浅析电传动技术在工程机械上的应用

肖聪　黄超　陈炜

摘 要：电传动技术就是将电能转换为机械能的过程，当前的生产过程中，该技术具有设备移动灵活、运行可靠的特点。在长期发展过程中，电传动技术首先应用于工程机械领域，并逐渐扩展到其他领域。笔者在对于各类型电传动技术的基础上，介绍了该技术的发展历程及其在工程机械上的应用。电传动技术中的行走驱动系统和工作驱动系统被应用得最为广泛。本文初步介绍了电传动技术系统的结构及其应用，并对其发展前景提出了自己的看法。

关键词：电传动技术；工程机械；应用

电传动技术的能量传动过程较为简单，它直接将所拥有的电能转化为机械能，并用于生产生活。在当前的生产过程中，电动机和动力源往往并没有采用刚性连接，因此，该系统对于空间的利用率较高，设备移动较为灵活，运行中的可靠性也较高。下面将对电传动技术进行全面的分析。

1 电传动技术概述

1.1 发展历程

电传动技术在我们的现实生活中应用较为广泛，它本质上是利用电动机驱动机械设备或者交通运行设备，从而实现电能向机械能的转变。在发展初期，该技术依靠天轴、皮带将电动机和设备相连接，在这种方式下，能量传递效率低下，损耗较快。一旦电机出现故障，整个设备将中断运行。20世纪初期，电传动技术经历了“单电动机拖动”到“多电动机拖动”的转变，实现了工程机械中每一个模块都由一个电机拖动。但现在，电传动技术实现了局部或者全部自动化。随着科技水平的提高，电传动技术开始向着智能化、大功率方向发展。

1.2 电传动技术类型

将电传动系统按照电能转化形式可以分为以下3类：直—直电传动系统，在这种系统下利用直流電机所产生的直流电驱动整个能量转换系统。这种方式下直流电直接被提供给电动机，直流电产生装置和转换装置被直接联系在一起，通常通过改变电压或者电流的方式来改变速度。这种方式调速性能优良，多被应用于精密调速装置中；交—直电传动系统，这种类型的系统运用交流电进行驱动，实现能量的转换。在实际中，通常将产生的交流电整流为直流电，进而输入整个能量转换装置中，这种方式较为安全稳定，维修时操作也相对简单；交—直—交电传动系统，这种系统需要由交流发电机、整流器、交流电动机组成，在具体操作中需要进行复杂的电气转换，运行速度依靠逆变器进行，相比于其他类型更具有安全性、可靠性、技术先进、技术成熟、维护方便的特性；交—交—电传动系统，这个系统中省略去了较为复杂的交直流转换过程，将交流电直接输入能量转换系统中，驱动交流电动机。这种方式受电源电压影响较大，多应用于低速、大功率的系统之中，目前这种系统应用较少，但伴随着自动化的发展，将会拥有较为广阔的发展前景。

2 电传动技术在工程机械领域的应用

随着科技水平的提升，大量新的电传动系统得到了应用。这些新科技摆脱了传统装置的缺点，大多具备高功率、强劲驱动的特点。

2.1 电传动行走系统

电传动行走系统相比于电传动系统与行走系统，其结构更加更加简单，并没有离合器、变速器、传动轴等主要部件，从而延长了装置的使用寿命，而且进一步提高了装置的安全性能。同时，这种简化的传动装置能够增大车辆的离地间隙，增加相关性能，并且也省略去了大扭矩装置制造中的困难。电动轮与动力源之间采用软电缆进行衔接，占用空间相对较少，在布置中较为灵活。在整车设计中，自由度较大，能够合理进行分配轴向载荷。当前采用电传动行走系统的多为履带推土机、大吨位的矿用车等大功率装置。在实际操作中，这种装置能够实现精确控制，安全精确地完成各项工作，在节能减排中也有一定的现实意义。

2.2 电传动工作系统

在实际工程中，工程机械为了能够实现方便移动，多会将发电机安装在相关设备上。机械设备通过自身所携带的发电机发出的交流电进行工作。在更高标准的机械中还会安装电流逆变系统，以实现不可控的交流电向可控的交流电转变。另外，一些移动范围较小，工作环境固定，功率较大的装置会直接采用外界供电，这种情况下可以简化自身装备，节省相关运行成本。这种电器驱动装置在解决用户的要求的同时能够通过卫星计算机进行监控，从而准确的实现预警和相关监控功能。

3 电传动系统在工程机械上的应用前景

3.1 应用领域更加广泛

电传动系统最早应用于内燃机车中，之后被应用于舰船、重型车辆等领域。现今，随着科技水平的提高，大功率、高效能的元器件出现，交流控制技术也得到较大的发展，高速铁路等领域也取得突破性的发展，这些新的技术将会进一步推动电传动技术在工程机械领域的快速发展。

3.2 推动环境保护工作

随着人们生活水平的提高，越来越多人注重生态环境的保护工作，以往的粗放型生产方式难以再适应新的社会发展，节能减排将成为新时期的重要难题。我国发展中，工程机械大多采用燃料作为动力，提高相关燃料的使用效率或者利用新型清洁能源代替燃料将会成为普遍的做法。电传动技术将会成为我国工程机械领域发展的主要方向。

3.3 电传动技术推动高效益的实现

每一项建设工程都会尽力追求低成本、高效益，将工程机械大型化将会成为工程建设的不二选择。大型化的工程机械能够大大提高节能效果。另外，大型化的工程机械也是国家节能减排政策的号召，新技术的发展也将推动电传动技术在工程机械领域的广泛应用。

4 结语

电传动技术具有工作效率高、调速性能优良的特点，在我国工程机械领域中将会得到广泛的运用和重视。当前，电传动技术主要运用于电传动行走系统和电传动工作系统之中，优良的性能也将会推动着其被更广泛地应用于工程机械领域。

参考文献

[1]谭刚，陈韬，李军，等.电传动技术在工程机械中的应用[J].电子测试，2014，（13）：88-90.

[2]黄克.大型推土机电传动系统研究[D].长安大学，2015.

（作者单位：湖北省武汉市武汉科技大学 机械学院）