论文部分内容阅读
目前,传统燃油拖拉机是我国主要的农业动力机械,其工作可靠性高、制造和维护成本低、技术成熟,积极地推动了我国农业的现代化发展。然而传统燃油拖拉机产品普遍存在超标等问题,其带来的能源消耗和环境污染等问题进一步加剧了节能环保和可持续发展战略面临的压力。电动拖拉机作为一种新能源农业机械,具有高效、清洁环保、节能等优点,可以改变传统燃油拖拉机的高油耗、高污染等问题。因此,研究电动拖拉机整机布置和动力匹配、电驱动系统中央集成控制及控制策略、能源管理系统,具有一定的理论意义和实用价值。对推动我国现代化农业持续稳定发展、解决能源危机、改善环境都具有重大意义。 本文分析对比了电动汽车、电动叉车、电动拖拉机的发展历程和目前发展现状,结合电动拖拉机的实际作业特点和对电驱动系统的需求,提出了电动拖拉机的双电机驱动方案和整机结构布置方案,通过分析比较现有电动车辆不同类型的电驱动系统构架布置形式、动力电池和驱动电机性质特点,结合拖拉机的实际作业特点,提出了一种双电机驱动传动方式,更大程度地利用驱动电机的宽的调频特性和低速恒扭矩、高速恒功率特性,确定了动力电池组和驱动电机的类型,搭建了电驱系统核心框架。根据拖拉机典型作业工况的受力情况,和预设的连续作业时间和整机布局、整机结构重量、外形尺寸、整机质心要求,对动力电池和驱动电机的主要参数进行了设计计算,确定了整机电驱动系统参数。设计了双电机驱动传动系;依据作业负荷率的不同,确定了高低档两档位机械变速传动方案和速度范围,电动拖拉机设计了高低档无级调速,作业过程中不需要频繁换挡,操纵方便简单。动力输出转速和油泵转速不受行走调速的影响,传动路线简单明了,电机控制方式简单,较适合拖拉机作业特点,符合电动车辆节能环保理念。设计了整机电控系统方案,提出逻辑控制要求;建立基于 CAN总线的通信控制网络,实现电动拖拉机各个控制单元间的信息交换和协调控制。根据电动拖拉机作业特点和驱动电机的热性,参考燃油拖拉机和电动汽车的试验规程,结合实际试验条件,制定了电动拖拉机性能试验方法和步骤,进行了电动拖拉机整机性能试验,试验表明,电机驱动两档位机械变速器,构成高、低档无级调速传动系,作业过程中不用频繁变换档位,驾驶舒适度提高;其牵引能力充分发挥;动力输出试验过程中功率曲线刚性较好;电机在较低转速下能输出较大扭矩,而且能稳定输出,电机扭矩储备能力较强,满足预期设计。可以连续作业1.8 h,接近预先设计时间。