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電動挖掘機關鍵技術及應用

  • 作者:編者:林添良//陳其懷//付勝傑|責編:張秀恩//劉本明
  • 出版社:機械工業
  • ISBN:9787111663102
  • 出版日期:2020/11/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:256
人民幣:RMB 79 元      售價:
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內容大鋼
    本書針對液壓挖掘機的電動化,從工程機械電動化的背景和意義入手,詳細介紹了液壓挖掘機的基本知識和電動化的關鍵技術;重點對電動挖掘機的動力系統和驅動方案、主驅電動機及其矢量脈寬調製原理、新型電液控制系統建模及參數優化、新型自動怠速控制技術、基於變轉速控制的變壓差閉環控制負載敏感系統和基於電動機控制的新型恆功率控制等展開深入的討論;結合目前的總體研究進展,對各種典型的電動化工程機械樣機案例進行介紹和分析。最後,總結了電動工程機械與其他領域應用的電驅動技術的差異,剖析了電動挖掘機技術發展瓶頸與難點,並對未來發展趨勢進行了分析。
    本書為有志於促進工程機械電動化的技術人員提供研究方向、關鍵技術和典型案例,可作為機械工程類、電氣工程類本科生、研究生的教材或主要參考書,也可以作為專業技術人員和管理人員的專業培訓用書。

作者介紹
編者:林添良//陳其懷//付勝傑|責編:張秀恩//劉本明

目錄
前言
第1章  工程機械電動化的背景和意義
  1.1  工程機械節能的背景和意義
  1.2  工程機械動力節能技術
    1.2.1  基於內燃發動機的功率匹配技術
    1.2.2  混合動力技術
    1.2.3  CNG/LNG工程機械
    1.2.4  雙動力工程機械
  1.3  電動挖掘機簡介
    1.3.1  電動挖掘機的定義
    1.3.2  電動挖掘機的優勢
    1.3.3  電動挖掘機的類型
  1.4  電動汽車關鍵技術在電動挖掘機技術的移植性
  1.5  工業用電動機驅動技術難以直接移植到工程機械
  1.6  工程機械油電混合動力系統的相關技術在電動領域的移植性
  1.7  本章總結
第2章  液壓挖掘機簡介和電動化關鍵技術
  2.1  液壓挖掘機概述
    2.1.1  挖掘機分類
    2.1.2  挖掘機發展歷程
    2.1.3  挖掘機液壓系統的基本動作分析
  2.2  挖掘機常用液壓系統工作原理
    2.2.1  液壓系統概述
    2.2.2  負流量、正流量系統
    2.2.3  負載敏感系統
  2.3  液壓系統的控制策略
  2.4  挖掘機工況分析
    2.4.1  挖掘工況
    2.4.2  液壓挖掘機的工況特點
  2.5  電動挖掘機主要關鍵技術
第3章  電動挖掘機動力系統和驅動方案
  3.1  動力系統特性分析
    3.1.1  儲能單元及管理系統
    3.1.2  電動機
    3.1.3  液壓泵
    3.1.4  動力驅動結構方案
  3.2  動力總成複合模式
  3.3  電動挖掘機執行器
    3.3.1  直線運動執行器
    3.3.2  旋轉運動執行器
  3.4  典型電動挖掘機驅動方案
    3.4.1  改裝型電動挖掘機方案
    3.4.2  鋰動力蓄電池供電型電動輪式挖掘機方案
    3.4.3  電網蓄電池複合供電型電動挖掘機方案
    3.4.4  分散式電動機驅動電動挖掘機方案
第4章  電動挖掘機主驅電動機及矢量脈寬調製原理
  4.1  永磁同步電動機簡介
  4.2  永磁同步電動機數學模型
    4.2.1  矢量坐標變換
    4.2.2  三相靜止坐標系下永磁同步電動機的數學模型

    4.2.3  兩相靜止坐標系下永磁同步電動機的數學模型
    4.2.4  兩相旋轉坐標系下永磁同步電動機的數學模型
  4.3  液壓泵的數學模型分析
  4.4  空間矢量脈寬調製原理
    4.4.1  空間矢量脈寬調製的基本原理
    4.4.2  空間矢量脈寬調製技術的實現
  4.5  永磁同步電動機矢量控制策略
    4.5.1  滑模變結構控制的基本原理
    4.5.2  基於滑模轉速觀測的閉環矢量控制系統
  4.6  矢量控制系統調節器設計
    4.6.1  電流PI調節器的設計
    4.6.2  轉速滑模控制調節器的設計
    4.6.3  控制器的離散
  4.7  電動機控制策略模擬
    4.7.1  Simulink模型建立與模擬
    4.7.2  AMESim-Simulink聯合模擬
第5章  電動挖掘機新型電液控制系統建模及參數優化
  5.1  電動挖掘機新型電液控制系統簡介
  5.2  系統速度控制數學模型的建立
    5.2.1  含液壓蓄能器的電液速度控制系統
    5.2.2  無液壓蓄能器的電液速度控制系統
    5.2.3  系統控制特性分析
  5.3  關鍵元件參數優化設計方法
    5.3.1  系統流量計算
    5.3.2  液壓泵參數匹配
    5.3.3  電動機參數匹配
    5.3.4  動力蓄電池參數匹配
    5.3.5  液壓蓄能器參數匹配
第6章  電動挖掘機新型自動怠速控制技術
  6.1  非同步電動機驅動型電動挖掘機自動怠速控制
    6.1.1  新型自動怠速系統簡介
    6.1.2  分段劃分規則
    6.1.3  分段控制策略
    6.1.4  液壓蓄能器與最大負載的壓力適應補償壓差優化策略
    6.1.5  試驗
  6.2  永磁同步電動機驅動型電動挖掘機自動怠速控制
第7章  基於變轉速控制的變壓差閉環控制負載敏感系統
  7.1  基於變轉速控制的定量泵負載敏感控制策略
    7.1.1  基於變轉速控制的定量泵負載敏感系統方案分析
    7.1.2  閉環控制演算法
    7.1.3  控制策略
    7.1.4  系統模擬
    7.1.5  試驗
  7.2  基於變轉速控制的變數泵負載敏感控制策略
    7.2.1  基於排量自適應變轉速控制的負載敏感系統方案分析
    7.2.2  基於分級壓差控制的排量自適應變轉速控制策略
    7.2.3  模擬
    7.2.4  試驗
  7.3  基於變轉速控制的正流量液壓系統
    7.3.1  基於變轉速正流量控制系統方案分析

    7.3.2  基於變轉速的正流量系統控制策略
    7.3.3  正流量系統模擬
    7.3.4  正流量系統試驗
第8章  基於電動機控制的新型恆功率控制
  8.1  分段恆功率控制方案設計
    8.1.1  基於動力鋰蓄電池放電特性的恆功率控制
    8.1.2  基於溫度控制的恆功率控制
  8.2  分段恆功率控制模擬
  8.3  分段恆功率控制試驗
    8.3.1  試驗平台
    8.3.2  試驗結果及分析
第9章  電動化工程機械典型案例
  9.1  總體研究進展
  9.2  典型樣機介紹
    9.2.1  改裝型電動挖掘機
    9.2.2  移動電源車供電型電動挖掘機
    9.2.3  蓄電池供電型電動挖掘機
    9.2.4  電網蓄電池複合供電型電動履帶式挖掘機
    9.2.5  全電動挖掘機
第10章  總結與展望
  10.1  總結
  10.2  電動挖掘機技術發展瓶頸與難點
  10.3  未來發展趨勢
    10.3.1  電機泵一體化及大轉速範圍高效、高動態響應
    10.3.2  集液壓參數反饋的電動機控制器
    10.3.3  電動機直驅式電液複合缸
    10.3.4  機電液高度一體化趨勢
    10.3.5  智能化
    10.3.6  無線充電技術
    10.3.7  動力蓄電池材料呼喚革命
    10.3.8  燃料電池
參考文獻

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