Инвалидная коляска с раздельным электроприводом колес и комбинированной энергоустановкой

• Автор: Петленко, Артем Борисович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1997
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 263 с. : ил.

ПЕРЕЧЕНЬ ОСНОВНЫХ ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
ИК - инвалидная коляска;
ТАБ - тяговая аккумуляторная батарея;
ЕН - емкостной накопитель энергии;
КЭУ - комбинированная энергоустановка;
ЭП - электропривод;
ЭМ - электромобиль;
ИТЭП - интеїральньїе технико-экономические показатели;
ТЭД - тяговый электродвигатель;
ЭХГ - электрохимический генератор;
ТЭ - топливный элемент;
ПТЭ - полутопливный элемент;
СКА - свинцово - кислотные аккумуляторы;
НЖА - никель - железные аккумуляторы;
НМВА - никель - металл - водородные аккумуляторы;
НСА - натрий - серный аккумулятор;
ДВС - двигатель внутреннего сгорания;
Оп - полная масса ИК;
V - скорость;
Як - радиус ведущего колеса;
Кі* - коэффициент сопротивления воздуха;
Г - коэффициент сопротивления качению;
Ау? - площадь лобовой поверхности ИК;
Іо - передаточное число редуктора; т - к.пд.;
а - угол подъема дороги;
Бп, Бу, Бш - сопротивления движению - полное, качения и воздуха;

М - момент сопротивления или вращающий;
Мс, Мц,, Мит, Мт - момент сопротивления полный, качения, воздуха и тормозной системы; о» - угловая скорость; і - момент инерции;
и, ин - напряжение, номинальное напряжение ТЭД; иэу - напряжение энергетической установки;
И., К.в - сопротивление якоря и обмотки возбуждения ТЭД;
І, Ін, ІмакЕ - номинальный и максимальный токи якоря ТЭД;
Ів, 1вн - токи возбуждения текущий и номинальный;
Е - эд.с.;
Ья, и - индуктивности цепей якоря и возбуждения ТЭД;
Ф - магнитный поток ТЭД;
Ке - конструктивный коэффициент ТЭД;
ВАХ - вольт-амперная характеристика;
Ъ - степень зараженности ТАБ;
- емкость ТАБ;
Рц - максимальная удельная мощность ТАБ;
Раб - внутреннее сопротивление аккумулятора;
Тен - постоянная времени ЕН;
Ь - запас хода (пробег) ИК;
Ада - энергия, затраченная на движение ИК;
Щу - удельно - приведенный расход энергии;
ОММ - обобщенная математическая модель; є -удельная энергоемкость емкостного накопителя.

Содержание
Введение
I .Современное состояние и развитие инвалидных колясок. Цели и задачи исследования
1.1 .Типы инвалидных колясок
1.2.0бщие характеристики электроприводов и способов управления маневрированием инвалидных колясок (ИК)
I .ЗЭлектродвигатели и системы управления в электроприводах ИК
1.4.Источники энергии в электрифицированных колясках
1.4.1 Энергетические установки с электрохимическими источниками энергии
1.4.2.Емкостные накопители энергии в энергетических установках ИК
1.5.Цели и задачи исследования
2.0бобщенная математическая модель инвалидной коляски с электроприводом и комбинированной энергоустановкой
2.1 .Общая характеристика модели ИК с КЭУ
2.2.Подмодель динамики и условий движения коляски
2.3.Моделирование системы электропривода
2.3.1 .Модель тяговых электродвигателей
2.3.2.Моделирование системы управления электроприводом
2.4.Подмодель комбинированной энергетической установки(КЭУ)
2.4.1 .Моделирование тяговых аккумуляторных батарей
2.4.2.Моделирование емкостного накопителя энергии
2.4.3.Моделирование работы комбинированной энергоустановки

Общая мощность тяговых электродвигателей (ТЭД) на коляске колеблется от 200 до 750 Вт при 4000-6000 об/мин. Одним из основных требований, предъявляемых к ТЭД, является большая перегрузочная способность и высокий КПД.
Электродвигатель обычно агрегатируется с понижающим редуктором для достижения малых габаритов при большом передаточном отношении.
Понижающий редуктор необходим для согласования частоты вращения двигателя с требуемой скоростью движения коляски. Редуктор преимущественно выполняется планетарным с передаточным отношением 20-100. При этом для снижения шума широко используются высокопрочные пластмассы. Коэффициент полезного действия редуктора - 0.92 - 0.95, что свидетельствует о малой потере мощности в нем.
Наиболее подходящим является сериесный ТЭД, имеющий большой пусковой момент. В некоторых И К применяются компаундные ТЭД с сериесной и независимой обмоткой возбуждения, способные развивать больший момент при высокой частоте вращения.
КПД ТЭД может быть повышен при замене обмоток возбуждения постоянными магнитами.
Технический уровень современных ТЭД с магнитоэлектрическим возбуждением определяется в основном свойствами применяемых в них постоянных магнитов (ПМ).
Все магнитотвердые материалы, используемые в настоящее время в электродвигателях, делятся на три большие группы:
а) литые кобальтовые магниты;
б) ферриты;
в) интерметаллические соединения на основе редкоземельных элементов.
К достоинствам литых ПМ относятся сравнительно высокая удельная магнитная энергия (« 40 кДж/м3), термостабильность, простота технологии. Их основной недостаток - низкая коэрцитивная сила и, как