⑴ 机车传动装置的分类
利用原动机驱动离心泵,使获得能量的工作液体(机车用油)冲击涡轮从而驱动车轮来实现传递动力的装置。1902年德国的费廷格提出了液力循环元件(液力耦合器和液力变扭器)的方案,即将泵轮和涡轮组合在同一壳体内,工作液体在壳体内循环流动。采用这种元件大大提高了液力传动装置的效率。液力传动首先用于船舶。1932年制成第一台约60千瓦的液力传动柴油动车。
液力耦合器有相对布置的一个泵轮和一个涡轮。泵轮轴和涡轮轴的扭矩相等。涡轮转速略低于泵轮转速,二者转速之比即为液力耦合器的效率。液力耦合器用于机车主传动时,效率约为97%。液力变扭器除泵轮和涡轮外,还有固定的导向轮。涡轮与泵轮的扭矩之比称变扭比,转速比越小则变扭比越大。在同样的泵轮转速下,涡轮转速越低则涡轮扭矩越大。因此机车速度越低则牵引力越大,机车起动时的牵引力最大。液力变扭器的效率只在最佳工况下达到最大值。现代机车用的液力变扭器效率可达90%~91%。但当转速比低于或高于最佳工况时,效率曲线即呈抛物线形状下降。为使机车在常用速度范围内都有较高的传动效率,机车的液力传动装置一般采用不止一个简单的液力变扭器。机车液力传动装置如梅基特罗型、克虏伯型、苏里型、SRM型、ΓΤК型等,都是将一个液力变扭器与某种机械传动装置结合使用。福伊特型则是采用 2~3个液力变扭器(最佳工况点的转速比一般并不相同)或液力耦合器(图1),利用充油和排油换档,在各种机车速度下都使当时效率最佳的那一液力循环元件充油工作。换档时,前一元件排油和后一元件充油有一段重叠时间,所以换档过程中的机车牵引力只是稍有起伏而不中断。和其他类型相比,福伊特型液力传动装置的重量较大,但有结构简单、可靠性较高的优点。到60年代,经验证明:对于1500千瓦以上的液力传动装置,福伊特型较为适用。中国机车所用的液力传动装置都是这一类型的。
大功率增压柴油机车的液力传动装置都不用液力耦合器,但燃气轮机车的液力传动装置则用一个启动变扭器,并在高速时用一个液力耦合器。
液力循环元件传递功率P的能力也像其他液力机械一样,与工作液体重度r的一次方、泵轮转速n的三次方和元件尺寸D的五次方成正比,即P∝rnD。在柴油机车上,为了减小传动装置的尺寸,柴油机都不直接驱动液力循环元件的泵轮,而是通过一对增速齿轮,在轴承和其他旋转件容许线速度的限制范围内,尽可能提高泵轮转速。燃气轮机车由于转速很高,所以用一级甚至两级减速齿轮来驱动泵轮。同一种传动装置,只要改变这种齿轮的增速比或减速比,即可在经济合理的范围内应用于不同功率的机车。
液力传动装置通常包括一组使输出轴能改变转向的换向齿轮和离合器机构。输出轴通过适当的机械部件(万向轴和车轴齿轮箱,或曲拐和连杆等)驱动机车车轮。液力传动系统还可包括一组工况机构,使机车具有两种最高速度,在高速档有较高的行车速度,在低速档有较高的效率和较大的起动牵引力和加速能力。因此同一机车既可用于客运,也可用于货运,或者既可用于调车,也可用作小运转机车。而当调车工况的最高速度定得较低时,机车在起动和低速运行时的牵引力可以超过同功率的电力传动柴油调车机车。
1965年出现的液力换向柴油调车机车,传动装置有两组液力变扭器,每个行车方向各用一组,换向动作也用充油排油的方式来完成。当机车正在某一方向行驶时改用另一方向的液力变扭器充油工作,由于变扭器的涡轮转向与泵轮相反,对机车即起制动作用。机车换向不必先停车。只要司机改换行车方向手把的位置,机车即可自动地完成从牵引状态经过制动、停车,又立即改换行车方向的全部过程。
液力传动装置不用铜,重量轻,成本低,可靠性高,维修量少,并具有隔振、无级调速和恒功率特性好等优点,因而得到广泛采用。联邦德国和日本的柴油机车全部采用液力传动。 把机车原动机的动力变换成电能,再变换成机械能以驱动车轮而实现传递动力的装置。电力传动装置按发展的顺序有直-直流电力传动装置、交-直流电力传动装置、交-直-交流电力传动装置、交-交流电力传动装置四种。它们所用的牵引发电机、变换器(指整流器、逆变器、循环变频器等)和牵引电动机类型各不相同。
直-直流电力传动装置
1906年美国制造的150千瓦汽油动车最先采用了直-直流电力传动装置。1965年以前,世界各国单机功率75~2200千瓦的电传动机车都采用这种电力传动装置。这是因为同步牵引发电机无法高效变流,异步牵引电动机难于变频调速,只能采用直流电机。直-直流电力传动原理是基于直流电机是一种电能和机械能的可逆换能器,其原理见图 2。原动机G为柴油机,通过联轴器驱动直流牵引发电机ZF,后者把柴油机轴上的机械能变换成可控的直流电能,通过电线传送给1台或多台串并联或全并联接线的直流牵引电动机ZD,直流牵引电动机将电能变换成转速和转矩都可调节的机械能,经减速齿轮驱动机车动轮,实现牵引。此外设有自控装置。自控装置由既对柴油机调速又对牵引发电机调磁的联合调节器、牵引发电机磁场和牵引电动机磁场控制装置等组成,用来保证直-直流电力传动装置接近理想的工作特性。
交-直流电力传动装置
直流牵引发电机受整流子限制,不能制造出大功率电力传动装置。60年代前期,美国发明大功率硅二极管和可控硅,为制造大功率的电力传动装置准备了条件。1965年法国研制成 1765千瓦交-直流电力传动装置,它是世界各国单机功率 700~4400千瓦机车普遍采用的电力传动装置。
交-直流和直-直流电力传动原理相似。由图3可以看出两者差异在于柴油机 G驱动同步牵引发电机TF,经硅二极管整流桥ZL,把增频三相交流电变换成直流电,事实上TF和ZL组成等效无整流子直流电机。其余部分和自控装置主要工作原理与直-直流电力传动装置相同。
交-直-交流电力传动装置
异步牵引电动机结构简单,体积小,工作可靠,在变频调压电源控制下,能提供优良调速性能。联邦德国于 1971年研制成实用的交-直-交流电力传动装置,如图4所示。
交-直-交流电力传动原理如下:柴油机 G驱动同步牵引发电机TF,产生恒频可调压三相交流电(柴油机恒速时),经硅整流桥ZL变换成直流电,再经过可控硅逆变器 N(具有分谐波调制功能)再将直流电逆变成三相变频调压交流电,通过三根电线传输给多台全并联接线的异步牵引电动机AD。AD将交流电能变换成转速和转矩可调的机械能,驱动机车动轴,实现牵引。它的自控装置由联合调节器以及对同步牵引发电机磁场、变换器、异步牵引电动机作脉冲、数模或逻辑控制的装置组成,从而提供接近理想的工作特性。
交-交流电力传动装置
交-直-交变频调压电能经二次变换,降低了传动装置的效率,而且逆变器用可控硅需要强迫关断,对主电路技术有较高的要求。为提高效率,在交-交流电力传动装置中采用了自然关断可控硅相控循环变频器(图5)。60~70年代,美国在重型汽车上,苏联在电力机车上都采用了交-交流电力传动装置。不过美国用的是异步牵引电动机牵引,苏联用的是同步牵引电动机牵引。
交-交流电力传动原理如图5所示。柴油机G驱动同步牵引发电机TF,发出增频可调压交流电,经相控循环变频器FB变换成可变频调压的三相交流电(降频),输给多台全并联接线的异步牵引电动机AD。AD将交流电能变换成转速和转矩可调的机械能,驱动动轮实现牵引。它的自控装置也是由联合调节器、脉冲、数模、逻辑电路等装置构成(但对可控硅导通程序要求严格),同样能保证优良的工作特性。
⑵ 汽车传动系统的电力式传动系统是怎么样的
电力传动是很早采用的一种无级传动装置(见图)。
电力式传动系统示意图1—发动机;2—发电机;3—车轮;4—逆变装置;5—可控硅整流器
由汽车发动机带动发电机发电
⑶ 飞机的电动传动是什么
电传操纵系统:是将飞行员的操纵信号,经过变换器变成电信号,通过电缆直接传输到自主式舵机的一种系统。
它去掉了传统的飞机操纵系统中布满飞机内部的从操纵杆到舵机之间的机械传动装置和液压管路。
电传操纵系统的主要组成部分包括运动传感器、中央计算机、作动器和电源等。为保证飞行的可靠性,电传操纵系统都采用冗余度设计:
即四套独立的电传操纵系统,实行“少数服从多数”原则。
一旦出现故障,有一套不工作,另外三套还可操纵飞机正常飞行。
如果一套“乱来”,出现错误,另外三套可以把它纠正过来。
四余度操纵系统的优点是它可以允许有“第二次故障”。
但是该系统技术复杂,研制成本高,机务维修量大,目前只有少数国家掌握。
●较为规范的名称是:三轴四余度数字式电传/主动控制系统。四余度电传控制技术在西方国家已发展成熟并应用到他们的第三代和第四代战机上。
●三轴四余度数字式电传/主动控制系统:所谓三轴是指纵轴、横滚轴和偏航轴,四余度是指三条数字信道与一条备用仿真式信道。
●讲通俗一点,‘三轴四余度’就是采用计算机控制的飞机,即不再用机械操纵杆,而采用纯数字式电传操纵系统。
●
电传操纵系统:是将飞行员的操纵信号,经过变换器变成电信号,通过电缆直接传输到自主式舵机的一种系统。它去掉了传统的飞机操纵系统中布满飞机内部的从操
纵杆到舵机之间的机械传动装置和液压管路。电传操纵系统的主要组成部分包括运动传感器、中央计算机、作动器和电源等。为保证飞行的可靠性,电传操纵系统都
采用冗余度设计。:即四套独立的电传操纵系统,实行“少数服从多数”原则。一旦出现故障,有一套不工作,另外三套还可操纵飞机正常飞行。如果一套“乱
来”,出现错误,另外三套可以把它纠正过来。四余度操纵系统的优点是它可以允许有“第二次故障”。但是该系统技术复杂,研制成本高,机务维修量大,目前只
有少数国家掌握。
●我国从1991年开始进行三轴四余度数字式电传/主动控制系统的开发,采用该技术的J-8IIACT验证机在1996年12月29日实现首飞。
●现在歼10、歼-7MF、FC-1均采用电传操纵系统。
⑷ 3.电空传动装置有何优点
2.电磁传动装置一般由什么组成?3.电磁铁一般有几种分类?4.串联电磁铁有何特点?并联电磁铁有何特点?5.交流电磁铁的吸力有什么特点?6.简述闭式电空阀的工作原理。电空传动装置由电磁传动装置的吸力特性可知,电磁吸力随气隙的增加而下降,因此在需要长行程,大传动力的场合,用电磁传动装置就不适宜了。而电空传动装置却能将较大的力传递较远
⑸ 电力传动装置
传动装置的分类[2]
任何一部完整的机器都由动力部分、传动装置和工作机构组成,能量从动力部分经过传动装置传递到工作机构。根据工作介质的不同,传动装置可分为四大类:机械传动、电力传动、气体传动和液体传动。
(1)机械传动
机械传动是通过齿轮、皮带、链条、钢丝绳、轴和轴承等机械零件传递能量的。它具有传动准确可靠、制造简单、设计及工艺都比较成熟、受负荷及温度变化的影响小等优点,但与其他传动形式比较,有结构复杂笨重、远距离操纵困难、安装位置自由度小等缺点。
(2)电力传动
电力传动在有交流电源的场合得到了广泛的应用,但交流电动机若实现无级调速需要有变频调速设备,而直流电动机需要直流电源,其无级调速需要有可控硅调速设备,因而应用范围受到限制。电力传动在大功率及低速大转矩的场合普及使用尚有一段距离。在工程机械的应用上,由于电源限制,结构笨重,无法进行频繁的启动、制动、换向等原因,很少单独采用电力传动。
(3)气体传动
气体传动是以压缩空气为工作介质的,通过调节供气量,很容易实现无级调速,而且结构简单、操作方便、高压空气流动过程中压力损失少,同时空气从大气中取得,无供应困难,排气及漏气全部回到大气中去,无污染环境的弊病,对环境的适应性强。气体传动的致命弱点是由于空气的可压缩性致使无法获得稳定的运动,因此,一般只用于那些对运动均匀性无关紧要的地方,如气锤、风镐等。此外为了减少空气的泄漏及安全原因,气体传动系统的工作压力一般不超过0.7~0.8MPa,因而气动元件结构尺寸大,不宜用于大功率传动。在工程机械上气动元件多用于操纵系统,如制动器、离合器的操纵等。
⑹ 机车电传动系统的功用
将发动机发出的动力传给汽车的驱动车轮,产生驱动力,使汽车能在一定速度上行驶。
传动系统一般由离合器、变速器、万向传动装置、主减速器、差速器和半轴等组成。
传动系统的作用如下:1、实现降速增矩:发动机转速高而相应的转矩(牵引力)小,汽车驱动轮无法直接与发动机相连接,而要通过传动系统降低转速、增加转矩。
2、保证汽车能倒车行驶:汽车在某些情况下需倒车,因发动机不能倒转,这需要通过变速器的倒档实现。
3、在必要时中断动力的传递:起动发动机或汽车换档、制动时都要暂时中断动力的传递,此功能由离合器实现。在汽车长时间停车,或汽车虽停车但发动机还不熄火的情况下,都要求传动系统较长时间保持中断,这个功能由变速器的空档实现。
4、实现两侧驱动轮差速转动:汽车转弯时,两侧车轮通过的距离不相等,外侧车轮应比内侧车轮转得快,由差速器来实现。
⑺ 火车上的电传动和液力传动分别指什么呀
电传动:机车上使用柴油内燃机产生动力,动力经发电机转化成电力,再由电动机驱动车轮
液力传动:叶轮将动力机(内燃机、电动机、涡轮机等)输入的转速、力矩加以转换,经输出轴带动机器的工作部分。液体与装在输入轴、输出轴、壳体上的各叶轮相互作用,产生动量矩的变化,从而达到传递能量的目的。液力传动与靠液体压力能来传递能量的液压传动在原理、结构和性能上都有很大差别。液力传动的输入轴与输出轴之间只靠液体为工作介质联系,构件间不直接接触,是一种非刚性传动。液力传动的优点是:能吸收冲击和振动,过载保护性好,甚至在输出轴卡住时动力机仍能运转而不受损伤,带载荷起动容易,能实现自动变速和无级调速等。因此它能提高整个传动装置的动力性能。
⑻ 常见的传动装置有哪些
齿轮传动(机械手表),链条传动(自行车),皮带传动(汽车起动机)。
⑼ 电动汽车传动装置的作用是什么
传动装置电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴,当采用电动轮驱动时,传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动,所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器
⑽ electric actuator是什么意思
电力传动装置,电动执行机构