporte ferroviário, ônibus elétricos e propulsão de navios. Combinados com as condições reais de operação das minicarregadeiras elétricas, os motores síncronos de ímã permanente aplicados às minicarregadeiras elétricas têm as seguintes vantagens

(1) O ímã permanente do rotor corta o campo magnético do estator e o rotor não aquece, eliminando o consumo de cobre e ferro do rotor e melhorando a eficiência de trabalho;

(2) A zona de alta eficiência do motor síncrono de ímã permanente é muito maior do que a do motor de tração assíncrono CA, especialmente na zona de baixa velocidade do motor. Quando um motor síncrono de ímã permanente é aplicado à minicarregadeira elétrica, ele pode aproveitar ao máximo suas características de alta eficiência na seção de baixa velocidade e melhorar a eficiência do sistema de acionamento elétrico;

(3) A densidade de potência de um motor síncrono de ímã permanente é maior do que a de um motor de tração assíncrono CA, no mesmo torque de saída e faixa de velocidade de potência constante, o volume e o peso de um motor síncrono de ímã permanente são significativamente menores que CA motor assíncrono, fácil de alcançar o design leve do veículo e ao mesmo tempo reduzir a dificuldade de projetar o redutor lateral da roda;

(4) Os motores síncronos de ímã permanente são projetados principalmente como motores totalmente fechados, que são mais adaptáveis ​​a diversas condições de operação e não necessitam de manutenção durante todo o ciclo de vida, o que melhora a adaptabilidade e confiabilidade do sistema.

3, T A tendência de desenvolvimento do motor de viagem para minicarregadeiras elétricas

Sistema de caminhada de minicarregadeira elétrica com baterias e motores de fosfato de ferro-lítio como fonte de energia, a seleção de seu motor está intimamente relacionada à aplicação das condições de trabalho e características do motor. O motor DC tem baixa confiabilidade e a escova deve ser mantida em média a cada 500 horas, por isso não é recomendado. O motor de relutância comutada é limitado por sua pulsação de torque, baixo desempenho em baixa velocidade, modo de controle complexo e outras características, não é recomendado para uso. Motor assíncrono CA não é recomendado devido à sua baixa eficiência, grande volume, grande peso e baixo nível de proteção. Combinado com as condições reais de operação da minicarregadeira elétrica, o motor síncrono de ímã permanente é adotado

Com a promoção da protecção ambiental verde, conservação e utilização de recursos, bem como a implementação de políticas de poupança de energia e redução de emissões, a indústria continua a explorar novos tipos de métodos de transmissão para aumentar a eficiência energética das máquinas eléctricas de construção e reduzir toda a sua vida útil. energia do ciclo. Motores síncronos de ímã permanente com sua alta eficiência e alta densidade de potência, tamanho e peso pequenos, livres de manutenção e outras vantagens, tornaram-se a direção de desenvolvimento do campo de máquinas elétricas de construção.

A minicarregadeira elétrica é um dos ramos da área de máquinas de construção, A  motor síncrono de ímã permanente com suas principais vantagens tecnológicas, certamente se tornará a direção de desenvolvimento futuro da indústria de máquinas elétricas de construção.