Способ управления поворотом транспортного средства Советский патент 1983 года по МПК B60L11/02 

Изобретение относится к транспорным средствам с индивидуальным приводом движителей, используемых преимущественно в сельском хозяйстве, а также тягачах, автопоездах и самоходных шасси.

Известен способ управления поворотом транспортного средства путем изменения тока возбуждения тяговых двигателей, связанных с движителями одного из бортов транспортного средства 1}.

Недостатками известного способа управления являются необходимость иметь постоянное ослабление тока возбуждения на всех тяговых двига.телях трансмиссии, в пределах которого только и возможно увеличение тока возбуждения двигателей забегающего борта, и тем самым иметь пониженный диапазон изменения скорости, а также недостаточный диапазон изменения крутящего момента, пониженный КПД электрического привода и инерционность управления, обусловленная большой постоянной времени обмотки возбуждения электродвигателя.

Кроме того, реализация известног способа управления приводит к снижению максимальной силы тяги транспортного средства, не обеспечивает достаточного для надежной управляемости взаимного изменения крутящих моментов двигателей разных бортов.

Цель изобретения - улучшение тягово-энергетических показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в процессе управления поворотом транспортного средства путем изменения тока возбуждения тяговых электродвигателей, связанньох с движителями одного из бортов транспортного средства, одновременно и с тем же энакся на электродвигателях, связанных с движителями другого борта, изменяют напряжение питания.

Способ управления поворотом транпортного средства осуществляется следующим образом,.

В ирюцессе движения транспортного средства сельскохозяйственного назначения оно постоянно испытывает действие разнообразных возмущанкцих факторов. Управление транспортным средством, направленное на стабилизацию его пря юлинейного движения, должно создавать в тяговом приводе факторы, противодействующи-е действию возмущений. Так, если при появлении раэворачиваквдего момента или любого другого возмущения транспортное средство начнет разворачиваться то в приводе должен быть создан поворачивающий момент, направленный противоположно разворачивающему и компенсирующий его действие. Вследствие этого прямолинейное движение транспортного средства будет стабилизировано.

. .Когда возникает необходимость осуществить поворот, в приводе также должен быть создан поворачивающий момент, направленный в сторону требуемого изменения направления движения. Этот поворачивающий момент создается путем воздействия на напряжение питания и токи возбуждения тяговых электродвигателей, связанных с движителями разных бортов транспорного средства, причем на двигателях одного борта изменяют напряжение, а на двигателях другого - ток возбуждения .

При снижении напряжения на одном из электродвигателей его якорный ток снижается пропорционально напряжению, причем снижается безынерционно. Снижается также и крутящий йомент на валу этого электродвигателя и касательная сила тяги на связанном с ним колесе.

Снижение тока возбуждения на элекродвигателе, связанном с колесом другого борта транспортного средства, приводит к увеличению тока якоря этого двигателя, причем процесс этот протекает инерционно с постоянной времени обмотки возбуждения двигателя. Крутящий момент на валу этого двигателя увеличивается, так же, как и касательная сила тяги на связанном с ним колесе.

В результате этого появляется приложенный к транспортному средству поворачивающий момент, стремящийся повернуть транспортное средство таки .образом, чтобы снизить скорость забеганадег® борта и увеличить скорость отстающего до их выравнивания.

При совершении Транспортным средством поворота поворачивающий момент будет стремиться повернуть его в заданном направлении.

Чтобы создать поворачивакнций момент нужного направления путем уменьшения касательной силы тяги . на одном движителе и увеличения на другом, снижают напряжение на двигателе, связанном с движителем, силу тяги на котором стремятся уменьшить, и снижают ток возбуждения на двигателе, связанном с движителем, силу тяги на котором стремятся увеличить.

Если по какой-либо причине поворачивающий момент нужно будет уменьшить , например при- окончании поворота или при прекращении действия разворачивающего момента, выше описанные действия производят в обратном направлении, т.е. уменьшают воздействие на напряжения питания и токи возбуждения тяговых электродвигателей , связанных с движителями

разных бортов транспортного средства т.е. на двигателях одного борта уменьшают снижение напряжения, а на .двигателях другого -.тока возбуждения i При этом ранее сниженный крутящий момент на одном двигателе увеличивается, а ранее увеличенный на другом двигателе снижается, то же происходит с касательными силами тяги и созданный ранее поворачивающий момент также уменьшается.

Когда же §оздействР1е будет прекращено, напряжения и токи возбуждения двигателей вернутся к первоначальным равным значениям. К таковым вернутся и касательные силы тяги, в результате чего исчезнет поворачивакяций момент.

Поскольку оба управлякяцих воздействия на электродвигатели направлены на снижение управлякяцих параметров (в одном случае - напряжение| в другом - тока возбуждения), отпадает необходимость в их предварительном снижении. Это позволяет регулировать электрический привод по оптимальным зависимостям и, следовательно, достичь максимального КПД привода, так как снимаются ограничения регулирования, связанные с предварительным снижением напряжения и тока возбуждения. Это же обстоятельство позволяет снизить токовые нагрузки электрических машин тягового привода, так как магнитные потоки машин при неизменной их мощности оказываются выше. При заданном ограничении тока в приводе отказ от предварительного снижения токов возбуждения позволит получить 6ОЛЫ11ИЙ суммарный крутящий момент на электродвигателях и большую силу тяги при прочих равных .условиях.

Одновременно увеличится диапазон изменения скорости транспортного средства, поскольку коэффициент регулирования скорости, равный произведению коэффициента регу.лирования напряжения на коэффициент регулирования тока возбуждения электродвигателя, увеличится за счет увеличения тока возбуждения при отказе от предварительного снижения тока

возбуждения и за счет увеличения напряжения.

В процессе .управления транспортным средством предлагаемым способом снижение силы тяги на колесах одного борта происходит безынерционно, в то время как увеличение силы тяги на колесах другого бор(та происходит с постоянной времени обмотки возбуждения электродвигателя. Это способст-,

0 вует улучшению качества управления транспортным средством вследствие того, что кратковременные высокочастотные возмущения могут компенсироваться безынерционно и тем Сс1мым

5 с систекы автсмчатическогчэ регулирования тягового генератора может быть снята задача реагировать на кратковременные периодические воз.мущения, что существенно облегчит ее функционирование.

0

Реализация способа управления возможна с помощью любых известных устройств регулирования напряжения и тока возбуждения. В качестве первых могут применяться, например,

5 управляемые тиристорные или силовые транзисторные регуляторы, включаеNBje последовательно с каждьол электродвигателем постоянного тока, ot в качестве ргегуляторов тока - те Же

0 устройства, включенные параллельно обмоткам возбуждения.

В случае применения в качестве тяговых электродвигателей машин переменного тока в качестве регулято5ров напряжения могут применяться электромагнитшле дроссели, делители напряжения или преобразователи частоты. .

Применение способа управления

0 транспортным средством на сельскохозяйственных широкозахватных агре-. гатах позволит получить экономический эффект (в сравнении с прототи пом) за счет повышения 101Д привода 5 и всего агрегата, за счет расширения скоростного диапазона и,.следовательно, производительности агрегата, а также путем улучшения траекторных показателей агрегата, что supaжается в уменьшении повреждаемости

q культурных растений рабочими оргаtiavat и кол1есами агрегата.

СПОСОБ УПРАЕТЕВНИЯ ПОВОРОТОМ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА путем из|14енения тока возбуждения тягошш электродвигателей, чгвязанных с движителям одного КЗ бортов транспортного средства, от л и чаю щи йс я тем, что, с целью улучшения тягово-энергетичёских показате Ьй, одновременно и с тем же знаком на электродвигателях, связанных с движителями другого борта, изменяют напряжение питания.