ОБҐРУНТУВАННЯ КОНСТРУКЦІЙНОГО ВИБОРУ СИЛОВОЇ УСТАНОВКИ ЕЛЕКТРОТРАКТОРА
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-6840.2023.2.05Ключові слова:
колісний трактор, електричний двигун, трансмісія, механічна характеристика, ефективність, конструкційна схемаАнотація
Технічно обґрунтовано вибір електричного двигуна та конструкційної схеми силової установки при побудові електротрактору малого тягового класу. Використано методику, яка дозволила проаналізувати існуючі електричні двигуни, що використовуються в електричних приводах суміжних галузей промисловості, а також виконано технічне обґрунтування схемного рішення силової установки електричного трактора. Результатом є обґрунтований вибір синхронного двигуна з постійними магнітами, синхронного реактивного двигуна та асинхронного двигуна, як тих що доцільно впроваджувати в електротрактор. Практична значимість роботи
полягає у технічному обґрунтуванні вибору схемного рішення для формування електричної силової установки для малопотужних тракторів.
Посилання
Кожушко А.П., Даниленко В.Д., Селевич С.Г. Аналіз розвитку трансмісійних установок сучасних колісних тракторів. Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Автомобіле- та тракторобудування. 2022. № 2. С. 118 – 131. https://doi.org/10.20998/2078-6840.2022.2.13.
Sreeram k., Preetha P.K., Poornachandran P. Electric Vehicle Scenario in India: Roadmap,Challenges and Opportunities," 2019 IEEE International Conference on Electrical, Computer and Communication Technologies (ICECCT), Coimbatore, India, 2019. pp. 1 – 7. https://doi.org/10.1109/ICECCT.2019.8869479.
Domingues-Olavarría G., Márquez-Fernández F.J., Fyhr P., Reinap A., Andersson M., Alaküla M. Optimization of Electric Powertrains Based on Scalable Cost and Performance Models. IEEE Transactions on Industry Applications. 2019. vol. 55. № 1, pp. 751 – 764. https://doi.org/10.1109/TIA.2018.2864943.
Hu X., Li Y., Lv C., Liu Y. Optimal Energy Management and Sizing of a Dual Motor-Driven Electric Powertrain. IEEE Transactions on Power Electronics. 2019. vol. 34. № 8, pp. 7489 – 7501. https://doi.org/10.1109/TPEL.2018.2879225.
Moreda G.P., Muñoz-García M.A., Barreiro P. High voltage electrification of tractor and agricultural machinery – A review. Energy Conversion and Management. 2016. Vol. 115. pp. 117 – 131. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2016.02.018.
Volpato C.E.S., de Paula V.R., Barbosa J.A., Volpato E.L. Evaluation of the operational viability of the use of electricity as a source of power in agricultural tractors. American Society of Agricultural and Biological Engineers. 2016. p. 1. https://doi.org/10.13031/aim.20162458121.
Ткачов В.Ю., Кожушко А.П. Імітаційне моделювання руху електротрактора з урахуванням експлуатаційних режимів роботи. Вісник Національного технічного університету "ХПІ". Сер. : Автомобіле- та тракторобудування. 2023. № 1. С. 83 – 90. https://doi.org/10.20998/2078-6840.2023.1.06.
Rodrigues D.E., Teixeira M.M., Fernandes H.C., Modolo A.J., Rodrigues G.J. Desempenho de um microtrator utilizando-se motores com diferentes alternativas energéticas. Acta Sci. Technol. 2006. № 28, (1). pp. 55 – 63.
Dar A.L. An introduction to electric tractor. Technical Report. 2022. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.29165.26087.
Plizga K. Analysis of energy consumption by electric agricultural tractor model under operating conditions. Agricultural Engineering. 2021. Vol. 25. pp. 1 – 12. https://doi.org/10.2478/agriceng-2021-0001.
Liu M., Xu L., Zhou Zh. Design of a Load Torque Based Control Strategy for Improving Electric Tractor Motor Energy Conversion Efficiency. Mathematical Problems in Engineering, 2016. Vol. 2016. https://doi.org/10.1155/2016/2548967.
Слободян В. М. Обґрунтувати параметри та режими роботи електротрактора класу 0,6 на основних сільськогосподарських роботах : дис. ... канд. техн. наук : спец. 05.05.11 / Володимир Миколайович Слободян; наук. керівник Мироненко В. Г. ; Національна академія аграрних наук України національний науковий центр «Інститут механізації та електрифікації сільського господарства». Глеваха, 2017. 134 с.
Seo J.-M., Kim Y.-K., Jung I.-S., Jung H.-K. Permanent magnet synchronous motor for electric tractor of 35 horsepower. IEEE ECCE Asia DownUnder. 2013. pp. 560 – 565. https://doi.org/10.1109/ECCE-ASIA.2013.6579153.
Jani S.N., Jamnani J.G. A comparative study of electric motor for low-power density electric vehicles. Environmental Science and Pollution Research International. 2023. https://doi.org/10.1007/s11356-023-26320-x.
Rachcha A., Mishra A., Shinde K. Smart Electric Tractor. Ijraset Journal For Research in Applied Science and Engineering Technology. 2022. Vol. 10 (7). pp. 1145 – 1149. https://doi.org/10.22214/ijraset.2022.46374.
Bianchi N., Bolognani S., Carraro E., Castiello M., Fornasiero E. Electric Vehicle Traction based onSynchronous Reluctance Motors. IEEE Transactions on Industry Applications. 2016. Vol. 52(6). pp. 1 – 8, https://doi.org/10.1109/TIA.2016.2599850.
Taghavi S. Design of synchronous reluctance machines for automotive applications. Engineering, 2015, 195 р.
Осадчук Ю.Г., Козакевич І.А., Ільченко Р.А. Порівняльний аналіз асинхронних, синхронних машин з постійними магнітами та вентильних реактивних двигунів для гібридних транспортних засобів. Вісник Криворізького національного університету. 2016. № 42. С. 104–109.
Gade C.R., Wahab R.S. Conceptual framework for modelling of an electric tractor and its performance analysis using a permanent magnet synchronous motor. Sustainability. 2023. Vol. 15(19). 14391. https://doi.org/10.3390/su151914391.
Dhond R., Srivastav U., Patil B.T., Vaishnav H. Comparative study of electric tractor and diesel tractor. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. 1168 012003. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1168/1/012003.
Jurca F.N., Mircea R., Martis C., Martis R., Florin P.P. Synchronous reluctance motors for small electric traction vehicle. International Conference and Exposition on Electrical and Power Engineering. 2014. pp. 317 – 321. https://doi.org/10.1109/ICEPE.2014.6969920.
Melo R.R., Antunes F.L.M., Daher S., Vogt H.H., Albiero D., Tofol F.L. Conception of an electric propulsion system for a 9 kW electric tractor suitable for family farming. IET Electric Power Applications. 2019. Vol. 13. Iss. 12. pp. 1993 – 2004. https://doi.org/10.1049/iet-epa.2019.0353.
Li T., Xie B., Li Z., Li J. Design and optimization of a dual-input coupling powertrain system: a case study for electric tractors. Applied Sciences. 2020. Vol. 10(5). 1608. https://doi.org/10.3390/app10051608.
Jneid M.S., Harth P., Ficzere P. In-wheel-motor electric vehicles and their associated drivetrains. International Journal for Traffic and Transport Engineering. 2020. Vol. 10(4). pp. 415 – 431. https://doi.org/10.7708/ijtte.2020.10(4).01.
