电动挖掘机关键技术及应用

前言
第1章工程机械电动化的背景和意义1
11工程机械节能的背景和意义1
12工程机械动力节能技术3
121基于内燃发动机的功率匹配技术4
122混合动力技术8
123CNG/LNG工程机械19
124双动力工程机械20
13电动挖掘机简介22
131电动挖掘机的定义22
132电动挖掘机的优势23
133电动挖掘机的类型24
14电动汽车关键技术在电动挖掘机技术的移植性26
15工业用电动机驱动技术难以直接移植到工程机械28
16工程机械油电混合动力系统的相关技术在电动领域的移植性29
17本章总结30
第2章液压挖掘机简介和电动化关键技术31
21液压挖掘机概述31
211挖掘机分类31
212挖掘机发展历程32
213挖掘机液压系统的基本动作分析37
22挖掘机常用液压系统工作原理38
221液压系统概述38
222负流量、正流量系统39
223负载敏感系统47
23液压系统的控制策略55
24挖掘机工况分析57
241挖掘工况57
242液压挖掘机的工况特点57
25电动挖掘机主要关键技术58
第3章电动挖掘机动力系统和驱动方案65
31动力系统特性分析65
311储能单元及管理系统66
312电动机69
313液压泵77
314动力驱动结构方案88
32动力总成复合模式92
33电动挖掘机执行器94
331直线运动执行器94
332旋转运动执行器97
34典型电动挖掘机驱动方案98
341改装型电动挖掘机方案98
342锂动力蓄电池供电型电动轮式挖掘机方案98
343电网蓄电池复合供电型电动挖掘机方案100
344分布式电动机驱动电动挖掘机方案101
第4章电动挖掘机主驱电动机及矢量脉宽调制原理103
41永磁同步电动机简介103
42永磁同步电动机数学模型104
421矢量坐标变换104
422三相静止坐标系下永磁同步电动机的数学模型106
423两相静止坐标系下永磁同步电动机的数学模型107
424两相旋转坐标系下永磁同步电动机的数学模型108
43液压泵的数学模型分析109
44空间矢量脉宽调制原理111
441空间矢量脉宽调制的基本原理111
442空间矢量脉宽调制技术的实现113
目录●●●●●●●●●●电动挖掘机关键技术及应用45永磁同步电动机矢量控制策略114
451滑模变结构控制的基本原理115
452基于滑模转速观测的闭环矢量控制系统117
46矢量控制系统调节器设计118
461电流PI调节器的设计118
462转速滑模控制调节器的设计120
463控制器的离散122
47电动机控制策略仿真123
471Simulink模型建立与仿真123
472AMESim-Simulink联合仿真127
第5章电动挖掘机新型电液控制系统建模及参数优化131
51电动挖掘机新型电液控制系统简介131
52系统速度控制数学模型的建立132
521含液压蓄能器的电液速度控制系统132
522无液压蓄能器的电液速度控制系统135
523系统控制特性分析136
53关键元件参数优化设计方法137
531系统流量计算137
532液压泵参数匹配138
533电动机参数匹配139
534动力蓄电池参数匹配143
535液压蓄能器参数匹配145
第6章电动挖掘机新型自动怠速控制技术147
61异步电动机驱动型电动挖掘机自动怠速控制148
611新型自动怠速系统简介148
612分段划分规则148
613分段控制策略149
614液压蓄能器与最大负载的压力适应补偿压差优化策略155
615试验158
62永磁同步电动机驱动型电动挖掘机自动怠速控制167
第7章基于变转速控制的变压差闭环控制负载敏感系统169
71基于变转速控制的定量泵负载敏感控制策略169
711基于变转速控制的定量泵负载敏感系统方案分析169
712闭环控制算法170
713控制策略173
714系统仿真178
715试验180
72基于变转速控制的变量泵负载敏感控制策略186
721基于排量自适应变转速控制的负载敏感系统方案分析186
722基于分级压差控制的排量自适应变转速控制策略188
723仿真193
724试验198
73基于变转速控制的正流量液压系统203
731基于变转速正流量控制系统方案分析203
732基于变转速的正流量系统控制策略204
733正流量系统仿真207
734正流量系统试验212
第8章基于电动机控制的新型恒功率控制219
81分段恒功率控制方案设计219
811基于动力锂蓄电池放电特性的恒功率控制220
812基于温度控制的恒功率控制222
82分段恒功率控制仿真225
83分段恒功率控制试验226
831试验平台226
832试验结果及分析227
第9章电动化工程机械典型案例230
91总体研究进展230
92典型样机介绍230
921改装型电动挖掘机230
922移动电源车供电型电动挖掘机232
923蓄电池供电型电动挖掘机233
924电网蓄电池复合供电型电动履带式挖掘机237
925全电动挖掘机238
第10章总结与展望240
101总结240
102电动挖掘机技术发展瓶颈与难点245
103未来发展趋势250
1031电机泵一体化及大转速范围高效、高动态响应250
1032集液压参数反馈的电动机控