DOI: 10.47026/1810-1909-2022-3-95-102
УДК 621.333.3
ББК О152
М.Ю. СИДОРОВ, А.Г. КАЛИНИН, В.А. БАКШАЕВ, Е.Л. ГОРШКОВ, Е.Е. ГОРШКОВ
Ключевые слова
многофазный электродвигатель, аксиальный мотор, магнитные материалы, КПД электрических машин
Аннотация
Цель исследования – импортозамещение тяговых электроприводов в рамках субсидируемого проекта по созданию в Чувашии серийного производства семейства фронтальных погрузчиков с гибридным электроприводом.
Для многих транспортных электродвигателей работа в режиме высокомоментного электродвигателя не является основным режимом работы, поскольку разгон транспортного средства осуществляется за короткое время с преодолением низкоэффективных тихоходных режимов. Отличительной особенностью тягового электродвигателя для шасси фронтального погрузчика является перестановка приоритетов в пользу целевых эксплуатационных технологических режимов.
Приведены аналитические результаты этапа эскизного проекта тягового электродвигателя каждого колеса для шасси фронтального погрузчика с гибридной электрической трансмиссией. Расчетным путем установлено, что для заданных тягово-динамических, температурных и габаритных характеристик наиболее эффективен вентильный тип двигателя с постоянными редкоземельными магнитами NdFeB, число фаз – 6, магнитная система радиальная с тангенциальными магнитными подпорами, немагнитный зазор – 3 мм, бандаж на основе углеродной нити, охлаждение принудительное жидкостное. Наибольший КПД, 92%, приходится на цикл тяжелых эксплуатационных режимов погрузчика. Установлено также, что затраты на производство двигателя с аксиальной магнитной системой выше по сравнению с таковыми при производстве двигателей цилиндрического типа при условии равенства электромагнитной мощности.
Приведено обоснование выбора магнитной системы на основе соотношений магнитных потоков для разных в комбинациях полюсов ротора и зубцов статора. В материалах статьи иллюстрируются эпюры магнитных полей и распределение температур тягового электродвигателя, рассчитанные на этапе эскизного проектирования методом конечных элементов, а также габаритный чертеж эскиза электродвигателя для заданных эксплуатационных характеристик, переданный на стадию технического проектирования.
Литература
Сведения об авторах
Сидоров Михаил Юрьевич – кандидат технических наук, генеральный директор, АО «Специальное машиностроительное конструкторское бюро», Россия, Санкт-Петербург (sidorov@smbdb.ru).
Калинин Алексей Германович – кандидат технических наук, доцент кафедры электротехнологий, электрооборудования и автоматизированных производств, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (humanoid1984@yandex.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4598-507X).
Бакшаев Владимир Александрович – генеральный директор, ЗАО «Чебоксарское предприятие «Сеспель», Россия, Чебоксары (zaosespel@yandex.ru).
Горшков Евгений Львович – инженер, АО «Специальное машиностроительное конструкторское бюро», Россия, Санкт-Петербург (gorshkov.el@yandex.ru).
Горшков Евгений Евгеньевич – инженер, АО «Специальное машиностроительное конструкторское бюро», Россия, Санкт-Петербург (gorshkov.el@yandex.ru).
Формат цитирования
Сидоров М.Ю., Калинин А.Г., Бакшаев В.А., Горшков Е.Л., Горшков Е.Е. Тяговый электродвигатель для шасси фронтального погрузчика // Вестник Чувашского университета. – 2022. – № 3. – С. 95–102. DOI: 10.47026/1810-1909-2022-3-95-102.
Материал опубликован в рамках реализации этапа государственного контракта «Создание высокотехнологичного импортозамещающего производства семейства фронтальных погрузчиков с гибридным электроприводом»
(идентификатор государственного контракта № 000000S407521QLX002).
