Сельскохозяйственный трактор мощностью 180 л.с. с автоматической электромеханической трансмиссией

Основные характеристики проектируемого с финской фирмой VALTRA сельскохозяйственного трактора мощностью 220 л.с. на базе серии Т:

 

Рис. 1.

 

с комплектом тягового электрооборудования (КТЭО) концерна РУСЭЛПРОМ приведены в таблице:

 

МОДЕЛЬ	T133	T153	T173	T193
Двигатель (ISO 14396)	66 AWI-4V	66 AWI-4V	74 AWI-4V	74 AWI-4V
Макс. мощность, кВт/л.с./об/мин	104/141/ 2000	114/155/ 2000	132/180/ 2000	140/190/ 2000
Макс. мощность с повышением мощности при транспортировке, кВт/л.с./об/мин	116/158/ 2000	125/ 170/ 2000	140/ 190/ 2000	155/210/ 2000*
Максимальный крутящий момент, Нм / об/мин	580/ 1500	640/ 1500	660/ 1500	680/ 1500
Макс. крутящий момент с повышением мощности при транспортировке, Нм/об/мин	630/ 1500	680/ 1500	730/ 1500	800/ 1500*
Количество цилиндров/рабочий объем, л	6/6,6	6/6,6	6/7,4	6/7,4
Трансмиссия автоматическая (без перерыва потока мощности - CVT)
Скорости переднего/заднего хода	Два диапазона: рабочий (0 – 20) км/час транспортный (0 – 40 км/час)
Двухскоростной МОМ, об/мин
540/1000 (с оборотами двигателя)	1874/2000	1874/2000	1874/2000	1874/2000
540/540E	1874/1539	1874/2000	1874/1539	1874/2000
540E/1000	1539/2000	1539/2000	1539/2000	1539/2000
1000 HD
Передний 1000 об/мин	1920 (дополнительно)
Синхронный МОМ	дополнительно
Гидравлическая система	Open system, mechanically controlled valves
Макс. производительность насоса, л/мин (дополнительно)	73 (90)
Макс., задние гидравлические клапаны
Макс., передние гидравлические клапаны
Гидравлическое масло, доступное для навесного оборудования, л
Заднее сцепное устройство (Autocontrol)
Макс. грузоподъемность на концах тяг, кг	8100 (8100HD)	8100 (8100HD)	8100 (8100HD)	8100 (8100HD)
Управление скольжением	option	option	option	option
Система стабилизации движения	в стандартной комплектации	в стандартной комплектации	в стандартной комплектации	в стандартной комплектации
Переднее сцепное устройство	дополнительно
Макс. грузоподъемность на концах тяг, кг
Тормозная система
Многодисковая с гидравлическим усилением	в стандартной комплектации	в стандартной комплектации	в стандартной комплектации	в стандартной комплектации
Гидравлический стояночный тормоз с интеграцией в сервопривод Power shuttle	в стандартной комплектации	в стандартной комплектации	в стандартной комплектации	в стандартной комплектации
Размеры и вес, мм
Шины	20.8R42 + 16.9R30	16/9 R28 + 20/8 R38	460/85R30 + 20.8R42
Колесная база, мм
Длина, мм
Ширина, мм
Высота, мм
Радиус поворота, м	5,6
Дорожный просвет, мм
Вес, полные баки, кг
Емкость топливного бака, л
Емкость топливного бака, л
Макс. емкость топливного бака, л
Бак для раствора мочевины, л

 

 

Состав комплекта тягового электрооборудования, планируемого к разработке ООО «Русэлпром – Электропривод» совместно с ОАО «МТЗ» и планируемого к производству на предприятиях концерна, представлен на функциональной схеме рис. 2.

 

Технические характеристики комплекта тягового электрооборудования и календарный план создания опытных образцов тракторов с автоматической ЭМТ приведены в Приложении 2.

 

 

Рис. 2. Функциональная схема КТЭО трактора.

Примечание: Д ополнительные опции, указанные на функциональной схеме: автономная станция электроснабжения (Power Electronic Block), электропривод вентилятора ДВС (Electric drive of a diesel fan) и электропривод переднего ВОМ (Electric drive of a forward power shaft)будут разрабатываться на втором этапе проекта.

 

 

Электрические машины – асинхронные мотор – генератор (AMG) и тяговый мотор (AM) планируются к изготовлению в ОАО «НИПТИЭМ» и ОАО «ВЭМЗ». Асинхронные машины с жидкостным охлаждением, мощностью 150 – 250 кВт, с максимальным моментом до 2 кН м, должны достичь показателей 1 кВт/кг, КПД не ниже 95%, стоимость в крупносерийном производстве не более 20 долл./кВт.

Внешний вид таких машин приведен на следующих рисунках:

 

Для достижения таких показателей и обеспечения конкурентоспособности выпускаемых изделий должно быть создано специализированное производство тяговых машин с освоением новых технологий обмоток, медной заливки ротора, эффективными системами охлаждения, экструзионной и литьевой технологий получения корпусных деталей, высокоточных и производительных операций штамповки и механообработки и т.п. Причем такое производство должно быть создано к 2015 году. Объемы инвестиций могут составить порядка 300 млн. рублей.

Силовые преобразователи – преобразователи частоты с микропроцессорными контроллерами (mContr) используют высокоинтегральные высокоинтеллектуальные сборки фирмы Semikron (Германия) – SKAI1 и SKAI2. Имеют наилучшие в мире показатели: 12,5 кВт/кг, 5 долл./ кВт, встроенные драйверы, микроконтроллер, датчики; являются законченными изделиями для встраивания в конструкцию транспортного средства. Внешний вид преобразователей на базе этих сборок приведен на рисунках:

Блок силовой электроники (PEB) на базе SKAI2.

Для сборки блока силовой электроники на базе модулей SKAI1 необходимо в корпус (поставляемый по кооперации) смонтировать SKAI1, изготовить и смонтировать ламинированные шины постоянного тока (вырубка медных деталей и полиамидных изолирующих слоев, гальваническое покрытие никелем, склейка эпоксидным компаундом, тестирование на пробивное напряжение), смонтировать датчики, разъемы, провести монтаж жгутов. Использование SKAI2 устраняет все эти операции. Необходимо будет только программирование внутреннего контроллера. При использовании двух и более модулей на одну электрическую машину необходимо будет использовать внешний контроллер нижнего уровня, изготовление которого может осуществляться на контрактной основе. В этом случае также необходимо будет тестирование и программирование с возможной установкой и монтажом платы контроллера в покупной корпус.

Контроллер верхнего уровня (HLC). Изготовленная на контрактных производствах многослойная печатная плата с автоматизированным монтажом компонентов тестируется, программируется и монтируется в покупной корпус. Вместе с покупными табло, модулем GPS и сервисной вычислительной системой (только программирование в ПЭВМ) тестируются на стенде в составе КТЭО.

Источник питания собственных нужд (DC/DC) поставляется по кооперации или может быть изготовлен узловой крупной сборкой на базе поставляемых по контрактному производству компонентов, необходимы наладка и тестирование (создание стендового оборудования).

Система охлаждения (насосы, радиаторы, арматура) собирается из покупных элементов. Система может не входить в комплект поставки КТЭО.

Асинхронные двигатели планируется производить на специализированном производстве тяговых двигателей. Блоки преобразователей для них и шкаф автономной станции электроснабжения собираются и монтируются из поставляемых по контрактным производствам печатным платам, комплектующим, корпусам и т.п. Необходимы наладка, программирование и тестирование (автономное и в составе КТЭО на стенде).

Для отладки и испытаний компонентов КТЭО и в комплексе необходимо создание испытательного стенда.

Функциональная схема стенда приведена на рисунке: