RU2540679C1 - Self-moving working machine with electromechanical transmission - Google Patents

Self-moving working machine with electromechanical transmission Download PDF

Info

Publication number
RU2540679C1
RU2540679C1 RU2013151511/11A RU2013151511A RU2540679C1 RU 2540679 C1 RU2540679 C1 RU 2540679C1 RU 2013151511/11 A RU2013151511/11 A RU 2013151511/11A RU 2013151511 A RU2013151511 A RU 2013151511A RU 2540679 C1 RU2540679 C1 RU 2540679C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
machine
electric motor
generator
engine
machine according
Prior art date
Application number
RU2013151511/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Андреевич Коровин
Константин Владимирович Коровин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс"
Priority to RU2013151511/11A priority Critical patent/RU2540679C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2540679C1 publication Critical patent/RU2540679C1/en

Links

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: machine includes internal combustion engine connected with generator, one or more traction electric motors, board reduction gears and electronic modules adapted to control engine, generator and electric motors. Generator and electric motors can have built-in flywheels or flywheels attached to their rotors.
EFFECT: higher road-holding ability, higher traction power and decreased overall dimensions of self-moving working machine.
17 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к промышленным и сельскохозяйственным тракторам, бульдозерам, погрузчикам, автогрейдерам и другим гусеничным и колесным самоходным рабочим машинам с электромеханической трансмиссией, предназначенным для выполнения землеройных, строительных, дорожных, сельскохозяйственных и других работ.The invention relates to industrial and agricultural tractors, bulldozers, loaders, graders and other tracked and wheeled self-propelled working machines with an electromechanical transmission, designed to perform earthmoving, construction, road, agricultural and other works.

Известен промышленный гусеничный трактор с электрической трансмиссией, содержащий силовой генератор с блоком возбуждения, тяговый электродвигатель и систему управления с панелью контроля и сигнализации, а также преобразователь частоты. Силовой генератор на этом тракторе выполнен синхронным, а тяговый электродвигатель асинхронным [1], [2].A well-known industrial tracked tractor with an electric transmission, comprising a power generator with an excitation unit, a traction motor and a control system with a control and alarm panel, as well as a frequency converter. The power generator on this tractor is made synchronous, and the traction motor asynchronous [1], [2].

Его недостатком является повышенная масса трактора, обусловленная применением асинхронного тягового электродвигателя.Its disadvantage is the increased mass of the tractor due to the use of an asynchronous traction electric motor.

Известен также гусеничный трактор с электрической трансмиссией, содержащий двигатель внутреннего сгорания, силовой генератор, два тяговых электродвигателя, блок управления, размещенные в раме трактора, а также бортовые редукторы и ходовую часть с ведущими и натяжными колесами. Каждый тяговый электродвигатель выполнен в едином блоке с бортовым редуктором и расположен на единой поперечной оси с ним и ведущим колесом ходовой части трактора [3].Also known is a caterpillar tractor with an electric transmission, containing an internal combustion engine, a power generator, two traction motors, a control unit located in the tractor frame, as well as final drives and a running gear with drive and idler wheels. Each traction motor is made in a single unit with an final drive and is located on a single transverse axis with it and the drive wheel of the tractor chassis [3].

Недостатком этого трактора является пониженный клиренс (дорожный просвет), что обусловлено расположением каждого тягового электродвигателя, имеющего большие габаритные размеры, на одной поперечной оси с соответствующим бортовым редуктором и ведущим колесом (звездочкой) ходовой части трактора. В этом случае расстояние между опорной поверхностью и нижней точкой центральной части трактора ограничивается низко расположенными нижними поверхностями тяговых электродвигателей.The disadvantage of this tractor is reduced ground clearance (ground clearance), which is due to the location of each traction electric motor, which has large overall dimensions, on the same transverse axis with the corresponding final drive and the drive wheel (sprocket) of the tractor chassis. In this case, the distance between the supporting surface and the lower point of the central part of the tractor is limited by the low located lower surfaces of the traction motors.

Наиболее близкой к предложенной является самоходная рабочая машина с электрической силовой передачей, включающая в себя двигатель, выполненный с возможностью получения механической энергии, и соединенный с ним генератор, а также, по меньшей мере, один электродвигатель, функционально соединенный с генератором, множество элементов привода и, по меньшей мере, один силовой электронный модуль, выполненный с возможностью управления двигателем и/или генератором. По меньшей мере, один электродвигатель выполнен с возможностью передачи крутящего момента к элементам привода [4].Closest to the proposed one is a self-propelled working machine with an electric power transmission, including an engine configured to receive mechanical energy, and a generator connected to it, as well as at least one electric motor, functionally connected to the generator, a plurality of drive elements and at least one power electronic module configured to control an engine and / or generator. At least one electric motor is configured to transmit torque to drive elements [4].

Недостатком этой машины является ее пониженная курсовая устойчивость.The disadvantage of this machine is its reduced directional stability.

Обусловлено это следующим. Самоходная рабочая машина отличается от транспортной машины, например от автомобиля, тем, что кроме собственного передвижения она совершает определенную работу. Например, бульдозер или автогрейдер осуществляет разработку и перемещение грунта с помощью рабочего оборудования - отвала. При этом точка приложения результирующей силы резания и перемещения грунта к отвалу находится, как правило, не в центре отвала. Ее положение зависит от неровностей поверхности грунта и неравномерности его плотности, величины перекоса отвала и других факторов. В результате этого на самоходной рабочей машине, в отличие от транспортной машины, результирующая сила сопротивления ее передвижению расположена вне плоскости продольной симметрии машины. Это приводит к возникновению момента сил, вызывающих поворот машины. У бульдозера, например, различие тяговых усилий левой и правой гусеницы может достигать 30%. В процессе работы машины это приводит к потере ее курсовой устойчивости - к постоянному отклонению направления движения машины от прямолинейного. Для компенсации такого «увода» машины в сторону машинист вынужден периодически воздействовать на органы управления поворотом машины, что приводит к ухудшению условий труда машиниста (повышению напряженности его труда), а также к дополнительным потерям тяговой мощности машины.This is due to the following. A self-propelled working machine differs from a transport vehicle, for example from a car, in that, in addition to its own movement, it does a certain job. For example, a bulldozer or grader carries out the development and movement of soil with the help of working equipment - the blade. In this case, the point of application of the resulting cutting force and soil movement to the blade is usually not in the center of the blade. Its position depends on the unevenness of the soil surface and the unevenness of its density, the amount of skew of the blade and other factors. As a result of this, on a self-propelled working machine, unlike a transport vehicle, the resulting resistance to its movement is located outside the plane of longitudinal symmetry of the machine. This leads to a moment of forces causing the rotation of the machine. In a bulldozer, for example, the difference in traction forces of the left and right tracks can reach 30%. In the process of the machine, this leads to the loss of its exchange rate stability - to a constant deviation of the direction of movement of the machine from a straight line. To compensate for such a "pull" of the machine to the side, the driver is forced to periodically act on the steering controls of the machine, which leads to a deterioration in the working conditions of the driver (increase in the intensity of his work), as well as to additional loss of traction power of the machine.

К недостаткам известного технического решения относятся также повышенные габаритные размеры генератора и электродвигателя, что обусловлено их работой на относительно низких скоростях вращения их роторов.The disadvantages of the known technical solutions also include increased overall dimensions of the generator and electric motor, due to their operation at relatively low speeds of rotation of their rotors.

Основным техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение во всех вариантах его исполнения, является повышение курсовой устойчивости самоходной рабочей машины.The main technical result, the achievement of which the invention is directed in all its variants, is to increase the exchange rate stability of the self-propelled working machine.

Дополнительными техническими результатами являются улучшение условий труда машиниста, повышение тяговой мощности самоходной рабочей машины и уменьшение габаритных размеров генератора и электродвигателя.Additional technical results include improving the working conditions of the driver, increasing the traction power of the self-propelled working machine and reducing the overall dimensions of the generator and electric motor.

На самоходной рабочей машине (тракторе, бульдозерно-рыхлительном агрегате, автогрейдере, погрузчике, скрепере и т.д.) с электромеханической трансмиссией, содержащей двигатель внутреннего сгорания, соединенный с генератором, один или несколько тяговых электродвигателей трансмиссии, соединенных с генератором посредством одного или нескольких электронных модулей, приспособленных для управления двигателем и/или электромашинами трансмиссии, бортовые редукторы, связанные с ведущими колесами или гусеницами машины, причем один или несколько электродвигателей непосредственно или через дополнительные передаточные устройства механически соединен/соединены с бортовыми редукторами, указанные технические результаты достигаются за счет соединения двигателя с генератором через повышающий редуктор. В другом варианте реализации машины эти технические результаты достигаются за счет применения, по меньшей мере, одного электродвигателя, приспособленного для работы при угловой скорости его ротора, не менее чем в два раза превышающей максимальную угловую скорость вала двигателя и/или ротора генератора, а также создающего крутящий момент, обеспечивающий движение машины во всем диапазоне ее рабочих и транспортных скоростей без изменения передаточного отношения бортовых редукторов и дополнительного передаточного устройства. Еще одним вариантом реализации машины, обеспечивающим достижение указанных технических результатов, является оснащение, по меньшей мере, одного электродвигателя или генератора маховиком, прикрепленным к его валу или ротору или встроенным в этот ротор.On a self-propelled working machine (tractor, bulldozer-ripping unit, grader, loader, scraper, etc.) with an electromechanical transmission containing an internal combustion engine connected to the generator, one or more transmission traction motors connected to the generator through one or more electronic modules adapted to control the engine and / or transmission electric machines, final drives associated with drive wheels or tracks of the machine, one or more about electric motors directly or through additional transmission devices are mechanically connected / connected to final drives, the indicated technical results are achieved by connecting the engine to the generator through a boost gear. In another embodiment of the machine, these technical results are achieved through the use of at least one electric motor adapted to operate at an angular speed of its rotor not less than two times the maximum angular velocity of the motor shaft and / or rotor of the generator, as well as creating torque, providing movement of the machine in the entire range of its working and transport speeds without changing the gear ratio of final drives and an additional transmission device. Another embodiment of the machine, ensuring the achievement of the indicated technical results, is to equip at least one electric motor or generator with a flywheel attached to its shaft or rotor or integrated into this rotor.

В частных вариантах реализации изобретения для достижения указанных технических результатов на самоходной рабочей машине дополнительно:In private embodiments of the invention to achieve the specified technical results on a self-propelled working machine, additionally:

а) устанавливается прицепное устройство, вал отбора мощности (ВОМ) или рабочее оборудованием, причем ВОМ или рабочее оборудование имеет механический, электромеханический или гидравлический привод его вращения или перемещения, соответственно, от двигателя, дополнительного электродвигателя, гидромотора или гидроцилиндра, при этом, в случае применения электромеханического или гидравлического привода, на машине устанавливается дополнительный генератор или насос, механически связанный с двигателем;a) a towing device, a power take-off shaft (PTO) or working equipment is installed, and the PTO or working equipment has a mechanical, electromechanical or hydraulic drive for its rotation or movement, respectively, from the engine, additional electric motor, hydraulic motor or hydraulic cylinder, in this case the use of an electromechanical or hydraulic drive, an additional generator or pump is installed on the machine, mechanically connected to the engine;

б) один или несколько электродвигателей имеет/имеют максимальную угловую скорость ротора, не менее чем 10000 об/мин или не менее чем в пять раз превышающую максимальную угловую скорость вала двигателя и/или генератора;b) one or more electric motors has / have a maximum angular speed of the rotor, not less than 10000 rpm or not less than five times the maximum angular speed of the shaft of the engine and / or generator;

в) по меньшей мере, один электродвигатель выполнен в виде синхронного электродвигателя с постоянными магнитами на роторе, или вентильно-индукторного электродвигателя, или частотно-управляемого асинхронного электродвигателя;c) at least one electric motor is made in the form of a synchronous electric motor with permanent magnets on the rotor, or a valve-induction electric motor, or a frequency-controlled asynchronous electric motor;

г) машина оснащена дополнительным электрическим соединителем, соединенным с генератором, который выполнен трехфазным с выходным напряжением 220/380 В переменного тока 50 Гц и приспособлен для питания внешних потребителей;d) the machine is equipped with an additional electrical connector connected to a generator, which is made three-phase with an output voltage of 220/380 V AC 50 Hz and is adapted to power external consumers;

д) электронный модуль выполнен с возможностью подключения по электрическому кабелю к внешней трехфазной электрической сети с напряжением 220/380 В переменного тока 50 Гц, а также с возможностью преобразования и последующего использования энергии внешней сети для работы машины;e) the electronic module is configured to connect via an electric cable to an external three-phase electric network with a voltage of 220/380 V AC 50 Hz, as well as with the possibility of converting and subsequent use of external network energy for the operation of the machine;

е) генератор выполнен с возможность работы в режиме электродвигателя и приспособлен для запуска двигателя от внешней электрической сети, подключаемой с использованием электрического кабеля, или, по меньшей мере, от одного электродвигателя, выполненного с возможностью работы в режиме генератора при торможении машины или ее движении под уклон;f) the generator is configured to operate in an electric motor mode and is adapted to start the engine from an external electrical network connected using an electric cable, or from at least one electric motor configured to operate in a generator mode when the machine is braking or moving under bias;

ж) бортовые редукторы выполнены обратимыми с возможностью приведения во вращение ротора, по меньшей мере, одного электромотора при буксировке машины или при ее движении под уклон;g) final drives are made reversible with the possibility of bringing into rotation of the rotor of at least one electric motor when towing a machine or when it moves downhill;

з) по меньшей мере, один электродвигатель оснащен электромагнитным тормозом, а какой-либо электронный модуль выполнен с возможностью включения этого тормоза при необходимости остановки машины и/или предотвращения ее движения под уклон;h) at least one electric motor is equipped with an electromagnetic brake, and any electronic module is configured to activate this brake if it is necessary to stop the machine and / or prevent its movement downhill;

и) по меньшей мере, один электронный модуль содержит микропроцессорный контроллер и соединенный с ним преобразователь частоты или электронный коммутатор электродвигателя;i) at least one electronic module comprises a microprocessor controller and a frequency converter or an electronic motor switch connected thereto;

к) по меньшей мере, один электродвигатель, генератор или электронный модуль выполнен с жидкостным охлаждением;j) at least one electric motor, generator or electronic module is liquid-cooled;

л) машина содержит, по меньшей мере, один аппарат управления движением машины, соединенный с электронным модулем, приспособленным для управления двигателем, генератором и/или, по меньшей мере, одним электродвигателем, таким образом, чтобы скорость движения машины поддерживалась в соответствии с величиной скорости, заданной аппаратом управления, если мощности двигателя достаточно для поддержания этой скорости при текущем значении тяговой нагрузки машины, либо с возможностью управления из условия достижения максимальной тяговой мощности машины, если при текущей величине ее нагрузки мощности двигателя недостаточно для поддержания заданной скорости движения машины;k) the machine comprises at least one machine motion control device connected to an electronic module adapted to control the engine, generator and / or at least one electric motor, so that the speed of the machine is maintained in accordance with the speed set by the control unit, if the engine power is sufficient to maintain this speed at the current value of the traction load of the machine, or with the possibility of control from the condition of achieving maximum traction power and the machine, if at the current value of its load the engine power is not enough to maintain a given speed of the machine;

м) машина дополнительно оснащена накопителем электрической энергии, выполненным в виде аккумулятора и/или суперконденсатора, при этом, по меньшей мере, один электронный модуль приспособлен для передачи электрической энергии от генератора или, по меньшей мере, от одного электродвигателя, выполненного с возможностью работы в режиме генератора во время торможения машины или ее движения под уклон, в накопитель энергии, а также последующей передачи этой накопленной энергии в электродвигатель в рабочем режиме машины;m) the machine is additionally equipped with an electric energy storage device made in the form of a battery and / or supercapacitor, while at least one electronic module is adapted to transmit electric energy from a generator or at least one electric motor configured to operate in the generator mode during braking of the machine or its movement downhill, to the energy store, as well as the subsequent transfer of this stored energy to the electric motor in the operating mode of the machine;

н) дополнительное передаточное устройство реализовано в виде устройства дифференциального управления, которое функционально соединено с электродвигателем и бортовыми редукторами и приспособлено для перераспределения крутящего момента, передаваемого на каждый бортовой редуктор, или в виде главной передачи, выходы которой соединены с бортовыми редукторами с помощью бортовых фрикционов;m) an additional transmission device is implemented in the form of a differential control device, which is functionally connected to the electric motor and final drives, and adapted to redistribute the torque transmitted to each final drive, or in the form of a main gear, the outputs of which are connected to the final drives using on-board friction clutches;

о) машина содержит два электродвигателя, функционально соединенных с бортовыми редукторами, при этом один или два электронных модуля приспособлены для управления этими электродвигателями с возможностью изменения скорости и направления движения машины.n) the machine contains two electric motors, functionally connected to the final drives, while one or two electronic modules are adapted to control these electric motors with the possibility of changing the speed and direction of movement of the machine.

Альтернативные отличительные признаки независимого пункта формулы данного изобретения при их отдельной реализации, а также при реализации в различных комбинациях (сочетаниях) обеспечивают достижение одного и того же технического результата - повышение курсовой устойчивости самоходной рабочей машины.Alternative distinguishing features of the independent claim of the present invention, when they are separately implemented, as well as when implemented in various combinations (combinations), ensure the achievement of the same technical result - increasing the exchange rate stability of the self-propelled working machine.

Это обусловлено тем, что реализация этих отличительных признаков приводит к увеличению гироскопического эффекта роторов генератора и электродвигателей. Соединение двигателя с генератором через повышающий редуктор приводит к увеличению скорости вращения его ротора и, соответственно, момента количества его движения. К этому же результату приводит применение высокоскоростных электродвигателей, работающих при угловых скоростях их роторов, не менее чем в два раза превышающих максимальную угловую скорость вала двигателя и/или ротора генератора. Увеличение массы ротора генератора или электродвигателя путем их реализации со встроенным маховиком или с маховиком, прикрепленным к его валу, также приводит к увеличению момента количества его движения.This is due to the fact that the implementation of these distinctive features leads to an increase in the gyroscopic effect of the rotors of the generator and electric motors. The connection of the engine with the generator through a step-up gear leads to an increase in the speed of rotation of its rotor and, accordingly, the moment of its movement. The use of high-speed electric motors operating at the angular speeds of their rotors not less than two times the maximum angular speed of the motor shaft and / or generator rotor leads to the same result. An increase in the mass of the rotor of the generator or electric motor by their implementation with a built-in flywheel or with a flywheel attached to its shaft also leads to an increase in the momentum of its movement.

Свойством такого ротора генератора или электродвигателя, имитирующего гироскоп, является не только способность сохранять в пространстве неизменное направление оси вращения при отсутствии воздействия на него моментов внешних сил, но и способность эффективно сопротивляться действию внешних моментов сил. Эффективность такого сопротивления возрастает при увеличении угловой скорости и момента инерции ротора. Именно на это направлено предложенное техническое решение.The property of such a rotor of a generator or an electric motor simulating a gyroscope is not only the ability to maintain a constant direction of the axis of rotation in space in the absence of influence of external forces, but also the ability to effectively resist the action of external forces. The effectiveness of such resistance increases with increasing angular velocity and moment of inertia of the rotor. This is exactly what the proposed technical solution is aimed at.

Сопротивление вращающихся роторов воздействию внешних моментов сил приводит к частичной компенсации момента сил, обусловленных приложением результирующей силы сопротивления передвижению самоходной рабочей машины вне плоскости ее продольной симметрии и вызывающих неуправляемый поворот машины. Это приводит к повышению курсовой устойчивости движения машины.The resistance of rotating rotors to external moments of force leads to partial compensation of the torque due to the application of the resulting resistance to the movement of the self-propelled working machine outside the plane of its longitudinal symmetry and causing uncontrolled rotation of the machine. This leads to increased directional stability of the machine.

Повышение этой устойчивости приводит к снижению частоты воздействия машиниста на органы управления для коррекции направления движения машины, что приводит к улучшению условий труда машиниста. Стабилизация направления движения самоходной рабочей машины без воздействия на механизмы ее поворота уменьшает затраты энергии на повороты и, соответственно, обеспечивает повышение средних значений тяговой мощности и производительности машины. Переход на повышенные скорости вращения роторов приводит также к уменьшению габаритных размеров генератора и электродвигателей.An increase in this stability leads to a decrease in the frequency of the driver’s influence on the controls to correct the direction of movement of the machine, which leads to an improvement in the working conditions of the driver. Stabilization of the direction of motion of a self-propelled working machine without affecting the mechanisms of its rotation reduces energy costs for turns and, accordingly, provides an increase in average values of traction power and machine performance. The transition to increased rotational speeds of the rotors also leads to a decrease in the overall dimensions of the generator and electric motors.

Из уровня техники неизвестно использование гироскопического эффекта вращающихся роторов генератора и электродвигателей электромеханической трансмиссии самоходной рабочей машины с целью:It is not known from the prior art to use the gyroscopic effect of rotating generator rotors and electric motors of an electromechanical transmission of a self-propelled working machine with the aim of:

а) повышения курсовой устойчивости самоходной рабочей машины;a) increase the directional stability of the self-propelled working machine;

б) улучшения условий труда машиниста;b) improving the working conditions of the driver;

в) повышения тяговой мощности самоходной рабочей машины.c) increase the traction power of the self-propelled working machine.

Из уровня техники не известно также применение в электромеханической трансмиссии самоходных рабочих машин высокоскоростных генераторов и электродвигателей, работающих при скоростях вращения роторов, более чем в два раза превышающих скорость вращения двигателя, с целью уменьшения их габаритных размеров.The prior art also does not know the use in electromechanical transmission of self-propelled working machines of high-speed generators and electric motors operating at rotor speeds of more than two times the speed of the engine, in order to reduce their overall dimensions.

На чертеже представлен пример реализации самоходной рабочей машины (трактора, бульдозерного агрегата, автогрейдера, погрузчика, скрепера и т.п.).The drawing shows an example of the implementation of a self-propelled working machine (tractor, bulldozer unit, grader, loader, scraper, etc.).

Машина содержит двигатель 1, генератор 2, соединенный с двигателем 1 непосредственно через упругую муфту, или повышающий редуктор 3, электродвигатели 4, 5, электрически соединенные с генератором 2 через один или несколько электронных модулей 6, 7 и 8.The machine includes an engine 1, a generator 2 connected to the engine 1 directly through an elastic coupling, or a step-up gear 3, electric motors 4, 5, electrically connected to the generator 2 through one or more electronic modules 6, 7 and 8.

По меньшей мере, один из этих модулей 6, 7, 8 или дополнительно установленный электронный модуль 9 содержит микроконтроллер и реализует функции управления двигателем 1, генератором 2 и электродвигателями 4, 5.At least one of these modules 6, 7, 8 or an additionally installed electronic module 9 contains a microcontroller and implements the control functions of the engine 1, generator 2 and electric motors 4, 5.

Линии передачи информационных сигналов между электронными модулями 6, 7, 8, 9, показанные на чертеже пунктирными линиями, могут быть выполнены с использованием интерфейсов CAN, RS-485, LIN и т.д. Силовые линии связи с электронными модулями показаны сплошными линиями.The transmission lines of information signals between the electronic modules 6, 7, 8, 9, shown in dotted lines in the drawing, can be performed using CAN, RS-485, LIN, etc. Power lines of communication with electronic modules are shown by solid lines.

Электронный модуль 6 может быть выполнен в виде выпрямителя, а электронные модули 7 и 8 - в виде силовых частотных преобразователей, инверторов, коммутаторов, контроллеров и т.п., приспособленных для управления бесколлекторными электродвигателями 4, 5.The electronic module 6 can be made in the form of a rectifier, and the electronic modules 7 and 8 - in the form of power frequency converters, inverters, switches, controllers, etc., adapted to control brushless motors 4, 5.

На машине возможно объединение электронных модулей в единый блок (модуль) либо их раздельное исполнение в зависимости от выполняемых функций и требований к компоновке машины. Возможно также конструктивное объединение электронных модулей с электродвигателями 4, 5 и/или с генератором 2.On the machine, it is possible to combine electronic modules into a single unit (module) or their separate execution, depending on the functions performed and the requirements for the layout of the machine. It is also possible constructive integration of electronic modules with electric motors 4, 5 and / or with a generator 2.

Электронные модули 6, 7, 8 и 9, генератор 2 и электродвигатели 4, 5 могут иметь систему жидкостного охлаждения, объединенную, в частности, с системой охлаждения двигателя 1.The electronic modules 6, 7, 8 and 9, the generator 2 and the electric motors 4, 5 may have a liquid cooling system, combined, in particular, with the cooling system of the engine 1.

Электродвигатели 4, 5 соединены с бортовыми редукторами 10, 11, связанными с ведущими колесами или гусеницами машины. Электродвигатели 4, 5 или бортовые редукторы 10, 11 имеют встроенные нормально замкнутые электрически управляемые стояночные тормоза 12, 13, например электромагнитные с дисковыми или ленточными фрикционными элементами. Эти тормоза могут быть также выполнены в виде отдельных устройств и присоединены к соответствующим валам электродвигателей или входным валам бортовых редукторов 10, 11.Electric motors 4, 5 are connected to final drives 10, 11, connected with drive wheels or tracks of the machine. Electric motors 4, 5 or final drives 10, 11 have built-in normally closed electrically operated parking brakes 12, 13, for example, electromagnetic ones with disk or belt friction elements. These brakes can also be made in the form of separate devices and attached to the respective motor shafts or input shafts of final drives 10, 11.

Электронные модули 7, 9 (или иные модули) обеспечивают включение тормозов 12, 13 для предотвращения движения машины под уклон, а также для торможения и остановки машины, если по каким-либо причинам интенсивность электрического торможения машины оказывается недостаточной.Electronic modules 7, 9 (or other modules) provide the inclusion of brakes 12, 13 to prevent the machine from moving downhill, as well as to brake and stop the machine, if for some reason the intensity of electrical braking of the machine is insufficient.

Машина может иметь один электродвигатель 4, который соединяется с бортовыми редукторами 10, 11 через дополнительное передаточное устройство (на чертеже не показано). Оно выполнено в виде главной передачи, выходы которой соединены с бортовыми редукторами 10, 11 через бортовые фрикционы (на чертеже не показаны) и тормоза 12, 13, либо в виде устройства дифференциального управления, которое обеспечивает передачу крутящего момента электродвигателя 4 на бортовые редукторы 10, 11 и перераспределение этого крутящего момента между ними с целью реализации поворота машины с различными радиусами. Управление этим устройством может осуществляться с помощью дополнительного электродвигателя, соединенного с одним из электронных модулей 6, 7, 8, 9.The machine may have one electric motor 4, which is connected to the final drives 10, 11 through an additional transmission device (not shown in the drawing). It is made in the form of a main gear, the outputs of which are connected to the final drives 10, 11 through the onboard friction clutches (not shown in the drawing) and brakes 12, 13, or in the form of a differential control device that transmits the torque of the electric motor 4 to the final drives 10, 11 and the redistribution of this torque between them in order to realize the rotation of the machine with different radii. This device can be controlled using an additional electric motor connected to one of the electronic modules 6, 7, 8, 9.

Если машина содержит два электродвигателя 4, 5 (вариант, показанный на чертеже), то они соединены с электронными модулями 7, 8, которые осуществляют управление электродвигателем 4, 5 с возможностью изменения как скорости, так и направления движения машины. В этом случае установка главной передачи или устройства дифференциального управления не требуется.If the machine contains two electric motors 4, 5 (the variant shown in the drawing), then they are connected to electronic modules 7, 8, which control the electric motor 4, 5 with the possibility of changing both the speed and direction of movement of the machine. In this case, the installation of the final drive or differential control device is not required.

Машина может иметь более двух (4, 6 и т.п.) ведущих колес с соответствующими бортовыми редукторами. При этом бортовой редуктор каждого колеса может быть аналогичным образом соединен с соответствующим электродвигателем (в этом случае числе электродвигателей на машине увеличивается до 4, 6 и т.д.) либо все бортовые редукторы соединяются с одним электродвигателем с помощью соответствующего передаточного устройства (механических передач).A machine can have more than two (4, 6, etc.) drive wheels with corresponding final drives. In this case, the final drive of each wheel can be similarly connected to the corresponding electric motor (in this case, the number of electric motors on the machine increases to 4, 6, etc.) or all final drives are connected to one electric motor using an appropriate transmission device (mechanical gears) .

Машина дополнительно оснащена прицепным устройством, валом отбора мощности (ВОМ) или рабочим оборудованием 14.The machine is additionally equipped with a trailing device, power take-off shaft (PTO) or working equipment 14.

ВОМ или рабочее оборудование 14 имеет механический, гидромеханический или электромеханический привод 15 его вращения или перемещения с использованием, соответственно, механического соединения с двигателем 1, дополнительного электродвигателя, электрически соединенного с генератором 2 или с дополнительно установленным генератором, либо гидромотора или гидроцилиндра, соединенного гидролиниями с дополнительно установленным гидравлическим насосом, механически связанным с двигателем.The PTO or working equipment 14 has a mechanical, hydromechanical or electromechanical drive 15 for its rotation or movement using, respectively, a mechanical connection with the engine 1, an additional electric motor electrically connected to the generator 2 or with an additional installed generator, or a hydraulic motor or hydraulic cylinder connected by hydraulic lines to An additionally installed hydraulic pump mechanically connected to the engine.

Машина может быть оснащена дополнительным электрическим соединителем 16, соединенным с генератором 2 непосредственно или через электронный модуль 6, выполняющий функции защиты и/или регулирования напряжения. В этом случае целесообразна реализация трехфазного генератора с выходным напряжением 220/380 В переменного тока 50 Гц с целью обеспечения возможности питания внешних потребителей (использования машины в качестве передвижной электростанции).The machine may be equipped with an additional electrical connector 16 connected to the generator 2 directly or through an electronic module 6, which performs the functions of protection and / or voltage regulation. In this case, it is advisable to implement a three-phase generator with an output voltage of 220/380 V AC 50 Hz in order to provide power to external consumers (using the machine as a mobile power station).

С помощью соединителя 16 и электрического кабеля возможно также подключение машины к внешней трехфазной электрической сети с напряжением 380 В переменного тока 50 Гц. В этом случае электронный модуль 6 обеспечивает возможность работы машины с использованием электрической энергии внешней сети.Using the connector 16 and the electric cable, it is also possible to connect the machine to an external three-phase electric network with a voltage of 380 V AC 50 Hz. In this case, the electronic module 6 provides the ability to operate the machine using electric energy from an external network.

Если конструкция генератора 2 позволяет обеспечить его работу в режиме электродвигателя, то, при соответствующем исполнении электронных модулей 6, 9, он может быть приспособлен для запуска двигателя 1 от внешней электрической сети, подключаемой с использованием электрического кабеля и электрического соединителя 16. В дополнение к этому бортовые редукторы могут быть выполнены обратимыми, а электродвигатели с электронными модулями 7, 8 - с возможностью работы в режиме генератора. В этом случае дополнительно обеспечивается возможность запуска двигателя 1 при буксировке машины или при ее движении под уклон.If the design of the generator 2 makes it possible to ensure its operation in the electric motor mode, then, with the corresponding design of the electronic modules 6, 9, it can be adapted to start the engine 1 from an external electrical network connected using an electric cable and an electrical connector 16. In addition to this final drives can be made reversible, and electric motors with electronic modules 7, 8 - with the ability to work in generator mode. In this case, it is additionally possible to start the engine 1 when towing the machine or when it moves downhill.

Для управления движением и рабочим оборудованием 14 машина оснащена органами управления, в том числе, по меньшей мере, одним аппаратом управления движением машины (джойстиком) 17, соединенным с электронным модулем 9, выполняющим функции центрального контроллера машины. Этот контроллер соединен также с панелью приборов 18, обеспечивающей отображение параметров работы машины и формирование аварийных и предупредительных сигналов для машиниста.To control the movement and working equipment 14, the machine is equipped with controls, including at least one machine motion control device (joystick) 17 connected to an electronic module 9 that performs the functions of a central controller of the machine. This controller is also connected to the instrument panel 18, which provides the display of the parameters of the machine and the formation of emergency and warning signals for the driver.

Машина может быть дополнительно оснащена накопителем электрической энергии, выполненным в виде аккумулятора и/или суперконденсатора. В этом случае электронные модули обеспечивают передачу электрической энергии от генератора 2, электродвигателей 4, 6 или внешней сети (через электрический кабель и соединитель 16) в этот накопитель энергии, а также последующую передачу этой накопленной энергии в электродвигатели 4, 5 в рабочем режиме машины.The machine can be additionally equipped with an electric energy storage device made in the form of a battery and / or supercapacitor. In this case, the electronic modules provide the transfer of electrical energy from the generator 2, electric motors 4, 6 or an external network (via an electric cable and connector 16) to this energy storage device, as well as the subsequent transfer of this stored energy to electric motors 4, 5 in the operating mode of the machine.

Электродвигатели 4, 5 могут быть асинхронными частотно-управляемыми.Electric motors 4, 5 can be asynchronous frequency-controlled.

Более предпочтительным является применение вентильных реактивных (индукторных, индукционных) электродвигателей (ВРД, ВИД, ВИРД) - трех или более фазных электродвигателей без магнитов и электромагнитов в роторе и статоре, управляемых электронными ключами. В англоязычной литературе они называются электродвигателями с переменным магнитным сопротивлением или «Switched Reluctance Motor (SRM)».It is more preferable to use jet reactive (induction, induction) electric motors (WFD, VID, VIRD) - three or more phase motors without magnets and electromagnets in the rotor and stator controlled by electronic keys. In the English language literature they are called electric motors with variable magnetic resistance or “Switched Reluctance Motor (SRM)”.

Перспективно также применение синхронных электродвигателей с постоянными магнитами в роторе, которые на английском языке называются «Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM)». Реже используется название «BrushLess Direct Current motor (BLDC)», что переводится, как «Бесщеточный мотор постоянного тока».Also promising is the use of permanent magnet synchronous motors in the rotor, which are called the Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) in English. Less commonly used is the name “BrushLess Direct Current motor (BLDC)”, which translates as “Brushless DC Motor”.

Особенностью предложенной машины с электромеханической трансмиссии является работа генератора и/или электродвигателей (т.е. только генератора, только электродвигателей или одновременно генератора и электродвигателей) при высоких угловых скоростях их роторов, в частности при угловой скорости его ротора, не менее чем в два раза превышающей максимальную угловую скорость вала двигателя 1.A feature of the proposed machine with an electromechanical transmission is the operation of the generator and / or electric motors (i.e., only the generator, only electric motors or both the generator and electric motors) at high angular speeds of their rotors, in particular at an angular speed of its rotor, not less than twice exceeding the maximum angular velocity of the motor shaft 1.

В настоящее время максимальная угловая скорость дизельных двигателей самоходных рабочих машин обычно не превышает 2200 об/мин. Соответственно, в предложенной машине осуществляется работа генератора и/или электродвигателя с максимальной скоростью не менее 5000 об/мин. В обоснованных случаях эта скорость может быть не менее 10000 об/мин (не менее чем в пять раз выше максимальной угловой скорости вала двигателя), в том числе может составлять 20000 об/мин и более, насколько это позволяет конструкция этого генератора и электродвигателя.Currently, the maximum angular speed of diesel engines of self-propelled working machines usually does not exceed 2200 rpm. Accordingly, in the proposed machine, the generator and / or electric motor are operated at a maximum speed of at least 5000 rpm. In justified cases, this speed can be at least 10,000 rpm (not less than five times higher than the maximum angular speed of the motor shaft), including up to 20,000 rpm and more, as far as the design of this generator and electric motor allows.

На машине высокоскоростными могут быть только электродвигатели. В этом случае генератор 2 напрямую соединяется с двигателем 1, например, через упругую муфту. Скорость ротора генератора 2 может быть повышена путем применения повышающего редуктора 3.On a machine, only electric motors can be high-speed. In this case, the generator 2 is directly connected to the engine 1, for example, through an elastic coupling. The rotor speed of the generator 2 can be increased by using a boost gear 3.

Для получения высокой скорости электродвигателей 4, 5 они выполнены бесколлекторными, управляемыми от электронных модулей 7, 8, а бортовые редукторы 10, 11 выполнены с повышенными передаточными отношениями.To obtain high speed electric motors 4, 5, they are made of brushless motors controlled from electronic modules 7, 8, and final drives 10, 11 are made with increased gear ratios.

Другим вариантом реализации предложенного технического решение является применение электродвигателя и/или генератора с маховиком, прикрепленным к его валу или ротору или встроенным в ротор.Another embodiment of the proposed technical solution is the use of an electric motor and / or generator with a flywheel attached to its shaft or rotor or integrated into the rotor.

Самоходная рабочая машина может дополнительно включать в себя различные дополнительные устройства, условно не показанные на чертеже, в том числе насос охлаждающей жидкости и соответствующий радиатор системы охлаждения двигателя 1, генератора 2, электродвигателей 4, 5 и электронных модулей 6, 7, 8, 9, кондиционер, стартер, устройства (фары) рабочего освещения, стеклоочистители и т.д.A self-propelled working machine may additionally include various additional devices not conditionally shown in the drawing, including a coolant pump and a corresponding radiator of the engine cooling system 1, generator 2, electric motors 4, 5 and electronic modules 6, 7, 8, 9, air conditioning, starter, devices (headlights) for working lighting, wipers, etc.

Предлагаемая самоходная рабочая машина с электромеханической трансмиссией работает следующим образом.The proposed self-propelled working machine with an electromechanical transmission operates as follows.

При вращении выходного вала дизельного двигателя 1 электронный модуль 9 в соответствии с информационными сигналами, поступающими от генератора 2, формирует необходимые сигналы на его обмотку возбуждения и/или на электронные ключи модуля 6.When the output shaft of the diesel engine 1 is rotated, the electronic module 9, in accordance with the information signals from the generator 2, generates the necessary signals to its field winding and / or to the electronic keys of module 6.

Электронный модуль 6 выполняет функции выпрямителя и, при необходимости, может содержать силовые диоды. Напряжение постоянного тока с его выхода поступает на электронные модули 7, 8, которые выполняют функции силовых электронных коммутаторов или силовых инверторов - преобразователей постоянного напряжение в переменное регулируемой частоты.The electronic module 6 performs the functions of a rectifier and, if necessary, may contain power diodes. The DC voltage from its output is supplied to electronic modules 7, 8, which perform the functions of power electronic switches or power inverters - converters of constant voltage to variable frequency.

Накопители электрической энергии, если они установлены на машине, через электронный модуль 6 подключены к цепи постоянного тока.Electric energy storage devices, if installed on the machine, are connected to the DC circuit through the electronic module 6.

Тяговые электродвигатели 4, 5, получающие электрическую энергию от электронных модулей 7, 8, преобразуют ее в механическую энергию и передают вращающий момент на бортовые редукторы 10, 11, обеспечивая движение машины.Traction motors 4, 5, receiving electrical energy from electronic modules 7, 8, convert it into mechanical energy and transmit torque to final drives 10, 11, providing movement of the machine.

Режимы работы двигателя 1, генератора 2 и электродвигателей 4, 5 устанавливаются электронным модулем 9, связанным с органами управления машиной (аппаратом управления 17) и панелью приборов 18. Этот электронный модуль 9, реализованный на основе микроконтроллера, выполняет функции центрального контроллера (координатора) системы управления машиной.The operating modes of engine 1, generator 2 and electric motors 4, 5 are set by the electronic module 9 connected to the machine controls (control device 17) and the instrument panel 18. This electronic module 9, implemented on the basis of the microcontroller, acts as the central controller (coordinator) of the system machine control.

Во время работы машины скорость ее движения устанавливается электронным модулем 9 в зависимости от положения рукоятки аппарата управления 17. Если мощности двигателя 1 достаточно для поддержания этой скорости при текущем значении тяговой нагрузки машины, то машина движется с заданной скоростью.During operation of the machine, its speed is set by the electronic module 9 depending on the position of the handle of the control apparatus 17. If the power of engine 1 is sufficient to maintain this speed at the current value of the traction load of the machine, then the machine moves at a given speed.

При увеличении тяговой нагрузки машины возрастает необходимый крутящий момент электродвигателей 4, 5. Если этот момент не может быть реализован при заданной скорости вращения роторов электродвигателей (скорости движения машины), то электронные модули 7, 8 осуществляют снижение скорости вращения роторов электродвигателей при одновременном повышении крутящего момента.With an increase in the traction load of the machine, the required torque of the electric motors 4, 5 increases. If this moment cannot be realized at a given rotation speed of the electric motor rotors (machine speed), then the electronic modules 7, 8 reduce the rotational speed of the electric motor rotors while increasing the torque .

При уменьшении тягового усилия машины контроллеры 7, 8, 9 автоматически увеличивают скорость вращения роторов электродвигателей 4, 5 и, соответственно, скорость движения машины до величины, заданной машинистом с помощью аппарата управления 17.With a decrease in the traction force of the machine, the controllers 7, 8, 9 automatically increase the rotational speed of the rotors of the electric motors 4, 5 and, accordingly, the speed of the machine to the value specified by the engineer using the control device 17.

Таким образом, электромеханическая трансмиссия обеспечивает автоматическое регулирования тягового усилия и скорости движения машины в широком диапазоне при полном использовании мощности двигателя 1.Thus, the electromechanical transmission provides automatic control of traction and vehicle speeds in a wide range with full use of engine power 1.

При этом вращающиеся роторы генератора 2 и электродвигателей 4, 5 обладают запасом кинетической энергии: Квр=(I×ω2)/2, где I - момент инерции относительно оси вращения, ω - угловая скорость ротора. За счет этой энергии машина обладает определенным сопротивлением к воздействию моментов внешних сил, вызванных отклонением результирующего тягового усилия от оси продольной симметрии машины и вызывающих его поворот.In this case, the rotating rotors of the generator 2 and electric motors 4, 5 have a reserve of kinetic energy: Kvr = (I × ω 2 ) / 2, where I is the moment of inertia about the axis of rotation, ω is the angular velocity of the rotor. Due to this energy, the machine has a certain resistance to the effects of external forces caused by the deviation of the resulting traction force from the axis of longitudinal symmetry of the machine and causing it to turn.

Для специалистов в данной области техники понятно, что кроме описанной самоходной рабочей машины возможны также иные варианты ее реализации на основе признаков, изложенных в формуле изобретения.For specialists in the art it is clear that in addition to the self-propelled working machine described, other options for its implementation are also possible on the basis of the features set forth in the claims.

1. RU 19233 U1, H02M 11/00, 13.12.2000.1. RU 19233 U1, H02M 11/00, 12/13/2000.

2. RU 2179119 C1, B60L 11/08, A01B 67/00, B60K 17/12, 10.02.2002.2. RU 2179119 C1, B60L 11/08, A01B 67/00, B60K 17/12, 02/10/2002.

3. RU 92844 U1, B62D 25/16, 10.04.2010.3. RU 92844 U1, B62D 25/16, 04/10/2010.

4. RU 2394701 C2, B60L 11/12, B60K 6/00, 10.11.2009.4. RU 2394701 C2, B60L 11/12, B60K 6/00, 10/10/2009.

Claims (17)

1. Самоходная рабочая машина с электромеханической трансмиссией, содержащая двигатель, преобразующий энергию топлива в механическую энергию, генератор, функционально соединенный с двигателем и выполненный с возможностью преобразования по меньшей мере части механической энергии двигателя в электрическую энергию, по меньшей мере один электродвигатель, функционально соединенный с генератором, по меньшей мере один электронный модуль, выполненный с возможностью управления двигателем, и/или генератором, и/или по меньшей мере одним электродвигателем, бортовые редукторы, связанные с ведущими колесами или гусеницами самоходной рабочей машины, причем по меньшей мере один электродвигатель непосредственно или по меньшей мере через одно дополнительное передаточное устройство механически соединен по меньшей мере с одним бортовым редуктором, отличающаяся тем, что в ней дополнительно реализовано по меньшей мере одно из следующих технических решений:
а) генератор функционально соединен с двигателем через повышающий редуктор;
б) по меньшей мере один электродвигатель выполнен бесколлекторным с возможностью работы при угловой скорости его ротора, не менее чем в два раза превышающей максимальную угловую скорость вала двигателя и/или ротора генератора, а также с возможностью создания крутящего момента, обеспечивающего движение самоходной рабочей машины во всем диапазоне ее рабочих и транспортных скоростей без изменения передаточного отношения бортовых редукторов и дополнительного передаточного устройства;
в) по меньшей мере один электродвигатель или генератор содержит маховик, прикрепленный к его валу или ротору или встроенный в ротор.
1. Self-propelled working machine with an electromechanical transmission, comprising an engine that converts fuel energy into mechanical energy, a generator operably connected to the engine and configured to convert at least a portion of the mechanical energy of the engine to electrical energy, at least one electric motor operably connected to a generator, at least one electronic module configured to control the engine, and / or a generator, and / or at least one electro the engine, final drives associated with the drive wheels or tracks of a self-propelled working machine, and at least one electric motor directly or through at least one additional transmission device is mechanically connected to at least one final drive, characterized in that it is further implemented in at least one of the following technical solutions:
a) the generator is functionally connected to the engine through a booster gear;
b) at least one electric motor is made brushless with the ability to operate at an angular speed of its rotor not less than two times the maximum angular speed of the motor shaft and / or rotor of the generator, as well as with the possibility of creating a torque that allows the movement of the self-propelled working machine in the entire range of its working and transport speeds without changing the gear ratio of final drives and an additional transmission device;
c) at least one electric motor or generator contains a flywheel attached to its shaft or rotor or integrated into the rotor.
2. Машина по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена в виде трактора, или бульдозерного агрегата, или бульдозерно-рыхлительного агрегата, или автогрейдера, или погрузчика, или скрепера и дополнительно оснащена прицепным устройством, или валом отбора мощности, или рабочим оборудованием, причем вал отбора мощности или рабочее оборудование имеет привод его вращения или перемещения от двигателя или от дополнительного электродвигателя, электрически соединенного с указанным или дополнительным генератором, или от гидромотора или гидроцилиндра, гидравлически соединенного с дополнительно установленным гидравлическим насосом, механически связанным с двигателем.2. The machine according to claim 1, characterized in that it is made in the form of a tractor, or a bulldozer unit, or a bulldozer-ripper unit, or a grader, or a loader, or a scraper, and is additionally equipped with a hook-on device, or a power take-off shaft, or working equipment moreover, the power take-off shaft or working equipment has a drive for its rotation or movement from the engine or from an additional electric motor electrically connected to the specified or additional generator, or from a hydraulic motor or hydraulic cylinder Fluidly coupled to further set the hydraulic pump mechanically connected with the engine. 3. Машина по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один электродвигатель имеет максимальную угловую скорость выходного вала не менее 10000 об/мин или не менее чем в пять раз превышающую максимальную угловую скорость вала двигателя и/или генератора.3. The machine according to claim 1, characterized in that at least one electric motor has a maximum angular velocity of the output shaft of at least 10,000 rpm or at least five times the maximum angular velocity of the shaft of the engine and / or generator. 4. Машина по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один электродвигатель выполнен в виде синхронного электродвигателя с постоянными магнитами, или вентильно-индукторного электродвигателя, или вентильно-реактивного электродвигателя, или частотно-управляемого асинхронного электродвигателя.4. The machine according to claim 1, characterized in that at least one electric motor is made in the form of a synchronous electric motor with permanent magnets, or a valve-induction motor, or a valve-reactive electric motor, or a frequency-controlled asynchronous electric motor. 5. Машина по п.1, отличающаяся тем, что она оснащена дополнительным электрическим соединителем, соединенным с генератором, который выполнен трехфазным с выходным напряжением 220/380 В переменного тока 50 Гц и приспособлен для питания внешних потребителей.5. The machine according to claim 1, characterized in that it is equipped with an additional electrical connector connected to a generator, which is made three-phase with an output voltage of 220/380 V AC 50 Hz and is adapted to power external consumers. 6. Машина по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один электронный модуль выполнен с возможностью подключения по электрическому кабелю к внешней трехфазной электрической сети с напряжением 220/380 В переменного тока 50 Гц, а также с возможностью преобразования и передачи электрической энергии этой внешней сети по меньшей мере на один электродвигатель из условия использования энергии внешней электрической сети при работе машины.6. The machine according to claim 1, characterized in that at least one electronic module is configured to connect via an electric cable to an external three-phase electrical network with a voltage of 220/380 V AC 50 Hz, as well as with the possibility of conversion and transmission of electrical energy this external network to at least one electric motor from the condition of using the energy of the external electric network when the machine is operating. 7. Машина по п.1, отличающаяся тем, что генератор выполнен с возможность работы в режиме электродвигателя и приспособлен для запуска двигателя от внешней электрической сети, подключаемой с использованием электрического кабеля, или по меньшей мере от одного электродвигателя, выполненного с возможностью работы в режиме генератора.7. The machine according to claim 1, characterized in that the generator is configured to operate in an electric motor mode and is adapted to start the engine from an external electrical network connected using an electric cable, or from at least one electric motor configured to operate in a mode generator. 8. Машина по п.7, отличающаяся тем, что бортовые редукторы выполнены обратимыми с возможностью приведения во вращение ротора по меньшей мере одного электродвигателя при буксировке машины или при ее движении под уклон.8. The machine according to claim 7, characterized in that the final drive is made reversible with the possibility of bringing the rotor of the rotor of at least one electric motor when towing the machine or when it moves downhill. 9. Машина по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один электродвигатель оснащен электромагнитным тормозом, при этом по меньшей мере один электронный модуль выполнен с возможностью включения этого тормоза при необходимости остановки машины и/или предотвращения ее движения под уклон.9. The machine according to claim 1, characterized in that at least one electric motor is equipped with an electromagnetic brake, and at least one electronic module is configured to engage this brake if it is necessary to stop the machine and / or prevent it from moving downhill. 10. Машина по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один электронный модуль содержит микропроцессорный контроллер и соединенный с ним преобразователь частоты или электронный коммутатор электродвигателя.10. The machine according to claim 1, characterized in that at least one electronic module comprises a microprocessor controller and a frequency converter or an electronic motor switch connected thereto. 11. Машина по п.1, отличающаяся тем, что по меньшей мере один электродвигатель, и/или генератор, и/или по меньшей мере один электронный модуль выполнен/выполнены с жидкостным охлаждением.11. The machine according to claim 1, characterized in that at least one electric motor, and / or generator, and / or at least one electronic module is made / made with liquid cooling. 12. Машина по п.1, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один аппарат управления движением машины, соединенный по меньшей мере с одним электронным модулем, приспособленным для управления двигателем, и/или генератором, и/или по меньшей мере одним электродвигателем, таким образом, чтобы скорость движения машины поддерживалась в соответствии с величиной скорости, заданной аппаратом управления, если мощности двигателя достаточно для поддержания этой скорости при текущем значении тяговой нагрузки машины, либо с возможностью управления из условия достижения максимальной тяговой мощности машины, если при текущей величине ее нагрузки мощности двигателя недостаточно для поддержания заданной аппаратом управления скорости движения машины.12. The machine according to claim 1, characterized in that it comprises at least one apparatus for controlling the movement of the machine connected to at least one electronic module adapted to control the engine and / or generator and / or at least one electric motor so that the speed of the machine is maintained in accordance with the speed set by the control unit, if the engine power is sufficient to maintain this speed at the current value of the traction load of the machine, or with the ability to control eniya conditions of maximum traction power machine, if the current value of its load capacity of the engine is insufficient to maintain the desired machine control machine speed. 13. Машина по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно оснащена накопителем электрической энергии, выполненным в виде аккумулятора и/или суперконденсатора, при этом по меньшей мере один электронный модуль приспособлен для передачи электрической энергии от генератора или по меньшей мере от одного электродвигателя, выполненного с возможностью работы в режиме генератора во время торможения машины или ее движения под уклон, в накопитель энергии, а также последующей передачи этой накопленной энергии в электродвигатель в рабочем режиме машины.13. The machine according to claim 1, characterized in that it is additionally equipped with an electrical energy storage device, made in the form of a battery and / or supercapacitor, with at least one electronic module adapted to transmit electrical energy from a generator or from at least one electric motor made with the possibility of working in the generator mode during braking of the machine or its movement downhill, to the energy store, as well as the subsequent transfer of this stored energy to the electric motor in the operating mode ma ins. 14. Машина по п.1, отличающаяся тем, что дополнительное передаточное устройство выполнено в виде устройства дифференциального управления, которое функционально соединено с электродвигателем и бортовыми редукторами и выполнено с возможностью перераспределения крутящего момента, передаваемого на каждый бортовой редуктор.14. The machine according to claim 1, characterized in that the additional transmission device is made in the form of a differential control device, which is functionally connected to an electric motor and final drives and is configured to redistribute the torque transmitted to each final drive. 15. Машина по п.14, отличающаяся тем, что она оснащена дополнительным электродвигателем, соединенным по меньшей мере с одним электронным модулем и с устройством дифференциального управления, причем дополнительный электродвигатель приспособлен для управления указанным перераспределением крутящего момента.15. The machine according to 14, characterized in that it is equipped with an additional electric motor connected to at least one electronic module and with a differential control device, and the additional electric motor is adapted to control the specified redistribution of torque. 16. Машина по п.1, отличающаяся тем, что дополнительное передаточное устройство содержит главную передачу, выходы которой соединены с бортовыми редукторами с использованием бортовых фрикционов.16. The machine according to claim 1, characterized in that the additional transmission device comprises a final drive, the outputs of which are connected to final drives using final drives. 17. Машина по п.1, отличающаяся тем, что она содержит два электродвигателя, функционально соединенных с бортовыми редукторами, при этом один или два электронных модуля приспособлены для управления электродвигателями с возможностью изменения скорости и направления движения машины. 17. The machine according to claim 1, characterized in that it contains two electric motors, functionally connected to final drives, while one or two electronic modules are adapted to control electric motors with the possibility of changing the speed and direction of movement of the machine.
RU2013151511/11A 2013-11-19 2013-11-19 Self-moving working machine with electromechanical transmission RU2540679C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013151511/11A RU2540679C1 (en) 2013-11-19 2013-11-19 Self-moving working machine with electromechanical transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013151511/11A RU2540679C1 (en) 2013-11-19 2013-11-19 Self-moving working machine with electromechanical transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2540679C1 true RU2540679C1 (en) 2015-02-10

Family

ID=53286922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013151511/11A RU2540679C1 (en) 2013-11-19 2013-11-19 Self-moving working machine with electromechanical transmission

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2540679C1 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605957C1 (en) * 2015-08-20 2017-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс" Self-propelled vehicle electromechanical transmission
RU184846U1 (en) * 2017-08-08 2018-11-12 Акционерное общество "Коминвест-АКМТ" SELF-PROPELLED MACHINE
RU191952U1 (en) * 2019-01-10 2019-08-28 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инжиниринг Комплексных Систем Автомобиля-Про" (Ооо "Икса-Про") ELECTRIC MINI TRACTOR CONTROL DIAGRAM
WO2019217703A1 (en) * 2018-05-09 2019-11-14 Paccar Inc Systems and methods cylinder deactivation in internal combustion engines
US10690103B2 (en) 2017-09-26 2020-06-23 Paccar Inc Systems and methods for using an electric motor in predictive and automatic engine stop-start systems
RU2726814C1 (en) * 2020-01-10 2020-07-15 Владимир Андреевич Коровин Self-propelled machine with electromechanical transmission and power takeoff system
US10746255B2 (en) 2018-05-09 2020-08-18 Paccar Inc Systems and methods for reducing noise, vibration, and/or harshness during engine shutdown and restart
US10934988B2 (en) 2016-11-02 2021-03-02 Paccar Inc Intermittent restart for automatic engine stop start system
US11105286B2 (en) 2017-09-26 2021-08-31 Paccar Inc Systems and methods for predictive and automatic engine stop-start control
RU211902U1 (en) * 2021-12-30 2022-06-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Electromechanical transmission of front loader

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3827519A1 (en) * 1988-08-12 1990-02-15 Man Technologie Gmbh Drive arrangement
RU2376158C2 (en) * 2007-05-22 2009-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Эметрон" Electromechanical transmission
RU2464182C2 (en) * 2011-02-01 2012-10-20 Закрытое Акционерное Общество "Комбарко" Automotive hybrid power plant (versions)

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3827519A1 (en) * 1988-08-12 1990-02-15 Man Technologie Gmbh Drive arrangement
RU2376158C2 (en) * 2007-05-22 2009-12-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Эметрон" Electromechanical transmission
RU2464182C2 (en) * 2011-02-01 2012-10-20 Закрытое Акционерное Общество "Комбарко" Automotive hybrid power plant (versions)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2605957C1 (en) * 2015-08-20 2017-01-10 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Резонанс" Self-propelled vehicle electromechanical transmission
US10934988B2 (en) 2016-11-02 2021-03-02 Paccar Inc Intermittent restart for automatic engine stop start system
US11421640B2 (en) 2016-11-02 2022-08-23 Paccar Inc. Intermittent restart for automatic engine stop start system
RU184846U1 (en) * 2017-08-08 2018-11-12 Акционерное общество "Коминвест-АКМТ" SELF-PROPELLED MACHINE
US10690103B2 (en) 2017-09-26 2020-06-23 Paccar Inc Systems and methods for using an electric motor in predictive and automatic engine stop-start systems
US11105286B2 (en) 2017-09-26 2021-08-31 Paccar Inc Systems and methods for predictive and automatic engine stop-start control
WO2019217703A1 (en) * 2018-05-09 2019-11-14 Paccar Inc Systems and methods cylinder deactivation in internal combustion engines
US10746255B2 (en) 2018-05-09 2020-08-18 Paccar Inc Systems and methods for reducing noise, vibration, and/or harshness during engine shutdown and restart
US10883566B2 (en) 2018-05-09 2021-01-05 Paccar Inc Systems and methods for reducing noise, vibration and/or harshness associated with cylinder deactivation in internal combustion engines
RU191952U1 (en) * 2019-01-10 2019-08-28 Общество С Ограниченной Ответственностью "Инжиниринг Комплексных Систем Автомобиля-Про" (Ооо "Икса-Про") ELECTRIC MINI TRACTOR CONTROL DIAGRAM
RU2726814C1 (en) * 2020-01-10 2020-07-15 Владимир Андреевич Коровин Self-propelled machine with electromechanical transmission and power takeoff system
RU211902U1 (en) * 2021-12-30 2022-06-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова" Electromechanical transmission of front loader

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2540679C1 (en) Self-moving working machine with electromechanical transmission
US9038759B2 (en) Hybrid work vehicle
US7658250B2 (en) Energy storage and recovery for a tracked machine
US8818588B2 (en) Parallel hybrid drive system utilizing power take off connection as transfer for a secondary energy source
US7950481B2 (en) Electric powertrain for machine
AU2016267252B2 (en) Mining machine and energy storage system for same
JP5180518B2 (en) Construction machine with hybrid drive
RU2643903C1 (en) Self-propelled vehicle electromechanical transmission
CN105142949A (en) Torque overlay device for a hybrid drive system, and a method for operating such a hybrid drive system
JP2009506285A (en) Planetary drive
RU2550408C1 (en) Electromechanical transmission of self-propelled vehicle
RU2545145C1 (en) Track-laying machine with hydrostatic or electromechanical driveline
SE529172C2 (en) Tire drive device
US20120018236A1 (en) Electric powertrain for off-highway trucks
US8543262B1 (en) Electric boost of turbine engine output power and power control system
CA2827004A1 (en) Drive system for a land craft
RU2558416C1 (en) Engine transmission unit of work machine
RU2547154C1 (en) Track-laying tractor with electromechanical driveline
RU2550867C1 (en) Industrial tractor with electromechanical transmission
RU2388643C2 (en) Working machine and method to operate it
CN206067539U (en) A kind of pure electric automobile power assembly
RU2715820C1 (en) Self-propelled machine with electrical drive system
JP2009219332A (en) Superconducting motor device and electric vehicle
WO2024028899A1 (en) Mini electric excavator system
King et al. Electric-Wheel Vehicle Propulsion System