淺析電傳動技術在工程機械上的應用

肖聰　黃超　陳煒

摘 要：電傳動技術就是將電能轉換為機械能的過程，當前的生產過程中，該技術具有設備移動靈活、運行可靠的特點。在長期發展過程中，電傳動技術首先應用于工程機械領域，并逐漸擴展到其他領域。筆者在對于各類型電傳動技術的基礎上，介紹了該技術的發展歷程及其在工程機械上的應用。電傳動技術中的行走驅動系統和工作驅動系統被應用得最為廣泛。本文初步介紹了電傳動技術系統的結構及其應用，并對其發展前景提出了自己的看法。

關鍵詞：電傳動技術；工程機械；應用

電傳動技術的能量傳動過程較為簡單，它直接將所擁有的電能轉化為機械能，并用于生產生活。在當前的生產過程中，電動機和動力源往往并沒有采用剛性連接，因此，該系統對于空間的利用率較高，設備移動較為靈活，運行中的可靠性也較高。下面將對電傳動技術進行全面的分析。

1 電傳動技術概述

1.1 發展歷程

電傳動技術在我們的現實生活中應用較為廣泛，它本質上是利用電動機驅動機械設備或者交通運行設備，從而實現電能向機械能的轉變。在發展初期，該技術依靠天軸、皮帶將電動機和設備相連接，在這種方式下，能量傳遞效率低下，損耗較快。一旦電機出現故障，整個設備將中斷運行。20世紀初期，電傳動技術經歷了“單電動機拖動”到“多電動機拖動”的轉變，實現了工程機械中每一個模塊都由一個電機拖動。但現在，電傳動技術實現了局部或者全部自動化。隨著科技水平的提高，電傳動技術開始向著智能化、大功率方向發展。

1.2 電傳動技術類型

將電傳動系統按照電能轉化形式可以分為以下3類：直—直電傳動系統，在這種系統下利用直流電機所產生的直流電驅動整個能量轉換系統。這種方式下直流電直接被提供給電動機，直流電產生裝置和轉換裝置被直接聯系在一起，通常通過改變電壓或者電流的方式來改變速度。這種方式調速性能優良，多被應用于精密調速裝置中；交—直電傳動系統，這種類型的系統運用交流電進行驅動，實現能量的轉換。在實際中，通常將產生的交流電整流為直流電，進而輸入整個能量轉換裝置中，這種方式較為安全穩定，維修時操作也相對簡單；交—直—交電傳動系統，這種系統需要由交流發電機、整流器、交流電動機組成，在具體操作中需要進行復雜的電氣轉換，運行速度依靠逆變器進行，相比于其他類型更具有安全性、可靠性、技術先進、技術成熟、維護方便的特性；交—交—電傳動系統，這個系統中省略去了較為復雜的交直流轉換過程，將交流電直接輸入能量轉換系統中，驅動交流電動機。這種方式受電源電壓影響較大，多應用于低速、大功率的系統之中，目前這種系統應用較少，但伴隨著自動化的發展，將會擁有較為廣闊的發展前景。

2 電傳動技術在工程機械領域的應用

隨著科技水平的提升，大量新的電傳動系統得到了應用。這些新科技擺脫了傳統裝置的缺點，大多具備高功率、強勁驅動的特點。

2.1 電傳動行走系統

電傳動行走系統相比于電傳動系統與行走系統，其結構更加更加簡單，并沒有離合器、變速器、傳動軸等主要部件，從而延長了裝置的使用壽命，而且進一步提高了裝置的安全性能。同時，這種簡化的傳動裝置能夠增大車輛的離地間隙，增加相關性能，并且也省略去了大扭矩裝置制造中的困難。電動輪與動力源之間采用軟電纜進行銜接，占用空間相對較少，在布置中較為靈活。在整車設計中，自由度較大，能夠合理進行分配軸向載荷。當前采用電傳動行走系統的多為履帶推土機、大噸位的礦用車等大功率裝置。在實際操作中，這種裝置能夠實現精確控制，安全精確地完成各項工作，在節能減排中也有一定的現實意義。

2.2 電傳動工作系統

在實際工程中，工程機械為了能夠實現方便移動，多會將發電機安裝在相關設備上。機械設備通過自身所攜帶的發電機發出的交流電進行工作。在更高標準的機械中還會安裝電流逆變系統，以實現不可控的交流電向可控的交流電轉變。另外，一些移動范圍較小，工作環境固定，功率較大的裝置會直接采用外界供電，這種情況下可以簡化自身裝備，節省相關運行成本。這種電器驅動裝置在解決用戶的要求的同時能夠通過衛星計算機進行監控，從而準確的實現預警和相關監控功能。

3 電傳動系統在工程機械上的應用前景

3.1 應用領域更加廣泛

電傳動系統最早應用于內燃機車中，之后被應用于艦船、重型車輛等領域。現今，隨著科技水平的提高，大功率、高效能的元器件出現，交流控制技術也得到較大的發展，高速鐵路等領域也取得突破性的發展，這些新的技術將會進一步推動電傳動技術在工程機械領域的快速發展。

3.2 推動環境保護工作

隨著人們生活水平的提高，越來越多人注重生態環境的保護工作，以往的粗放型生產方式難以再適應新的社會發展，節能減排將成為新時期的重要難題。我國發展中，工程機械大多采用燃料作為動力，提高相關燃料的使用效率或者利用新型清潔能源代替燃料將會成為普遍的做法。電傳動技術將會成為我國工程機械領域發展的主要方向。

3.3 電傳動技術推動高效益的實現

每一項建設工程都會盡力追求低成本、高效益，將工程機械大型化將會成為工程建設的不二選擇。大型化的工程機械能夠大大提高節能效果。另外，大型化的工程機械也是國家節能減排政策的號召，新技術的發展也將推動電傳動技術在工程機械領域的廣泛應用。

4 結語

電傳動技術具有工作效率高、調速性能優良的特點，在我國工程機械領域中將會得到廣泛的運用和重視。當前，電傳動技術主要運用于電傳動行走系統和電傳動工作系統之中，優良的性能也將會推動著其被更廣泛地應用于工程機械領域。

參考文獻

[1]譚剛，陳韜，李軍，等.電傳動技術在工程機械中的應用[J].電子測試，2014，（13）：88-90.

[2]黃克.大型推土機電傳動系統研究[D].長安大學，2015.

（作者單位：湖北省武漢市武漢科技大學 機械學院）