Перспективы развития стартер-генераторов для промышленных транспортных средств

Никита Вадимович Савостеенко, Юрий Семенович Усынин

Аннотация


Рассматривались требования и особенности эксплуатации основных электротехнических элементов транспортных средств. Приведены технические и эксплуатационные характеристики аккумуляторной батареи, стартера и генератора. Приведен анализ современного состояния стартер-генераторов, указаны их достоинства и недостатки применительно к промышленным транспортным средствам средней мощности. Полученные результаты позволяют определить особенности и оценить возможность реализации стартер-генератора. Показано, что попытка совместить в одном электротехническом комплексе функции стартера и генератора в современных транспортных средствах средней мощности (промышленных тракторах, вездеходах и т. д.) с учетом возможностей современного электрооборудования весьма затруднена и вряд ли рациональна. Решение видится в рамках многосвязных систем электропривода, в частности, на основе дифференциального электропривода с применением планетарных механических передач и синхронных реактивных машин с независимым возбуждением. Описаны основные преимущества и особенности эксплуатации планетарных механизмов. Дана краткая характеристика и обоснование выбора синхронной реактивной машины независимого возбуждения с позиции реализации стартер-генератора для промышленных транспортных средств средней мощности

Ключевые слова


стартер-генератор; промышленные транспортные средства; планетарный редуктор; дифференци-альный электропривод; синхронная реактивная машина независимого возбуждения

Полный текст:

PDF

Литература


Yutt V.E. Elektrooborudovanie avtomobiley [Electrical Equipment of Cars]. 3rd ed. Moscow, Transport Publ., 2000. 320 p.

Bosch R. Automotive Electric / Electronic Systems, Heidelberg, Springer-Verlag Berlin Publ., 1995.

Chizhkov Yu.P. Elektrooborudovanie avtomobiley i traktorov [Electrical Equipment of Cars and Tractors]. Moscow, Mechanical engineering Publ., 2007. 656 p.

Malyugin P.N., Kovrigin V.A. Elektrooborudovanie avtomobiley [Electrical equipment of cars]. Moscow, SibADI Publ., 2003. 130 p.

Nabokikh V.A. Elektrooborudovanie avtomobiley i traktorov [Electrical Equipment of Cars and Tractors]. Moscow, Academia Publ., 2004. 105 p.

Denton T. Automobile Electrical and Electronic Systems, Oxford, Routledge Publ., 2012. 685 p.

Schäfer H. Integrierter Starter-Generator (ISG): Das multifunktionale Bindeglied zwischen Bord-Netz und Antriebsstrang im Kraftfahrzeug. Deutschland, Expert Publ., 2001. 286 p.

Pacheco A.F., Tibola J.R., Martins M.E.S., MacHado P.R.M., Pinheiro H., Gründling H.A. The Use of

a Mean Value Model to Achieve the Best Efficiency of a Variable Speed Generator Coupled to a Diesel Engine. 21th SAE BRASIL International Congress and Exhibition, 2012. DOI: 10.4271/2012-36-0333

Kotani Y., Shinogi Y., Nakada Y., Nakagawa Y. Interconnection Technology for Engine Generators. SAE/JSAE 2003 Small Engine Technology Conference and Exhibition, 2003. DOI: 10.4271/2003-32-0053

Nikolaev V.V. [Research of Operating Modes of a Valve Starter-Generator]. 11-ya Mezhdunarodnaya nauchno-tekhnicheskaya konferentsiya studentov i aspirantov [11th International Scientific and Technical Con-fe¬rence of Undergraduate and Graduate Students], 2005, pp. 28–29. (in Russ.)

Nikolaev V.V. Starter-generator avtonomnykh ob”yektov na osnove ventil’no-induktornoy mashiny: dis. kand. tekhn. nauk [Starter-Generator of Autonomous Objects Based on a Valve-Inductor Machine. Cand. sci. diss.]. Moscow, 2005. 145 p.

Anisimov, V.M. Elektromekhanicheskiye starter-generatornyye sistemy avtomobil’nykh transportnykh sredstv (Teoriya, proyektirovaniye, issledovaniye): dis. d-ra tekhn. nauk [Electromechanical Starter-Generator Systems of Automobile Vehicles (Theory, Design, Research). Doct. sci. diss.]. Samara, 2004. 378 p.

Anisimov V. M. [Analysis of Design Options For Non-Contact Automobile Valve Starter-Generators of Di-rect Current]. Bulletin of the Samara State Aerospace University. Ser. Actual Problems of Radio Engineering, 2002, iss. 6, pp. 75–81. (in Russ.)

Kappel' A.I. Starter generatory kolen-valovogo tipa (KSG). Osnova budushchikh kontseptsiy [Starter Crankshaft Generators (KSG). The Basis for Future Concepts]. Germany, Expert Publ., 1999. 120 p.

Kruse R., Schäfer H., Wähner L. [Integrierter Starter-Generator fur das 42-V-Bordnetz]. ATZ: Automobil-techn. Zeitungshrifte, 2002, no. 7–8, pp. 668–674.

Burenkov K.E., Kupeev Yu.A., Agafonov A.N. [Integrated Starter-Generator - the Basis for Future Vehicle Designs]. Automotive electrical equipment, 2001, no. 3–4, p. 23. (in Russ.)

Ventil'nye reaktivnye elektrodvigateli / generatory [Switched Reluctance Motors / Generators]. Available at: http://www.kaskod.ru/produkt/motorsrm/srm_article01/ (accessed 02.09.2020).

Ventil'nyy induktornyy dvigatel' s samopodmagnichivaniem [Valve Inductor Motor with Self-Magnetization]. Available at: http://niiae.ru/ru/napravleniya-raboty/elektrodvigateli/224-2012-03-14-06-40-50 (accessed 02.09.2020).

Usynin Yu.S., Nesmeyanov A.S. [Energy-Power Indicators of a Differential Electric Starter Drive for Start-ing an Internal Combustion Engine. Interuniversity collection of scientific papers, 1995, pp. 65–67. (in Russ.)

Usynin Yu. S., Nesmeyanov A.S. Sposob elektricheskogo puska dvigatelya vnutrennego sgoraniya [Method of Electric Start of an Internal Combustion Engine]. Patent RF no. 2001100773/06, 2002.

Savosteenko N.V., Shishkov A.N., Bychkov A.E. [Starter-Generator Differential Electric Drive of

the Medium-Powered Indastrial Vehilces]. 2019 IEEE Russian Workshop on Power Engineering and Automation of Metallurgy Industry: Research and Practice, 2019. DOI: 10.1109/peami.2019.8915420

Usynin Yu.S, Shishkov A.N., Belousov E.V., Savoosteenko N.V. Starter-generator s differentsial'nym el-ektroprivodom i sposob upravleniya starter-generatorom [A Starter-Generator With a Differential Electric Drive and a Method of Controlling a Starter-Generator]. Patent RF no. 2019107107, 2020.

Belousov E.V., Savosteenko N.V., Funk T.A., Denisova T.V., Rumyantseva E.A. [Differential twin-engine automobile electric drive]. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019. DOI: 10.1088/1757-899x/537/6/062086

Denton T. Automobile Mechanical and Electrical Systems. 2nd ed, London, Taylor & Francis Ltd Publ., United Kingdom, 2017. 368 p.

Antonov A.S. Silovye peredachi kolesnykh i gusenichnykh mashin. Teoriya i raschet [Power Transmis-sions of Wheeled and Tracked Vehicles. Theory and Calculation]. 2nd ed., Moscow, Mashinostroenie Publ., 1975. 480 p.

Krasnen'kov V.I., Vashets A.D. Proektirovanie planetarnykh mekhanizmov transportnykh mashin [Design of Planetary Mechanisms of Transport Machines]. Moscow, Mashinostroenie Publ., 1986. 272 p.

Hu Y., Talbot D., Kahraman A. A load distribution model for planetary gear sets. Journal of Mechanical Design, 2018, vol. 140, iss. 5. DOI: 10.1115/1.4039337

Chaari F., Abbes M.S., Rueda F.V., Del Rincon A.F., Haddar M. Analysis of planetary gear transmission in non-stationary operations. Frontiers of Mechanical Engineering, 2013, no. 8 (1), pp. 88–94. DOI: 10.1007/s11465-013-0361-8

Sharipov V.M., Gorodetskiy K.I., Marinkin A.P., Naumov E.S., Parfenov A.P., Sergeev A.I., Strelkov A.G., Feofanov Yu.A. Sharipova N.N., Shevelev A.S., Shchetinin Yu.S. Ustroystvo traktorov [Construction of tractors]. Moscow, Moscow State Technical University, 2007. 320 p.

Kozlovskiy V. N., Yutt V. E. [Assessment of the Influence of the Dimensional Parameters of the Core of an Automobile Starter-Generator Device on its Technical Characteristics]. Elektronika i elektrooborudovanie transporta [Electronics and Electrical Equipment of Transport], 2009, no. 2–3, pp. 14–16. (in Russ.)

Usynin Yu.S., Grigor'ev M.A., Vinogradov K.M. [Electric Drives and Generators with Independent Excita-tion Synchronous Reluctance Machine]. Elektrichestvo [Electricity], 2007, no. 3, pp. 21–26. (in Russ.)

Usynin Yu.S., Grigor'ev M.A., Shishkov A.N. [Valve Electric Drive with a Synchronous Reluctance Ma-chine of Independent Excitation]. Elektrotekhnika [Electrical engineering], 2013, no. 3, pp. 37–43. (in Russ.)

Grigor'ev M.A., Usynin Yu.S. (Ed.). Ventil’nyy elektroprivod s sinkhronnoy reaktivnoy mashinoy nezavi-simogo vozbuzhdeniya: monogr. [Valve Electric Drive with a Synchronous Reluctance Machine of Independent Excitation: Monograph]. Chelyabinsk, South Ural St. Univ. Publ., 2010. 159 p.

Usynin Yu.S. [Multiply Connected Control Systems of Electric Drives with a Synchronous Reluctance Machine of Independent Excitation]. Elektrotekhnika [Electrical engineering], 2014, no. 10, pp. 49–53. (in Russ.)




DOI: http://dx.doi.org/10.14529/power200411

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.