1、礦用自卸車是目前大型露天礦山的主要運輸工具，承擔著礦山開采中主要的運輸任務，而電傳動幾乎是當前大型礦用卡車的“標準配置”，它相比機械傳動有不少優勢，所以應用越來越多，下面就和大家一起學習些礦用卡車電傳動控制系統方面的知識：推薦精選先對在內容中可能出現的名詞簡單了解一下：交流電：AC，英文Alternating Current，交流電也稱“交變電流”，簡稱“交流”。一般指大小和方向隨時間作周期性變化的電壓或電流。它的最基本的形式是正弦電流。交流電隨時間變化可以以多種多樣的形式表現出來。不同表現形式的交流電其應用范圍和產生的效果也是不同的。直流電：DC，英文Direct Current，是指方向和

2、時間不作周期性變化的電流，但電流大小可能不固定，而產生波形。又稱恒定電流。整流：將交流電變換為直流電稱為AC/DC變換，這種變換的功率流向是由電源傳向負載，稱之為整流。整流電路是利用二極管的單向導電性將正負變化的交流電壓變為單向脈動電壓的電路。常用的整流電路有：（1）半波整流；（2）全波整流；（3）橋式整流。變頻：就是改變供電頻率，變頻技術的核心是變頻器，它通過對供電頻率的轉換來實現電動機運轉速度率的自動調節。逆變器：是把直流電能轉變成交流電的裝置。GTO：可關斷晶閘管GTO（Gate Turn-Off Thyristor）亦稱門控晶閘管。其主要特點為，當門極加負向觸發信號時晶閘管能自行關斷。

3、IGBT：IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式電力電子器件。應用于交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。(電磁式電渦流)緩行器：是車輛的一種輔助制動裝置，它將車輛制動時的動能通過電磁感應轉變為逆向電渦流并以熱能方式消耗掉，實現減速作用。特點是無機械磨損，制動平穩，沒有沖擊和噪聲等。行星輪(減速)機構：一個或一個以上齒輪的軸線繞另一齒輪的固定軸線回轉的齒輪傳動。行星輪既繞自身的軸線回轉,又隨行星架繞固定軸線回轉。太陽輪、行星架和內齒輪都可

4、繞共同的固定軸線回轉，并可與其他構件聯結承受外加力矩，它們是這種輪系的三個基本件。推薦精選目前的電傳動礦用車都是搭載柴油機的“柴電傳動”形式（在柴油機廣泛應用之前，還曾出現過汽油機-電力傳動的方式），基本結構是整體車架、雙軸（早期有過3軸的）、后卸式。使用電傳動驅動系統的通常是載重量在百噸以上的大噸位車型（小噸位車型由于性能要求不高，以及結構上的限制，電傳動的優勢已不明顯）。其工作原理大致為：利用車載大功率柴油發動機帶動牽引發電機發電，將機械能轉變成電能，電流經過整流和勵磁控制，供給輪內或輪邊牽引電動機，它又將電能轉變成機械能，再通過行星輪減速機構將動力傳遞給主動車輪（通常為后輪）實現動力傳遞

5、；車輛的前進和后退通過改變電動輪電機的磁場電流方向來實現；車輛在運行過程中，可以進行動力輔助制動，即無摩擦的緩行制動方式：此時，電動輪電機被調整為發電機運行狀態，將車輛運行的慣性能轉變成電能，通過動力制動電阻柵，以熱能的形式耗散在大氣中。這時，電動輪電機產生的電動力矩阻礙車輛運行，從而起到減速制動的作用。 對比一下機械傳動和電力傳動，看電傳動系統有何種優勢：機械傳動：發動機-變矩器-變速器-傳動軸-橋-半軸-輪胎電傳動：發動機-發電機-控制/輸電線路-牽引電動機-輪胎電動輪自卸汽車既沒有復雜的機械變速機構和笨重的傳動軸，也不需要后軸的傘齒輪、半軸和差速器，只要有電纜的軟連接即可，使汽車結構大大

6、簡化，一套電傳動系統代替了在機械傳動卡車中的許多零部件，電氣元件包含了更少的機械磨損件，中間環節少，傳動鏈短、傳動效率高、結構簡單，提高了傳動效率和工作的可靠性，電傳動系統還可以改善柴油機的工作狀況，使其功率能與牽引發電機相匹配而得到充分的利用，從而提高了車輛的牽引性能。并可無級變速、無摩擦電制動和自動電動差速等。 此外由于電力系統自身的一些特性，電傳傳動還有這些優點：調速性能好，響應速度快、啟動力矩大、從零轉速至額定轉速可提供額定轉矩，可以提供顯著的牽引能力優勢；還可以進行打滑和空轉的控制，以降低輪胎的磨損，還具有無級變速的特性，可使車輛運行平穩；具有恒動控制，功率可充分利用；動力制動行駛安

7、全等。電傳動車輛能方便是測定轉速和扭矩，所以能保持發動機經常保持在最佳工況。還可以使用架線輔助供電的雙動力模式.由此可見，與機械傳動相比，電傳動系統提供更低的運行成本，更高的可靠性，更少的維護和更強的性能。在超大型露天礦用自卸車方面，電動輪能否完全取代液力機械傳動 自卸車？當然這主要取決于Caterpillar推薦精選不過雖然機械結構簡化了，但其電路系統是一項非常復雜的控制技術！=由于生產發展的需要，美國人在上世紀50年代發明了電動輪轂，它是在自卸汽車的基礎上，融匯了無軌電車的技術產生并發展起來的，1959年，美國的Unit Rig公司首次將一輛載重為68噸的礦用汽車改裝成電傳動汽車，從196

8、3年開始，該公司批量生產載重量為77噸的M85型電動輪自卸汽車。因為技術水平的限制，當時設計和制造用于大功率、大扭矩的機械變速傳動系統是相當困難的，然而電力驅動系統就避免了這一問題，于是電動輪趁機得到了發展。同時由于電動輪自卸汽車有許多優點，其技術已逐步趨向成熟和完善。大馬力的電傳動礦用車的動力傳遞系統，主要部件包括：大功率柴油機、牽引發電機、微電腦控制柜和電動輪總成（其中牽引電機同時兼具牽引和動態電制動功能）等，如下：柴油機主要用于驅動牽引發電機，其功率目前已突破了4000馬力。主電控柜是是電傳動系統的核心，采用微電腦和集成電路，由勵磁系統、邏輯控制系統、動力接觸器、可控硅勵磁器及車輛的保護

9、檢測裝置組成。勵磁系統采用閉環自動調節系統，對發電機和牽引電動機在各種工況下的勵磁進行最佳控制和調節；邏輯控制系統分為有觸點和無觸點兩種，新型電動輪自卸汽車廣泛采用無觸點邏輯控制。電動輪自卸汽車具有較完善的保護和監測系統。牽引發電機是電傳動系統的主要環節，它與柴油機組成柴油-發電機組，將柴油機提供的機械能以電能的形式傳遞給電動輪電機。電動輪總成主要部件為帶行星輪邊減速器的高速內轉子型牽引電機，減速機構布置在牽引電動機和車輪之間，起到減速和增矩的作用。電機輸出軸通過行星減速機構與車輪連接，使系統具有較大的調速范圍和輸出轉矩，充分發揮驅動電機的調速特性。兩個電動輪總成分別用一組螺栓固定于后軸箱兩側

10、。另外還有輔助發電機作為勵磁和向蓄電池充電的電源。推薦精選電傳動系統根據裝用的發電機和牽引電機的形式不同，可分為4種（也可看作4個發展階段）：1.直流發動機直流電動機系統（即直直系統）這種系統的優點是，發動機發出的電能，可以不經過任何裝置的轉換，而直接送到牽引電動機，因此系統的結構簡單。其缺點是，直流電動機的體積大，重量大和成本高，轉速不能很高，整流的火花大等。最初的電動輪卡車使用這種方式。2.交流發電機直流電動機系統（即交直系統）這種系統可以達到提高轉速，縮小體積，運行可靠和維修簡便等效果。20世紀70年代開始，載重為100噸以上的大型電動輪汽車廣泛采用這種方式，目前運行中的車型很多還是這種

11、方式。3.交直交電傳動系統交流發電機發出三相交流電，經過硅整流器整流變成直流電以后，再經過可控硅逆變器，所直流電變成預定可變頻率的三相電，以供給各個牽引電機使用。逆變后的三相交流電的頻率根據需要是可控制的。交流牽引電動機（特別是鼠籠式電動機）與直流電動機相比，由于沒有換向器，結構簡單，外形尺寸小，所以可以設計和制造出功率大、轉速高的電動機，這種電機運行可靠，維護方便。這是目前AC型礦用車的傳動方式。4.交交傳動系統這種系統是沒有直流環節的直接變頻的交流傳動系統。發動機驅動交流發電機，發電機的輸出輸給變頻器，變頻器向交流牽引電機輸送頻率可控的交流電。這種系統對變頻技術和電動機的結構都有較高的要求

12、。或許這會是以后的發展方向。20世紀60年代電動輪發展的初期，傳動系統都是直流發動機和直流牽引電機；70年代開始采用三相交流發電機和直流牽引電動機的結構；從80年代中后期開始，計算機控制技術已逐步應用于礦用電動輪的車速自動調節、柴油機燃油噴射及整車的故障分析診斷等領域，隨著計算機技術、通信技術、傳感器技術的進一步發展及有關元器件功能的完善、可靠性的提高，計算機控制技術已在礦用電動輪卡車的許多方面得到應用。之后隨著交流變頻調速技術的發展和大功率逆變器的同世，90年代后期，美國的GE和德國的Siemens先后推出了使用交流牽引電機的電傳動系統，從此重型礦用電動輪開始進入AC時代Komatsu在19

13、96年芝加哥國際博覽會上展出了首臺交-交流傳動型礦用卡車，也是世界首臺載重量達到300短噸的車型。發動機采用德國MTU公司的16V396TB推薦精選44L柴油機，額定功率2000kW，發電機是GE公司的GTA-34，這個車型是930E。Euclid-Hitachi和德國的Siemens合作于1997年推出了R260（現在的EH4500）交-交流傳動礦用電動輪卡車，并在1998年就投入到了商業生產。推薦精選直流電機具有響應快速、較大的起動轉矩、從零轉速至額定轉速具備可提供額定轉矩的性能，但直流電機的這個特性要求電樞磁場與轉子磁場須恒維持90度，這就需要碳刷及整流子，結構變得復雜。碳刷及整流子在電

14、機轉動時會產生火花、碳粉，會造成組件的損壞，使用場合也受到限制。在高壓大功率時換向困難、電位條件惡化、結構復雜、制造難度大和維修麻煩。交流傳動相對直流傳動而言，電機取消碳刷，換向器以及其它須經常維護的零部件，同時明顯減少接觸器數量。使牽引電機的工作可靠性大大提高。而且交流電機相對直流電機價格便宜，制造周期短，使運行費用大為降低，伴隨著逆變器控制技術的成熟、元器件工作可靠性的提高及價格的不斷降低，不過要在性能特性上達到相當于直流電機的水平，必須要用復雜的控制技術。，正如直流驅動系統提供優于機械驅動的優勢，交流驅動技術進一步降低了生命周期成本，同時增強了生產力，所以它目前基本取代了直流傳動的礦用卡

15、車。世界首臺AC驅動礦用車、1996年的Komatsu 930E，其發電機是GE公司的GTA-34，每臺交流感應電動機配備一個牽引逆變器，每套逆變器中有6個GTO型晶閘管和6個反并聯二極管，逆變器用強迫空氣流冷卻。在控制方面增加了減速時打滑和牽引時空轉的檢測和保護。系統主電路的觸點由14個減少到5個，從而可以減少動作延時3-4秒，系統反應更為快速。推薦精選交流驅動系統中，通常使用結構簡單，運行可靠，成本低廉的三相鼠籠型感應電動機。由變頻裝置向其提供頻率可控的電源，驅動車輛。目前的交流驅動技術多數都應用了IGBT技術，使系統更簡單、更可靠、生命周期成本更低并且體積更小。電傳動車輛在減速或緩慢下坡

16、行駛時，可以變換控制線路，將牽引電機作為發電機，并將其發出的電能消耗于大型制動電阻上，變成行駛阻力，使車速降低，最后再用車輪上的制動器使車輛再減慢或停止。制動電阻是兩組大功率電阻格柵，在動力制動時，分別與兩臺牽引電動機電樞連結，將電能轉變為熱能耗散于大氣中，電阻格柵由風扇冷卻。這種無機械磨損的電緩行器也是電電動輪的一個特色，或減少主剎車系統的機械磨損。推薦精選對于重型礦用電動輪卡車，另一個值得關注的方面是雙能源車，即采用輔助架線供電和本身柴油發動機作為雙能源運行。在重載上坡時，卡車采用輔助架線直接供電驅動，柴油發動機只作怠速運行，在平道行駛時則由柴油發動機驅動，在下坡時，車輛制動所產生的電力經

17、輔助架線直接返回給電網。雙能源礦用電動輪車型既解決了車輛重載上坡時柴油發動機動力不足、車速慢等問題，又節約了能源，降低了柴油機的廢氣排放，有利于環境保護，同時對柴油發動機的功率要求可以適當降低。如美國一公司的235噸級雙能源礦用電動輪，其柴油發動機功率僅為746kW，而牽引電機的總功率則達到了3358kW，是柴油發動機功率的4.5倍。大型露天礦山的開采逐步向深凹處發展，能源、環境意識也在不斷的增強，雙能源礦用卡車是否會在大型露天礦山的開采中發揮更大的作用？回復推薦精選 舉報 jcccw jcccw 當前離線 UID1帖子1193精華4積分1608注冊時間2011-3-6最后登錄2011-7-1

18、5在線時間433 小時威望0 金錢395 貢獻0 沙發 發表于 2011-3-15 23:21:22 |只看該作者 作為非公路車輛驅動系統的全球領導者，美國的GE在上世紀的60年代初就開始為礦用車提供電傳動系統，目前已經有約四、五千臺使用GE傳動系統的礦用卡車運行在世界30多個國家，1996年GE推出了交流傳動系統，90年代后期，GE將大功率IGBT半導體控件引入到驅動系統中，使其性能進一步提升。MINExpo 2000上GE展示的GEB23交流驅動馬達，可用于150短噸車型MINExpo 2004上GE展示的360短噸卡車使用的驅動系統控制柜，IGBT控件，風冷式推薦精選游客UID1積分16

19、08注冊時間2011-3-6最后登錄2011-7-15串個門 加好友 打招呼 發消息 目前GE的可為載重量從120短噸到360短噸的巨型卡車提供使用Invertex控制軟件、IGBT技術的交流電傳動系統，從90年代開始的使用Statex III微處理器控制系統的直流驅動也繼續提供，用于匹配120-240短噸的車型（900kW到1900kW的柴油機）。2006年GE和小松開始聯合開發礦用車交流傳動系統。GE150AC交流驅動電機推薦精選GE的大功率、風冷式IGBT控件交流驅動系統提供獨立的輪機控制和高級空轉-打滑、斜坡啟動和自行熱保護算法。優化了驅動性能，減少了輪胎磨損和提高了安全性，其最高速度

20、為64km/h。驅動系統的診斷信息顯示面板有助于在運行時立即排除系統的故障，連接到便攜式計算機或手持計算機，加載有GE基于Windows的PTU工具箱，可允許實時數據監控、數據分析和診斷。同時，GE還對其驅動系統提供如下服務：電傳動系統服務和支持GE在可靠性和支持方面的優勢不僅僅在于更換備件上，而是延伸到廣泛的服務和支持選項中。公司為在用交流和直流驅動卡車電傳動系統提供備件和服務。用戶可以通過不同的渠道采購到高質量的GE備件，渠道包括卡車制造廠家，基于電子商務的在線備件訂購，故障診斷，備件升級和培訓信息。 電樞置換服務另一個成功的服務項目是我們的電樞置換服務，它可以使電樞維修成本節省上萬美元的

21、費用，并提高出動率。GE擁有一個按新機標準大修翻新過的電樞庫房，當GE收到一個訂單時，一個修好的電樞通常可以在2個工作日內發出，當收到返回的電樞后，將對其進行翻新并放入庫房中。電傳動系統升級通過不斷增加的GE傳動系統升級套件，礦山用戶可以有機會提升卡車性能和生產率。范圍廣泛的產品升級，替換包和備件/升級包產生了廣泛的操作優勢，包括提升的出動率，延長的備件壽命和降低維護和運行成本。GE驅動系統升級包括改進的制動電阻柵，打滑/空轉 控制算法，最新的故障診斷和分析軟件和消音器。其中一個最新的軟件升級是GE靜態III型系統升級，其提升了系統處理的速度，從而提高了數據管理和編程能力。在其下一代的驅動系統

22、中，GE打算通過使用永磁推進電機來增加功率密度進而提高燃油效率和坡道速度，診斷顯示系統也更優化和完整。德國的Siemens目前提供240短噸、300短噸、360短噸卡車使用的交流驅動系統，其中較小的240短噸使用的系統是IGBT技術；而其余兩個仍然是GTO技術（em?），系統電壓2400V，液冷式。系統配備了先進的SiBAS診斷系統可通過網絡實現遠程監測，工程技術人員和專家可在工廠內讀取監測診斷數據，從而對世界任何地方的卡車進行監測，相當于“把工廠放在卡車上”Siemens公司的第一套交流驅動系統投入使用是在1998年，使用車型是一臺T282！推薦精選MINExpo 2004上Siemens設

23、計的用于400短噸卡車的交流驅動系統控制柜和輪馬達推薦精選2006年Siemens分別與Komatsu、Euclid Hitachi和Liebherr聯合開發用于礦用車的交流電傳動系統。2008年9月的MINExpo展會上，Siemens推出了用于裝備260短噸及以上車型的新一代交流驅動系統，并首先用在了Komatsu的新車860E-1K上，它采用液冷的方式。Komatsu和GE、Liebherr、Hitachi和Siemens、GE幾年前便開始了合作開發礦用車電傳動系統，目前小松、力勃海爾和日立是否具備獨立開發的能力？=在礦用卡車領域，盡管CAT的名字一直與機械傳動聯系在一起，但它卻早在19

24、65年就生產出了第一臺電傳動礦用車，但是這些早期生產的直流電傳動型號不成功，4年之后CAT便放棄了.盡管CAT一直對外宣稱機械傳動才是采礦卡車最佳的解決方案，但如今在巨大的市場面前一向標榜機械傳動的CAT卻坐不住了，為了鞏固其工程界的領先地位，完善自己的產品線，為用戶提供更多選擇，于是重新進軍電傳動領域.2005年末，一輛由機械傳動797改裝而成的由交流電驅動的車輛開始了試驗。用于測試CAT的電力傳動系統。2007年11月，第一輛原型電動力傳動卡車推薦精選793F AC完成生產，然后運往試驗場。2007年12月，第一輛原型795F AC裝配完畢！與業界的其它卡車制造商不同，巨頭CAT決定不用現

25、成的驅動系統（抑或因協議/其它原因不能用？），選擇自己來開發電傳動系統所用的交流發電機、牽引電動機、控制器硬件和軟件幾乎所有的部件，當然還有柴油機，所以花費的時間要長一些，只有驅動控制關鍵的IGBT技術由自己的同盟三菱電機提供。雖然基本原理與GE和Siemens的交流驅動系統并無二致，但由于這個系統完全是Caterpillar自己的產品，所以與其競爭對手的驅動結構還是有些不同。例如兩個交流電驅動電機安裝在后軸上而非車輪內。CAT說將它們與安裝在輪子上的最終驅動器隔開以可方便維護，并允許改變發動機或最終傳動器而不影響其他部件，也可單獨在驅動電機或最終傳動器上執行維修工作，因為每一個電機或傳動器都

26、有不同的維修周期。還有就是主交流發電機的位置遠離發動機，這種遠端安裝方式可方便維修并允許單獨改動發動機或交流發電機，通過一傳動軸的來連接-還帶點機械傳動的元素在里面推薦精選還有美國GA的子公司Power Inverter，它們主要為Terex原來最大的兩個型號-MT5500和MT6300提供驅動控制系統，使用的是IGBT或GTO技術，PI的控制系統與GE的產品相比在價格上也許有優勢，據說技術不夠成熟，可靠性與GE等相比尚有一定差距。到了CAT旗下之后，不知是否還用這個驅動系統？現在所生產的電動輪自卸車絕大部分使用的是以上這些公司的標準化程度較高的集成驅動系統。當然以前還有一些技術實力較強的公司

27、-如MarathonLeTourneau-的電動輪卡車的驅動系統是公司自己研制開發的；早期還有的卡車制造商使用不同廠家的零部件自行設計“拼裝”的電傳動系統。 推薦精選jcccw jcccw 當前離線 UID1帖子1193精華4積分1608注冊時間2011-3-6最后登錄2011-7-15在線時間433 小時威望0 金錢395 貢獻0 各個電動輪生產商使用的都是什么樣的驅動系統（可能選擇會受到某些協議的約束？），下面來看部分車型：Belaz公司礦用車的電傳動系統大都為“混搭形式”。旗艦型號75601，AC驅動系統，交流發電機由日本的Kato制造，而交流牽引馬達則由Siemens生產，雙列行星齒輪

28、減速器，總減速比為39.32。目前Bealz家庭中除這個最大號的車型是交流驅動外，其余還都是AC/DC（交流直流）形式。較早的75501，是在日本小松公司參與下開發的產品。電傳動系統更是“拼湊”而成，制造廠家包括重型電機科研生產聯合公司、“狄納奠”發電機生產聯合公司、韃靼電機生產聯合公司、白俄羅斯汽車制造廠等，牽引發電機為內裝靜力激磁器的三相同步發電機；牽引電動機為四極、串激、帶補償繞組的可逆式直流電動機；四個電動輪減速器均為雙列差動式減速器，驅動裝置的調整系統為盤式結構的自動化系統，帶微電腦和自動診斷器。推薦精選游客UID1積分1608注冊時間2011-3-6最后登錄2011-7-15串個門

29、 加好友 打招呼 發消息 7530是AC/DC驅動結構，主發動機為1400kW的SGD-101/32-8交流電機，牽引電機可選AK-590(2590kW)或DK-724(2560kW),行星輪兩級減速。Terex的礦用卡車先歸屬于Bucyrus，現在又到了CAT的旗下，MT6300和MT5500是否還使用GA的控制系統？MT4400和更小的型號仍使用GE的IGBT交流控制系統，MT4400的主發電機型號為GE GTA-41，牽引電機為GE B25，減速比31.8:1，最大速度64km/h。推薦精選目前CAT電傳動車型提供795 AC和793 AC，驅動系統部件幾乎都是自行開發，其實力可見一斑.

30、推薦精選2011-3-15 22:54:14 上傳下載附件 (46.83 KB) 早期的779，當時的CAT進行了大量的市場調查后，于1965年推出了直流電傳動的779原型車，1965年底開始試運行。779使用一臺凈功率974馬力的CAT D348，電傳動系統由CAT自行設計制造，最初的779載重能力為75短噸，1968年改進后升級到85短噸，此型號1967年開始銷售。但這是個很不成功的型號，也使得CAT在以后的幾十年里一直對電傳動沒有好感.早在1965年的10月時，Caterpillar公司推出了一臺巨大的底卸式煤炭運輸車-240短噸級的786，它同的779和783一樣也是Cat電傳動家族的

31、成員，搭載了兩臺V12的Cat D348柴油機，分別在車輛的兩端，經由Cat設計的電驅動系統來為車輛提供驅動力，引擎總功率輸出為2000馬力。這種結構的786連同原型車總共只生產了5臺，當時全部使用于美國的煤礦。1969年之后，Cat的電傳動礦用車項目全部停止.當年的779推薦精選Hitachi-Euclid的EH5000的驅動系統是基于Siemens交流驅動技術、Hitachi與其聯合開發的，還有個特色就是它的行星輪減速機構為雙通道設計，使得傳動部件更有效率，壽命更長。EH4500使用的也是與Siemens聯合開發的產品，GTO驅動控制技術的交流驅動系統。較小的EH3000仍然是AC/DC傳動方式，使用來自GE的Statex IIIe直流驅動系統。推薦精選Komatsu的960E-1K是