電動挖掘機關鍵技術及應用（簡體書）

本書針對液壓挖掘機，從工程機械電動化的背景和意義入手，詳細介紹了液壓挖掘機的基本知識和電動化的關鍵技術，並重點對純電動挖掘機的動力系統和驅動方案、主驅電動機及其矢量脈寬調製原理、新型電液控制系統建模及參數優化、新型自動怠速控制技術、基於變轉速控制的變壓差閉環控制負載敏感系統和基於電動機控制的新型恒功率控制等展開深入的討論，並結合目前的總體研究進展，對各種典型的電動化工程機械樣機案例進行介紹和分析，最後總結了純電動工程機械與其他領域應用的純電驅動技術的差異，並剖析了電動挖掘機技術發展瓶頸與難點，並對未來發展趨勢進行了分析。

前言
第1章工程機械電動化的背景和意義1
11工程機械節能的背景和意義1
12工程機械動力節能技術3
121基於內燃發動機的功率匹配技術4
122混合動力技術8
123CNG/LNG工程機械19
124雙動力工程機械20
13電動挖掘機簡介22
131電動挖掘機的定義22
132電動挖掘機的優勢23
133電動挖掘機的類型24
14電動汽車關鍵技術在電動挖掘機技術的移植性26
15工業用電動機驅動技術難以直接移植到工程機械28
16工程機械油電混合動力系統的相關技術在電動領域的移植性29
17本章總結30
第2章液壓挖掘機簡介和電動化關鍵技術31
21液壓挖掘機概述31
211挖掘機分類31
212挖掘機發展歷程32
213挖掘機液壓系統的基本動作分析37
22挖掘機常用液壓系統工作原理38
221液壓系統概述38
222負流量、正流量系統39
223負載敏感系統47
23液壓系統的控制策略55
24挖掘機工況分析57
241挖掘工況57
242液壓挖掘機的工況特點57
25電動挖掘機主要關鍵技術58
第3章電動挖掘機動力系統和驅動方案65
31動力系統特性分析65
311儲能單元及管理系統66
312電動機69
313液壓泵77
314動力驅動結構方案88
32動力總成複合模式92
33電動挖掘機執行器94
331直線運動執行器94
332旋轉運動執行器97
34典型電動挖掘機驅動方案98
341改裝型電動挖掘機方案98
342鋰動力蓄電池供電型電動輪式挖掘機方案98
343電網蓄電池複合供電型電動挖掘機方案100
344分布式電動機驅動電動挖掘機方案101
第4章電動挖掘機主驅電動機及矢量脈寬調製原理103
41永磁同步電動機簡介103
42永磁同步電動機數學模型104
421矢量坐標變換104
422三相靜止坐標系下永磁同步電動機的數學模型106
423兩相靜止坐標系下永磁同步電動機的數學模型107
424兩相旋轉坐標系下永磁同步電動機的數學模型108
43液壓泵的數學模型分析109
44空間矢量脈寬調製原理111
441空間矢量脈寬調製的基本原理111
442空間矢量脈寬調製技術的實現113
目錄●●●●●●●●●●電動挖掘機關鍵技術及應用45永磁同步電動機矢量控制策略114
451滑模變結構控制的基本原理115
452基於滑模轉速觀測的閉環矢量控制系統117
46矢量控制系統調節器設計118
461電流PI調節器的設計118
462轉速滑模控制調節器的設計120
463控制器的離散122
47電動機控制策略仿真123
471Simulink模型建立與仿真123
472AMESim-Simulink聯合仿真127
第5章電動挖掘機新型電液控制系統建模及參數優化131
51電動挖掘機新型電液控制系統簡介131
52系統速度控制數學模型的建立132
521含液壓蓄能器的電液速度控制系統132
522無液壓蓄能器的電液速度控制系統135
523系統控制特性分析136
53關鍵元件參數優化設計方法137
531系統流量計算137
532液壓泵參數匹配138
533電動機參數匹配139
534動力蓄電池參數匹配143
535液壓蓄能器參數匹配145
第6章電動挖掘機新型自動怠速控制技術147
61異步電動機驅動型電動挖掘機自動怠速控制148
611新型自動怠速系統簡介148
612分段劃分規則148
613分段控制策略149
614液壓蓄能器與最大負載的壓力適應補償壓差優化策略155
615試驗158
62永磁同步電動機驅動型電動挖掘機自動怠速控制167
第7章基於變轉速控制的變壓差閉環控制負載敏感系統169
71基於變轉速控制的定量泵負載敏感控制策略169
711基於變轉速控制的定量泵負載敏感系統方案分析169
712閉環控制算法170
713控制策略173
714系統仿真178
715試驗180
72基於變轉速控制的變量泵負載敏感控制策略186
721基於排量自適應變轉速控制的負載敏感系統方案分析186
722基於分級壓差控制的排量自適應變轉速控制策略188
723仿真193
724試驗198
73基於變轉速控制的正流量液壓系統203
731基於變轉速正流量控制系統方案分析203
732基於變轉速的正流量系統控制策略204
733正流量系統仿真207
734正流量系統試驗212
第8章基於電動機控制的新型恒功率控制219
81分段恒功率控制方案設計219
811基於動力鋰蓄電池放電特性的恒功率控制220
812基於溫度控制的恒功率控制222
82分段恒功率控制仿真225
83分段恒功率控制試驗226
831試驗平臺226
832試驗結果及分析227
第9章電動化工程機械典型案例230
91總體研究進展230
92典型樣機介紹230
921改裝型電動挖掘機230
922移動電源車供電型電動挖掘機232
923蓄電池供電型電動挖掘機233
924電網蓄電池複合供電型電動履帶式挖掘機237
925全電動挖掘機238
第10章總結與展望240
101總結240
102電動挖掘機技術發展瓶頸與難點245
103未來發展趨勢250
1031電機泵一體化及大轉速範圍高效、高動態響應250
1032集液壓參數反饋的電動機控