Раздел 8. Промышленное производство, материалы и транспорт

8.37 Вентильный электропривод мотор-колес мобильных машин

Реквизиты организации-разработчика, контактное лицо

ГНУ «Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси»
220072, г. Минск, ул. Академическая, 12
Тел./факс: +375 (17) 210-07-49; Веб-сайт: http://oim.by

Аннотация проекта

«Вентильный электропривод мотор-колес мобильных машин» представляет собой конструктивно законченный движитель типа мотор-колесо в составе: трехфазного вентильного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов, встроенного в конструкцию ступицы мотор-колеса по безредукторной схеме и специализированного контроллера, обеспечивающего управление вентильным двигателем и реализацию тяговых характеристик мобильной машины. Задание режимов движения вентильному электроприводу осуществляется от общей электронной интегрированной системы управления мобильной машины по стандартному каналу связи или от автономного устройства. Разработанный электропривод с мощностью до 10 кВт предназначен для использования в малогабаритных транспортных средствах различного целевого назначения (экологический транспорт зон отдыха, заводской-внутрицеховый и т.д.), а также как базовый компонент мобильных машин гибридного типа и машин с энергетическими установками нового типа.

Описание проекта

Создание экологически более чистых и экономичных наземных транспортных средств, является приоритетной задачей ведущих мировых автопроизводителей. Автомобильные фирмы: General Motors, Toyota, Honda, Daimler-Chrysler и др. имеют концептуальные разработки или завершенные модели электромобилей, гибридных автомобилей или автомобилей с альтернативными энергетическими установками. Одним из важных компонентов перечисленных выше автомобилей является его движитель, реализованный в частности, в виде мотор-колеса с электроприводом прямого действия.
Электропривод на базе вентильного (бесколлекторного) электродвигателя с возбуждением от постоянных магнитов из редкоземельных металлов является в настоящее время наиболее перспективным видом привода для транспортных средств, в т.ч. при его использовании в мотор-колесах. Его применение позволяет получить высокие динамические показатели, хорошую перегрузочную способность, широкий диапазон регулирования. Этот тип двигателей обладает наилучшим соотношением массы и мощности по сравнению с другими электродвигателями.

двигатель постоянного тока	12,7 кг/кВт
асинхронный двигатель	8,8 кг/кВт
вентильный двигатель	5,2 кг/кВт

Высокомоментные характеристики вентильного двигателя позволяют применять его в качестве привода прямого действия (безредукторного) в мотор-колесах.
При создании вентильного электропривода прямого действия для мотор-колес мобильных машин решены следующие основные задачи:

• разработана конструкция мотор-колеса со встроенным 3-х фазным вентильным бесколлекторным двигателем постоянного тока и ее адаптация к шасси малогабаритного транспортного средства;
• разработана аппаратная и программная части специализированного контроллера вентильного электропривода мотор-колеса, реализующего режимы движения и тяговые характеристики мобильной машины;
• разработаны методики определения характеристик электропривода мотор-колеса посредством компьютерного и натурного моделирования на стадиях разработки и испытаний приводов различных мощностей и приложений. Создан стенд для испытаний электропривода мотор-колес.
• Функциональные части вентильного электропривода прямого действия для мотор-колес мобильных машин приведены на рисунках 1-2.

Рис. 1 – Мотор-колесо (шина R13) с вентильным электродвигателем типа RSM-24, 3 кВт

Рис. 2 – Базовая плата специализированного контроллера вентильного электропривода мотор-колеса

Тип технологии

Технические и экономические преимущества

—

Инновационные аспекты предложения

Данная разработка находится на уровне современных инновационных проектов.

Где была представлена технология

Разработка в целом представлялась в отчетах по НИР и на конференциях, проводимых ОИМ НАН Беларуси. Отдельные публикации по тематике проекта приведены ниже.

• Жарский В. В., Дайняк И.В., Адашкевич В.И., Темрук И.В., Ареби М.А. Построение силовых поворотных приводов для мотор-колес // Инженерный Вестник. - февраль 2007. - Вып. 1(21)/5. - С.59-62.
• Дайняк И.В., Агранович А.А., Степанов Д.А., Адашкевич В.И., Жарский В.В. Компьютерная модель обобщенной электрической машины // Инженерный Вестник. - март 2007. - Вып. 1(21)/5. - С.125-131.
• Жарский В. В., Красневский Л.Г., Степанов Д.А., Темрук И.В., Ареби М.А. Обобщенная математическая модель элементарного синхронного мотора. // Инженерный Вестник - январь 2007- Вып. 1(21)/5. - С.136-140.

Ключевые слова

Вентильный электропривод, мотор-колесо, транспортное средство, бесколлекторный электродвигатель, контроллер, мобильная машина, система управления.

Текущая стадия развития

• НИОК(Т)Р
• Макетный образец
• Имеются результаты экспериментальных исследований

Статус прав интеллектуальной собственности

• Другое:
  Идет подготовка заявок на технические решения по тематике задания.

Область применения технологии

Автотракторное машиностроение.

Классификатор Европейской сети трансфера технологий IRC

• Промышленное производство, материалы и транспорт

Предпочитаемые регионы

• Европа

Практический опыт

Создание натурных образцов, макетирование, экспериментальные исследования.

Влияние на окружающую среду

Не оказывает.

Предлагаемые формы сотрудничества

• Другое:
  Договор. Совместное производство.

Условия и ограничения при передаче технологии

Без права использования третьими лицами.

Поддержка, предоставляемая при передаче технологии

• Другое:
  Доработка технических решений и документации до стадии опытных образцов.