Wie funktionieren ein elektrischer Servolenkungsmotor und ein Getriebe??

Analyse des Funktionsprinzips und der Technologie von Motor und Getriebe in Schienenfahrzeugen

Überblick von Motor und Getriebe

Als Kernfahrzeug des modernen Schienenverkehrs, Design und Leistung des Antriebssystems des Schienenfahrzeugs stehen in direktem Zusammenhang mit der betrieblichen Effizienz und Sicherheit. Der Servolenkungsmotor und das Getriebe, als Schlüsselkomponenten für die Kraftübertragung, Energieumwandlung und Stromverteilung durch präzise Koordination erreichen. In diesem Artikel wird die Betriebslogik des Elektromotors und des Getriebes des Schienenfahrzeugs systematisch aus drei Dimensionen analysiert: Arbeitsprinzip, technische Eigenschaften und Kooperationsmechanismus.

Motor: Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie. Kernaufgabe des Triebwerksmotors ist die effiziente Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie. Seine Energiequelle wird normalerweise durch die Gewinnung von Hochspannungsstrom gewonnen (wie 1500 V DC oder 25 kV AC) Von der Oberleitung oder der dritten Schiene über den Stromabnehmer oder den Schleifschuh und anschließende Anpassung der Spannung über den Bordtransformator und Wechselrichter, um den Fahrmotor zum Laufen zu bringen. 68 Nehmen Sie als Beispiel den Drehstrom-Asynchronmotor. Sein Funktionsprinzip basiert auf elektromagnetischer Induktion: wenn die Statorwicklung bestromt ist, es erzeugt ein rotierendes Magnetfeld, Dadurch wird ein induzierter Strom durch die Rotorstäbe erzeugt, der dann ein Drehmoment erzeugt, um das Rad in Drehung zu versetzen.

(1)Technische Merkmale: hohe Geschwindigkeit, durch variable Frequenz (VF) Steuerungstechnik, Der Motor kann eine stufenlose Geschwindigkeitsregelung realisieren 0-100% Geschwindigkeitsbereich, um den Anforderungen von Schienenfahrzeugen gerecht zu werden’ häufiger Start-Stopp und variable Geschwindigkeit.

 (2)Regeneratives Bremsen: wenn es langsam ist oder bergab geht, Der Motor kann auf das Generatormodell umgerüstet werden, Dies gibt eine Rückmeldung an das Stromnetz, und die kinetische Energieeffizienz erreichen kann 30%.

(3)Anpassungsfähigkeit an die Umwelt: Das IP65-Schutzklasse-Design sorgt für einen stabilen Betrieb bei Feuchtigkeit, Staub und eine andere raue Umgebung. Am Beispiel eines neuartigen Zahnradwagens, Der Motor gibt auf Straßen mit steilem Gefälle ein hohes Drehmoment ab (wie zum Beispiel 30% unter dem Hang sollte bis zu sein 200 kn m.), Während Sie sich auf einer ebenen Straße befinden, müssen Sie in den Hochgeschwindigkeitsmodus wechseln (mehr als 80 km pro Stunde), der Motor mit hoher Leistungsdichte und hohen Anforderungen an das Wärmemanagement.

Getriebe: Der Kern der Leistungsverteilung und des Übersetzungsverhältnisses, die die Funktion des Getriebes regeln, ist die Regulierung der Motorausgangsdrehzahl und des Drehmoments, Anpassung an den Strombedarf unter verschiedenen Arbeitsbedingungen. Die Getriebe von Schienenfahrzeugen werden hauptsächlich in drei Typen unterteilt: mechanisch, hydraulisches Getriebe und stufenloses Getriebe. Bei ihrem Design muss die Zuverlässigkeit berücksichtigt werden, Effizienz und Wartungskomfort.

(1)Mechanische Übertragungsstruktur (MT/AMT) Prinzip: per Getriebe ein festes Übersetzungsverhältnis einstellen. Zum Beispiel, Ein Zweiganggetriebe verwendet einen langsamen Gang (mit einem Übersetzungsverhältnis von 1:5) Bergauffahrten zu bewältigen, während ein Hochgeschwindigkeitsgetriebe (1:1) ist für das Fahren auf ebener Straße geeignet.

(2)Anwendungsszenarien: Überladene Güterwaggons verwenden üblicherweise diese Art von Struktur. Die Übertragungseffizienz kann erreicht werden 98%, Der Schaltstoß muss jedoch vom elektronisch gesteuerten Kupplungspuffer abhängen.

Hydraulisches Automatikgetriebe (BEI)

Die Kerntechnologie, der hydraulische Drehmomentwandler, durch die Ölübertragung der Kraft, arbeitet mit dem Planetenradsatz zusammen, um ein sanftes Schalten zu erreichen. Zum Beispiel, das AT-Getriebe eines bestimmten Orbitalfahrzeugmodells enthält 3 Sätze von Planetenrädern, was bieten kann 6 Vorwärtsgänge, und das Übersetzungsverhältnis deckt ab 2.5:1 Zu 0.6:1.

 Vorteil: ohne mechanische Kupplung, es reduziert Stromunterbrechungen, Dies eignet sich besonders für häufige Start-Stopp-Stadtbahnfahrzeuge. Stufenlose Übertragung (CVT) innovatives Design: das Stahlband kombiniert mit einem konischen Rad, durch Kegelrad-Abstandsverhältnis kontinuierliche Änderung. Zum Beispiel, Das CVT-System eines bestimmten Zahnradschienenfahrzeugs kann das Übersetzungsverhältnis dynamisch anpassen (0.5-5.0) während der Fahrt, Halten Sie den Motor immer im hocheffizienten Drehzahlbereich und reduzieren Sie den Energieverbrauch 15%. Herausforderung: Grenzdrehmoment des Stahlbandes (wie zum Beispiel 4000 n · m) ist leicht zu verrutschen und muss mit der hydraulischen Klemmung zusammenarbeiten, um die Reibung zu erhöhen.

Motor und Getriebe zur koordinierten Steuerung moderner Antriebssysteme für Schienenfahrzeuge durch die intelligente Steuereinheit zur Realisierung der Tiefe der Motoren und Getriebe. Zum Beispiel, Einführung eines Hochgeschwindigkeits-WWU “Traktion – Bremse – fahren” Integrationskontrollsystem, Sein Arbeitsprozess ist wie folgt: Datenerfassung, Echtzeit-Sensorüberwachungsparameter wie Geschwindigkeit, Neigung, und laden;

Entscheidungsvorgang: Die Steuereinheit basiert auf dem Standardalgorithmus wie der Fuzzy-PID-Berechnung des Zielgeschwindigkeitsverhältnisses und der Motorausgangsleistung; Passen Sie die Rückmeldung zur Getriebeausführung an: elektrische hydraulische Zugstange, Gleichzeitig Frequenzumrichter zur Anpassung der Motorgeschwindigkeit, Fehlerkontrolle innerhalb + / – 2%. Typischer Fall: im Rack im Stromnetz, Motor und Getriebe, um dynamisches Schalten zu realisieren. Wenn das Fahrzeug mit a in den Zahnschienenabschnitt einfährt 30% Neigung, Die Steuerung erhöht das Übersetzungsverhältnis auf 5:1 und verstärkt das Motordrehmoment auf den Spitzenwert. Auf geraden und verklebten Strecken, das Übersetzungsverhältnis sinkt auf 0.8:1, und die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht sich auf 120 km/h. Der gesamte Prozess kann den Moduswechsel ohne Unterbrechung abschließen.

Technologieentwicklung und zukünftige Trends bei Leichtbaumaterialien

Schalengewicht aus Aluminiumlegierung und Kohlefaserverbundwerkstoff 40%, und erhöht gleichzeitig die Kühleffizienz. Intelligente Diagnose: eingebettete Sensoren, wie Vibrationsfrequenz 0.5-10 KHZ) kombiniert mit KI-Algorithmen, Getriebeverschleißwarnung und Lebensdauervorhersage realisieren. Hybrid: Das Brennstoffbatterie- und Superkondensator-Hybridsystem kann die Abhängigkeit von der Oberleitung verringern und für den Abschnittsausbau ohne Strom eingesetzt werden. Bei der Motor- und Getriebearbeit von Triebwagen handelt es sich im Wesentlichen um eine effiziente Umwandlung elektrischer Energie, um sie an die komplexen Arbeitsbedingungen mechanischer Energie anzupassen. Mit der Weiterentwicklung der Materialwissenschaften und der intelligenten Steuerungstechnik, Zukünftige Energiesysteme werden sich in Richtung höherer Effizienz und geringerer Wartungskosten entwickeln, Bereitstellung zentraler Unterstützung für die Ökologisierung und Intelligenz des Schienenverkehrs.

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Luoyang Fenyo Heavy Industries Co., Ltd,Das 1998 gegründete Unternehmen ist ein Hersteller von gegossenen Eisenbahnteilen. Unsere Fabrik erstreckt sich über eine Fläche von 72.600 qm, mit mehr als 300 Mitarbeiter, 32 Techniker, einschließlich 5 leitende Ingenieure, 11 Hilfsingenieure, Und 16 Techniker. Unsere Produktionskapazität beträgt 30,000 Tonnen pro Jahr. Momentan, Wir produzieren hauptsächlich Gussteile, Bearbeitung, und Montage für Lokomotive,Triebwagen,Hochgeschwindigkeitszüge, Bergbauausrüstung,Windkraft,usw. Unsere Produkte wurden nach Russland exportiert, die Vereinigten Staaten, Deutschland, Argentinien, Japan, Frankreich, Südafrika,Italien und andere Länder.

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