Как стать автором
Обновить

Комментарии 256

Вот это я понимаю, не наигрались в машинки в детстве)
Очень интересно, спасибо.

Если все получается успешно, рынок для вашей системы большой? Или придется долго и упорно биться?
Спасибо! Рынок большой, но биться придется, так как и поставщиков такого оборудования тоже много.
Каким образом выполняется подъем кузова на самосвалах такой массы? гидравлика или хитрая электромеханика?
Гидравлика, как и рулежка.
Гидравлику используют даже на 450-тонном грузовике.
image
Другое дело, что могут использовать как одноступенчатый, так и много ступенчатый подъемный механизм
Здорово! Отрадно слышать, что этот армовский мк не пошел в стол.

В детстве бабушка с дедушкой жили недалеко от карьера, поэтому часто приходилось видеть БелАЗы. Правда, не знаю, какой массы, вряд ли на 450 т, но все равно размеры очень впечатляли.


Сложно представить, как на таком авто чинят пробитое колесо, например.

В следующих статьях будет. Автопогрузчиком, краном, у кого что есть. Примерно так www.youtube.com/watch?v=V6uLaxBV6t8
Это там торморзные колодки? youtu.be/V6uLaxBV6t8?t=2m56s
Так все же на них есть механические тормоза?
#geekporn кстати
Механические тормоза конечно же есть, для страховки и безопасности. Но ими пользуются только на стоянке или экстренном торможении. Это будет подробнее в следующих статьях.
Без механических не обойтись. Электромеханические эффективны только на скорости, при падении скорости до нуля их эффективность стремится к нулю. Вот тут вступают в действие уже механические, гораздо более скромные по рассеиваемой энергии но незаменимые во время стоянки. На полной скорости если затормозить механическими они перегреваются и перестают выполнять свою функцию — плавятся, проскальзывают и т.п.
Как будет видно из дальнейших статей, электромеханические тормоза на этом самосвале работают до нулевой, включая нулевую скорость. И держат машину на уклоне прямо на электрике.
Но это отдельная фича, а так это ещё и АБС встроенная по умолчанию. На электроходах для этого используется двигатель(насколько я знаю, поправьте если что), но если нужно только тормозить-система может быть очень простая. Вот почему она не используется повсеместно-убей, не понимаю!
Это которые на самовозбуждении неэффективны.
Тут же упрощённо даётся тяга в другую сторону.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Не очень понял вопрос. Кто «вы закупаете»? Электротрансмисссия для БелАЗа подходит только для БелАЗа. Она выполняется под заданные габариты и компоновку конретного типоразмера машины. И поставщиков таких электротрансмиссий много. Ну иногда сам самосвал немного видоизменяется под конкретное оборудование, смотря кто кому идет на уступки.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Конечно. Не в Ашане же БелАЗисты электротрансмиссиями затариваются. Это конкретная разработка под конкретный типоразмер самосвала, на заказ.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Это серьезный B2B с конскими размерами контрактов и долгими сроками поставок, что позволяет в какой-то мере идти на встречу заказчику. Конечно, все определяется в каждом конкретном заказе, но ничего удивительного тут нет. Объем рынка не маленький, отхватить часть постоянных заказов у крупного производителя — это очень хороший профит.
Вот так конкретно для Белаза Сименс разрабатывает конкретные генераторы и двигатели? Я подозреваю, что даже новые платы не разводит, а просто заливает имеющиеся новую прошивку. Разумеется, крепежные отверстия прийдется делать под кузов.
Поэтому, не могли бы вы уточнить, что «конкретное» в этом случае, а что «off-the-shelf» хоть и не Ашановской.
Самолетные и ракетные двигатели тоже в Ашане не продаются, но часто под конкретный типоразмер интегрируют подходящий двигатель.
Конечно у каждого производителя есть свои наработки, и конечно у сименса есть электротрансмиссии под такие или похожие машины, и конечно есть преиспользование плат, железа и прочего от проекта к проекту. Мы тоже в этом проекте много чего позаимствовали из других своих решений. Насколько заказы БелАЗа попадали в то, что уже было разработано у Сименса я не знаю, может быть это замена крепежей, может быть перепроектирование шкафа и машины на другой типономинал, я не знаю. В любом случае это поставка электротрансмиссии под конкретные требования, а не «вот у нас есть только такая и всё, брать будете?»
Мне кажется вы вводите в заблуждение. То, что вы предположили по Сименсу — скорее «интеграция» чем «разработка». Как ушивание платья из магазиа против пошива на заказ.
Теперь, вот и вы можете интегрировать. Катерпиллеру свои решения не продлагали?
А почему при торможении энергию просто «сдувают вентилятором», а не запасают в аккумуляторах как в легковых гибридах? Есть сложности?
Кажется, про это написано явно. Прошу внимательнее читать и заглядывать под спойлеры.

Запасать энергию можно не только в аккумуляторы.
Например в маховик с двигателем-генератором.

А еще можно минигидроэлектростанцию с закачиванием жидкость в резервуары над белазом соорудить.
PS. Простите!
Вы представляете, какой эффект гироскопа будет у маховика?
Нельзя… Проблема в том, что самосвал сначала долго едет наверх без торможений и запасать по факту нечего, а потом долго едет вниз на тормозе и тут надо все это запасти.
а если двум самосвалам где то посередине встретится и «перезарядить» друг друга (тот который едет вниз отдаст энергию груженному, и дальше поедет)?
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
А подогрев выхлопными газами дизеля, как на маленьких самосвалах не используется? Или при таких размерах просто не дает эффекта?
А вариант накрыть каким нибудь выдвижным электрическим одеялом не используется? Под него и выхлоп можно было бы направить, чтоб зря тепло не уходило.

P.S. — понимаю размеры этого эпического «одеяла» будут огромные, но все таки как теоретический вариант?
Видел самосвалы по типу троллейбусов с усами. Те самосвалы которые спускаются частично обеспечиваю энергию тем которые поднимаются:)

Интересные расчёты с литиевыми батарейками. Получается, что батареи 85кВт*ч от "Теслы" хватит на 1 рейс 90-тонника (на том "небольшом" карьере, естественно), и даже без рекуперации.
Интересно, можно ли решить вопрос быстрой зарядки сменой батарей?


(на глубоких карьерах вопрос электротранспорта актуален ещё и потому, что они плохо проветриваются, а CO2 оседает вниз)

Такую инфраструктуру со сменой батарей негде развивать, потому что места куда ссыпают и откуда нагружают все время меняются, кроме того в карьере проводят регуляторно взрывные работы, и тогда всё по возможности оттуда убирется/уезжает.
Если станция по замене батарей будет стационарной, то это не вариант, а если мобильной… то это прям неведомую вундервафлю надо проектировать, переводить целый парк машин на батарейки, чтобы было экономически выгодно, и строить около карьера подстанцию на десятки МВт для зарядки стопки батарей. В общем, вопрос в теории интересный, но на практике едва ли кроме Илона Маска за такое взялся бы.

Станцию (стационарную, естественно) по замене батарей можно размещать где-то около пути между карьером и отвалами. Сейчас же размещают хранилища топлива на территории предприятий.
Но эту всю логистику, конечно, нужно считать для конкретных случаев.

Предприятие всё-таки штука стабильная в плане планировки, а логистика внутри карьера, как уже отмечалось выше постоянно меняется. В итоге получается, что в теории это возможно, но накладные расходы скорее всего выведут проект в ноль, а то и приведут к удорожанию и понижению надёжности.
Отвалы обычно далеко от карьера и экономически не сильно выгодно возить самосвалом. В основном возят жд. То есть до определенного пункта (перевалка) возит самосвал, дальше на жд и куда уже надо — либо переработка руды, либо отвал.
Хранилища топлива есть — но с топливом легче: используют топливозаправщики — очень мобильно.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Более реалистичный вариант — дорожающее топливо. Но это тоже ещё лет 10-15.
Это вы сейчас так говорите… Лет 10 назад никто не поверил бы, что какой-то выскочка, пусть даже с баблом, сможет сделать компанию по запуску кораблей в космос с нуля… В то, что тесла будет нормально ездить за нормальные (хотя-бы для буржуев) деньги тоже не верили… вот выпустит Илон свои Semi-чки, года через 3 начнут компании за ними в очереди становиться (потому что дико выгодно ведь, соляра то нормально денег стоит, а электричество можно по разному вырабатывать и оно всяко дешевле) — пойдут и самосвалы на батарейках. С технической точки зрения самосвал карьерный даже предпочтительней, чем тягач — циклы короткие, можно вставить в самосвал 2-3 батарейных блока и менять по одному на каждом N-ом подъёме (это может делать автоматизированная машина с газотурбинным генератором или кабелем от ЛЭП)…
А то и как вон в комментах пишут — на длинных стабильных участках дороги машинка едет как троллейбус, подзаряжая батарейку, а снизу/сверху — на батарейках последние десятки метров.
Сейчас конечно это кажется фантастикой, но я уверен, что через 10 лет будет как-то так.
Вы бывали в карьерах? там ни одной ровной дороги — либо подъем либо спуск. В основном машина под нагрузкой идет вверх.
Батарейки очень тяжелые и для самосвала нужна будет ну очень тяжелая батарейка, а значит самосвал будет терять грузоподъемность. делайте выводы дальше сами. Нужно более интересное решение по зарядке (ну не знаю — троллейбус, хотя пытались такое замутить) или «легкую» батарею.
Так тут в статье вес подсчитан — 3 тонны батареек при 90т груза и 75 тонн собственного веса.
Это не куча.
За 10 рейсов уже треть полезного веса одного рейса будет недобор. И даже если работать будут с недогрузом, в среднем пропорция сохранится.

Почему-то массу батареек посчитали, а вот массу дизеля, генератора и бензобака вычесть забыли.

Кстати да! Думаю геныч с топливом ну точно не меньше 3-х тонн наберут.
Может кто более знающий проходить будет мимо- напишите ориентировочные объемы топливных баков таких машин.
В расчете в статье батарейки прикинуты только для режима запасения рекуперативной энергии торможения на спуске. Ни о какой полной электрификации речи не идет: батарей нужно в разы больше, а главное заряжать машины некогда и негде, так как самосвалы работают без остановки. Поэтому дизель и баки остаются.
Таки да, я поспешил со своим «вот я ща опровергну законы физики» ))
Но в них можно будет наливать меньше топлива или делать это реже.
Дизель остаётся, но он может быть заметно слабее… Это как на Toyota Prius — при большой массе (1300кг) и дохлом 1.5л аткинсоне она вполне прилично дёргает с места на светофорах за счёт батареи… Значит можно поставить дизель раза в полтора слабее, а пиковую нагрузку (троганье в горку и типа того) сглаживать батарейкой.
У карьерных самосвалов проблема не «троганье в горку», а «поездка на горку» (вернее выезд из ямы, но энергетически это без разницы). Причём как раз «в горку» они идут с грузом, а обратно, вниз — пустые.
А если добывают камень в горах, а перерабатывают внизу? Вроде у электро-самосвала именно так.
Были карьеры с троллейбусной схемой — над дорогой или сбоку провода, на кабине токосьемник. Вроде бы отказались из-за невозможности защитить токосьемник от повреждений при погрузке/разгрузке

Не представляю, как была реализована подача питания при подъезде к экскаватору — последние метров 30. Экскаватор-то постоянно перемещается (но за ним всё же таскают его кабель питания). Отключать от воздушных проводов и подключать к розетке что ли? Выглядит медленно и небезопасно..

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Ну не 50 — последняя документированная попытка в СССР была в 1986. Сделали два 110-тонных БелАЗа-«гибрида» с парой троллеев от электровоза и управлением подьемом/опусканием из кабины.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Как ни странно, но далеко не все участки электрифицированы. А ещё ремонтные поезда должны обходится без электричества — ведь именно они будут нужны для ремонта электрической линии где-то посреди поля…
Тут в соседнем посте про поезд на водороде обсуждалась тема.
ну так и батарея нужна 850 квт, если уведичить ее в 10 раз, учитывая пропорции Теслы и БЕЛАЗА
Контроллер в кабине, который лампочки зажигает, это промышленный ПЛК какой-нибудь или что то узкоспециализированное?
Да, тоже интересно. Платы ПЛК сами разводите или закупаете готовые уже, у поставщиков?
Это контроллер с нижней фото статьи, это не ПЛК. Он обрабатывает органы управления водителя, держит связь с контроллером дизеля, управляет лампочками и реализует высокоуровневые алгоритмы управления машиной (раздает задания момента на движки).
Но у него есть входа-выхода, которые принимают/отдают инфу. В него можно записать программу. От того, что вы его называете КВУ, он ПЛК быть не перестает. И все же интересно, плата вашей собственной разработки?
Все платы собственной разработки, и программируем на голых Сях.
а тетрис там будет?
Только змейка.
В следующих частях будет про компоновку железа? Сколько все это занимает места, БелАЗ в разрезе, как обслуживается?
Будет
Эх, Гулиа на вас нет…
Да, и БелАЗов, у которых крутишь руль, а они продолжают катиться прямо. Вращающийся маховик, в котором запасено много энергии — упрямая штука. Частично решается карданными подвесами, но это сложно.
Так маховик то вращаться должен вокруг вертикально оси… Т.е. с поворотами проблем не будет никаких, а вот на бок заваливаться этот маховик не даст.
И в гору ехать тоже не даст.
А если эту вертикальную ось вращения сделать подвижной? Чтоб можно было наклонить маховик? Уклоны в карьере думаю не больше 10 градусов будут(поправьте, кто знает)?
Конечно можно. Только подумайте насколько сложная и нагруженная будет механика, сколько займёт места, и что будет если поломается/заклинит.
что будет если поломается/заклинит.


Вальсирующий Белаз будет.
Или огромный заточной круг, слетевший с оси на полных оборотах.
Или…
Вариантов хороших и разных много.

Статья просто шикарнейшая!


Почти мегаваттный генератор в автомобиле — шик!


9-фазные движки и управление ними — это же просто сказка! ;)))


Дорогие друзья!


Обратите, пожалуйста, особое внимание: решение, описанное в статье, минимум в 4-5 раз сложнее того, что применяется в любом серийном электромобиле.


По сути — отличная вводная статья в структуру мощных электроприводов и вообще, во всё такое.


Автору — огромнейшее спасибо!


P.S. Интересно будет узнать, как вы на подъём с грузом на низких оборотах трогались — как себя авто при первых пусках "чувствовало". :)

Спасибо! Всё будет в следующей серии, оставайтесь с нами!

Сложные вопросы задавать можна? :)))

Нужна!
Ответы на них будут интересны всем, я считаю.
Дорогие друзья!

Обратите, пожалуйста, особое внимание: решение, описанное в статье, минимум в 4-5 раз сложнее того, что применяется в любом серийном электромобиле.

Я думаю, что везде свои сложности. В автомобиле мотор 350 кВт имеет раз в десять меньшие размеры, а преобразователь к нему — размером с ладонь. Понятно, что эта мощность — пиковая, но вопросы компоновки элементов такой мощности в кузове легкового автомобиля решены далеко не всеми автопроизводителями.
корпус пластмассовый — ерунда
батарейка на плате 2032 — тоже
конденсаторы электролитические не lowesr
транзисторы плате можно было корпусом к металлу корпуса, для рассеивания тепла или радиаторы наверх
у бош рексрота подобный контроллер в алюминии, новая модель ещё и меньше в размерах
А потом ремонтники белаза при ремонте сваркой по корпусу херяк — и охапка мёртвых контроллеров по гарантии.
Корпус у нас металлический.
Батарейка нужна для журнала аварий, на основной функционал не влияет.
Конденсаторы lowesr при большой температуре имеют низкий срок службы, есть планы переходить на керамику.
Все приборные питания и интерфесы связи у нас гальванически развязаны, от сварки ни разу ничего не горело, только если от неверного монтажа.
По передачи тепла транзисторов на корпус — это усложняет сборку изделия, по нашему тепловому расчету в данной конструкции этого не требуется.

Но в инженерном плане всегда есть куда развиваться. Бошевские контроллеры тоже в руках крутим и учимся, но до них пока далеко, как и до такой массовости производства.
О, раз тут зашло за механичку, позвольте и мне со своей мелочью сунуться?!

Скажите, винты с прямым шлицом, это требование, или просто любовь к теплым ламповым прямошлицевым винтам с хреновым исполнением этого самого шлица?
При этом, что дополнительно удивляет- наличие рядом прогрессивных винтов со шлицом типа «внутренний шестигранник».
А еще конденсаторы циллиндрические, смонтированные с примененим проволочной стяжки, это потому, что при стандартном монтаже может оторвать при ударном ускорении, или как и в случае с прямошлицевыми винтами?

ЗЫ: Я дико впечатлен прочитанным, люто аплодирую, рад, что в закромах родины есть такие люди и такие организации!!!..
Фотография контроллера — это с выставочного блока, там винтики что были, те и вкрутили. На объекте у нас там вместо винтиков пластиковые стойки-защелки.

Касательно крепления электролитов — это требование транспортного исполнения, чтобы от вибрации и тряски не оторвались ножки.
Платы маркируются? Вибростенд и ОТК проходят?
Для серийной продукции у нас есть стенд для автоматизированного тестирования контроллеров и плат, в МЭИ есть сертифициронная испытательная лаборатория, в которой, помимо всего, есть и вибростенд, и термокамера. Мы с этой лабораторией сотрудничаем и оборудованием пользуемся.
Для всех плат и преобразователей разработана методика тестирования, ведется база данных для каждого контроллера со всей его историей по изготовлению, тестированию, установке в изделие и ремонтам. Но вообще да, в плане производственной бюрократии нам есть ещё куда расти.
Но вообще да, в плане производственной бюрократии нам есть ещё куда расти.


Не надо расти в плане бюрократии, ее и так везде хватает. :) Просто работайте. :)
Очень интересно, спасибо! А вентилятор тормозного резистора от чего питается? Не от рекуператора? Было бы логично.
Вентилятор на основе двигателя постоянного тока и подключен параллельно с резистором. Чем больше на резисторе напряжение, тем быстрее крутится вентилятор.
В сторону легковых авто не думали? Или там всё слишком маленькое? :)
Там всё слишком массовое. Пробовали делать, работает, только производить надо все равно в китае, потому что своими силами получается втридорога и никому за такие деньги не надо. А в китае производить нужно массового заказчика, а таких потребностей у нас в стране тоже нет для электромобилей. Также отлавливать косяки в массовой продукции тяжелее, если вдруг начнут сразу тысячи изделий сыпаться, а не два с половиной. В общем, сделать что-то дешевое, надежное и массовое гораздо сложнее, чем большие вундервафли, где массовость измеряется в штуках в год, и где затраты на обслуживание и разработку там тают в общей стоимости железа.
А почему рассматриваете только отечественный рынок?
На международный рынок еще сильнее прорваться, там нужно или что-то совсем инновационное, или очень дешевое (тут с Китаем не поспорить), или быть известным брендом (чего тоже нет).
Всегда хотел узнать зачем карьерные самосвалы делают такими большими, дорогими, если можно использовать просто десятки обычных самосвалов. Это настолько экономически выгодно купить один на 90 тонн, а не 18 по 5?
Мне кажется дело в логистике. Подъезд под погрузку/разгрузку, координация большого количества транспорта, ну и немаловажно — персонал, который надо привозить-увозить на карьер.
Координация… Там вроде просто вверх-разгрузка-вниз-загрузка-.
Водителей конечно больше потребуется, но и требования к ним пониже — попробуй найти водителя белаза, а водителей грузовиков — полно.
Зато можно делать дороги меньше, отказ одной машины не критичен.
Беглый гуглеж подсказал что карьерный экскаватор добывает вплоть до десятков тысяч тонн в час, замучаешься камазы на погрузку ставить, потери времени будут колоссальные — 30 секунд погрузка, минута — подъехать/отъехать.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
И нет, водитель на БелАЗ — это совсем не категория С.
Ну D для самоходок. Это принципиальная разница?
Кажется, для закрытой территории карьера водителю самосвала вообще ву без надобности — как водителю погрузчика на складе или газонокосилки на плантации.
Мысль логичная.
Но зачем-то же были придуманы ВУ для самоходов в которые засунули трактористов, комбайнеров, водителей внедорожников и прочих самоходок не предназначенных к передвижению по дорогам общего пользования (исключив военных и прочих армейцев).
Что-то тут неспроста думаю.
Потому что трактора и комбайны ездят по дорогам. Или могут выехать при определенном сносе башки водителя.
Белаз при всем желании далеко не уедет…
Мелкие могут и выехать
image

Вообще, если за руль такого монстра посадить неумёху, так он и в карьере делов наделает, а в/у — хоть какое-то подтверждение водительских навыков.
Ну если машина на 110 тонн — мелкая, то какие крупные?
Белаз серии 7560
Карьерные самосвалы грузоподъемностью 320-360 тонн предназначены для перевозки горной массы в сложных горнотехнических условиях глубоких карьеров


БелАЗ-75710 — самый большой в мире самосвал грузоподъёмностью 450 тонн.
Тот, что на моих снимках – это вторая машина. Ее уже второй год тестируют и совершенствуют по результатам работы первого БелАЗа-75710. Работа идет постоянно, так что второй экземпляр – это уже несколько другая модель. Модернизированная. Кстати, мы как раз застали момент очередных испытаний – в кабину полез водитель, как раз когда проходила фотосессия у того самого большого в мире колеса, т.е. у этого, диаметром 4 метра:

ipaat.livejournal.com/363602.html
Помню по дороге в Приэльбрусье такую картину: слева стена вверх, справа — вниз, а навстречу белаз. Внушает.
В подмосковье много карьеров — там бывает, что маршруты белазов пересекают обычные дроги.
В Мариуполе белазы (мелкие) вполне себе по дороге общего пользования катаются (правда не так уж далеко) — возят шлак из цеха к отвалу, как раз через магистраль, ведущую из города.
Пустой 120-ти тонник до 60 кмч валит. Когда еще не была охрана серьезная на предприятии и не было GPS-слежки, то мужики за водкой в магазин гоняли )
И даже не D.
Да ладно. И какая же?
A III
Да, тут однозначного ответа нет, тут много причин. Главная — чем больше размер, тем в итоге ниже себестоимость перевозки. Есть вот такая статья, которая пытается объяснить причины. В части основных — нужно учитывать экскаватор, который большим получается эффективнее и быстрее, и для него нужны большие самосвалы. Еще дороги — для шоссейных самосвалов пришлось бы дорогу посыпать щебенкой или как-то укреплять, а для монстров можно на мелкие ухабы не обращать внимания. Ну и зарплата водителям, проблема маневрирования флота мелких грузовиков на карьере. Да и потребление топлива на тону перевезенного грузка у монстра ниже, как ни странно, чем у двух грузовиков в два раза меньшего размера.
Я думаю что дело в экономической целесообразности. Уверен что все варианты просчитаны.
Больше единиц транспорта — больше геммора.
Большие объёмы данных удобнее таскать на 3.5'' FD или на USB-флешках? При этом учтите, что носит каждую дискетку отдельный человек (назовём его водителем дискеты, Floppy Disk Driver). Накладные расходы на погрузку-разгрузку съедают кучу производительности, путевая скорость множества маленьких машин меньше, чем нескольких больших, на дороге их тоже меньше помещается, если пересчитать на массу перевозимого груза. Ну, и стоить они будут дороже, чем большие, и при покупке, и при эксплуатации.
Как насчёт динамических накопителей энергии для утилизации тормозной энергии?
habr.com/company/croc/blog/318184
такую дуру на вал, ось и раму вместо полезного груза?
Может на 90 тонник и не нужно, но на более грузоподъёмные и габаритные может и влезет. Есть отдельно стоящие маховики накопители.
Pillerы
xn--90afm3a.xn--p1ai/products/dynamic
Ездить с раскрученным тяжелым маховиком — не самая удачная идея.
Это аргумент из легкового автопрома. Так что мимо.
А здесь даже не грузовой, а карьерный, сверхтяжи. Им такой маховик не заметить при всём желании. Скорости черепашьи, массы — сотни тонн.
Так что именно для карьерных — это удачная идея.
Если маховик будет незаметен, то и энергии накопит недостаточно. К тому же, карьерным самосвалам просто негде запасать энергию — вниз они едут пустыми, а наверх где больше всего нужна эта энергия они едут гружеными, то что они накопят на спуске(из-за торможения будут спускаться медленней обычного) им хватит метров на 100 подъёма… овчинка выделки просто не стоит.
Там в статье есть под спойлером расчет про батарейки, около четверти энергии на спуске можно спасти на самом деле.
В моем понимании для использования этой идеи надо как минимум переработать конструкцию как маховика, так и самосвала. Для первого — подобрать подшипники, валы, постели устойчивые к вибрации и нагрузкам при маневрировании, по сути провести полный цикл НИОКР. Для второго — разработать и внедрить достаточно жесткий (либо наоборот амортизирующий) элемент конструкции так, чтобы эффект гироскопа минимально сказывался на безопасности при движении и обеспечивал не меньшую отказоустойчивость и срок службы, то есть еще один полноценный цикл НИОКР.
А на взгляд обывателя — вертикально располагать маховик малореально — опорные подшипники (и верхний и нижний) при езде по подъемам/спускам долго не проживут, а при горизонтальном расположении тряска по вертикали с учетом массы маховика может дать серьезные нагрузки на несущие элементы.
И не стоит забывать что маховик который накапливает много энергии будет выполнять роль очень мощного гироскопа. Это наверно ещё хуже чем возить бочку с водой заполненную наполовину. И там не амортизатор нужен а реально независимую подвеску для гироскопа, чтобы он мог произвольно выдерживать своё положение независимо от положения самосвала в пространстве.
реально независимую подвеску для гироскопа, чтобы он мог произвольно выдерживать своё положение независимо от положения самосвала в пространстве.


Т.е. что-то типа карданова подвеса, что хоронит возможность мягко говоря, затрудняет процесс снятия накопленной энергии.
Крутить его на подвеске вместе с генератором. Но всеравно это всё лишняя механика, которая БУДЕТ ломаться с непредсказуемыми последствиями. Едет себе самосвал, заклинило гироскоп и он пошел с дороги вниз…

Достаточно поставить 2 маховика, вращающиеся в противоположные стороны.

Так что именно для карьерных — это удачная идея.

Вряд ли. В карьере постоянные перепады уклона поверхности, повороты, специфическое покрытие дорог (булыжники), при погрузке машину очень сильно шатает, несмотря на предосторожности экскаваторщика. И эти колебания в трёх осях. Подвес маховика будет сложным. КПД небольшим.
В случае аварии маховик может перелететь через берму и улететь вниз, не только неся с собой накопленную энергию, но и набирая её при падении. Просто самосвалу перелететь через берму сложнее.

Сложно посчитать. Есть примеры таких готовых модулей, которые можно было бы «примерить» на самосвал расчетом, как батарейки? Потому что если это проектировать самим, то, кажется, эта задача в разы сложнее, чем сделать электротрансмиссию. Было бы неплохо, если бы специалисты из приведенной статьи отметились в комментариях и написали параеметры такой установки — количество запасенной энергии, масса маховика и т.п. Мне кажется, запасать в маховик — нормальная идея для стационарной конструкции, но для движущейся придется подвешивать маховик в какой-то вращающейся раме, иначе он не даст наклоняться/поворачиваться самосвалу в одной из плоскостей. В общем, кажется, проще батарейки, чем это. Насколько я помню тему маховиковых накопителей, там для обеспечения хороших массогабаритных показателей по сравнению с батарейками нужны чуть ли не нанотехнологии для изготовления маховика — нужна очень большая прочность материала и сложная механика.
по-моему проще на FPGA ШИМ сопроцессор, чем разбирать глюки отечественного проца
По нашему опыту, ошибок в этом отечественном проце было не больше и не меньше чем в новых камнях именитых производителей, зато на форуме техподдержки здесь отвечают на вопросы прямо сразу и прямо разработчики камня. Такое редко бывает. Но на ПЛИС действительно можно было выйти из положения, да.
Ну прям уж глюки. Вы с ним много поработали, чтоб так критично его воспринимать? Проц. более чем работоспособный для таких задач.
мне хватило Миландра и Ангстрема. Больше экспериментировать на тему «а вдруг эта Лада лучше BMW наконец-то» нет никакого желания
Ух ты! А где купить БМВ по цене Лады?
Даже X1 стоит в двое дороже самой дорогой лады.
Не говоря уж о том, что моторы N42,N43 и другие четверки малолитражные у BMW ненадежный мусор, который в среднем ходит меньше 150 000. В тоже время ВАЗовские стандартные моторы, особенно те, что до приоры очень и очень надежные, спокойно живущие по 300-400 000.

Это я всё к чему пишу: не надо метафор и примеров. В 99% случаев они не упрощают мысль, а лишь искажают.
Хорошо, буду знать, что стоимость АРМ процессора в себестоимости БелАЗа так велика. Даже в этом случае сомневаюсь, что отечественное изделие дешевле
Я про процессорны ничего не говорил.
Я говорил про не корректное использование метафор.
Да почему некорректное то. Много раз нажигались на использовании «нашего». По какой причине стоит быть подопытным кроликом снова? А если проект ответственный? Если стоимость продукта миллионы долларов? Да в музыкальную открытку ради бога поставил бы наше, если дешевле на 2 цента. А тут то что? Куча ШИМ, что решаемо хотя бы SoC от Microsemi (ARM+FPGA) на чипе?
Не корректные — потому что машины BMW и Лада — это не хорошие и плохие машины. Это разные машины. С разной целевой аудиторией и разными задачами. При этом слабые и сильные стороны есть и у той и у другой марки.
А вы привели сравнение на уровне «бизнес класс круче бюджетных машин». ЧТо не отражает вашу изначальную мысль вообще никак.
Это машины. Причем тут бизнес класс? У БМВ нет эконома? Я не самолет с машиной кажется сравнивал. Задача обоих машин — доставить тушку из точки А в точку Б, остальное все это «19 ШИМ»
Греется резиторы, греется мотор, но печка скорее всего там будет своя электрическая в кабине. так?
Поэтому для ускорения сроков разработки и для унификации с другим производимым оборудованием было принято использовать такие, избыточные, но проверенные временем контроллеры.

Вроде говорите про унификацию, но тем не менее используете 3 разных контроллера (TMS320F2810, TMS320F28335, К1921ВК01Т)
Печкам там от тепла дизеля, насколько я помню.
Унификация не в рамках этого проекта, а унификация среди всей нашей производимой продукции. Упомянутые контроллеры (платы имеется ввиду, а не микроконтроллеры) идут во многие другие проекты и производятся нами серийно.
По поводу электрической трансмиссии. На блок-схеме не совсем она. Самая тру электрическая трансмиссия выполняется без преобразователей, по схеме генератор-двигатель.
А то можно так сказать, что у меня трансмиссия тянется от генератора на электростанции до моторчика на моем HDD, что не есть правильно.
Ну а как же тогда назвать то, что на блок-схеме?
Что-то типа управляемого электропривода с питанием от генератора. С промежуточными преобразователями.
А то можно так сказать, что у меня трансмиссия тянется от генератора на электростанции до моторчика на моем HDD, что не есть правильно.

Сказать-то можно, только вот КПД этой трансмиссии будет около-нулевым, большая часть выработанной энергии не дойдет до вашего моторчика. А тут — доходит, и с неплохим кпд.
Технически система Вард-Леонарда aka. «Г-Д» являетсяничем другим как просто схемой безступенчатого управления МПТ. Но на самом деле и Ваш вариант, и вариант из статьи является в данном конкретном кейсе электромеханической трансмиссией — элементом преобразовани механической энергии.

Труъ трансмиссия безусловно включает в себя преобразователи. В случае механики это коробка передач, главная передача, бортовые (колёсные) передачи.

Понятно, что прямой связи с колёсами у дизеля нет, и превращать генератор в двигатель тоже никто не захочет, поэтому как с обычным автомобилем (перестаём лить горючку, когда тормозим двигателем) не получится. Почему бы тогда не глушить основной дизель на спуске? Для работы основных систем вроде электроусилителя руля, мозгов и освещения можно иметь небольшой вспомогательный генератор и маленький буферный аккумулятор для подхвата на время выхода основного генератора на режим (максимум пара секунд, полагаю). Тут, кстати, ионисторы могут оказаться выгоднее аккумуляторов с большой токоотдачей: практически неограниченный ресурс, конские токи разряда — всю ёмкость суперкондесатора за эти пару секунда как раз получится высосать, чего ни с каким традиционным химическим не сделаешь. Понятно, что это усложнение схемы и некоторое снижение надёжности (вдруг основной дизель не запустится, а мы уже въехали на подъём?), но тут опять же нужно просто посчитать дополнительные затраты, риск и экономию.
дизель на холостых кушает настолько мало, что глушить его и заводить что-то кроме него скорее всего нецелесообразно.
Производители легковых автомобилей почему-то считают иначе, запихивая старт-стоп почти во все современные автомобили (по меньшей мере европейские). Возможно, на них давит экология и необходимость показывать хорошие цифры экономичности, плюс глушение легкового автомобиля в покое почти ничего не стоит. С самосвалом в движении будет сложнее — нужно питать насосы гидравлики, электроусилители и пр. Выше привели аргумент в пользу резистивной нагрузки в холодном климате — ею греют кузов, чтобы грунт не намерзал. Уже этого одного аргумента, действительно, достаточно для того, чтобы сохранить сброс тепла в резисторы. Греть-то всё равно придётся, а тут фен готовый. Убедили :-)
Меня берут сомнения что по этому поводу. Приведены 3 платы управления, но ни одна из них не управляет двигателем.
Правильно. Дизелем управляет свой контроллер дизеля от поставщика дизеля. В этой машине дизель камминс. Мы с ним держим связь по CAN от своего контролера верхнего уровня, он слушается задания частоты вращения и её стабилизирует, обратно же шлет много всякой телеметрии о своей работе.
Экономия на глушении дизеля по сравнению с потерей энергии на слив в тормозные резисторы — никакая. Основная часть энергии сдувается в резисторы. Если начинать экономить, то запасать энергию торможения. Но даже там получается не очень однозначно по экономии, если верить моим расчетам под спойлером в статье. Тоже самое и про суперконденсаторы.

Технически дизель глушить проблемы нет, но усложнение машины для обеспечения работы гидравлики несравнимо с экономией от глушеного дизеля. Кроме того, ресурс дищеля если не глушить будет выше, как с точки зрения старт-стопов, так и термоциклирования. На этих машинах дизеля вообще не глушат, пока что-то не сломается. Всегда работают.
Тут больше напрашивается ставить 2-3 серийных движка с фур и объединять мощность электрически.
Пустому ездить на одном, с грузом на всех.

В статье написано про ионисторы. Про затраты, риск и экономию.

В статье написано про применение ионисторов в качестве накопителя для рекуперируемой энергии для случая, когда вся генерируемая колёсами энергии заливается в аккумулятор, я же предложил вариант в сотни раз меньше по ёмкости, лишь бы покрутить колёса пару секунд.
Не знаю как сейчас, а на предприятии, где я работал раньше, БелАЗы не глушили даже на пересменках. Посчитали, вроде это было выгоднее по последующим ремонтам и затратам на топливо. Так же для того, что бы сикратить простои и водитель раньше выехал на линию.
Сейчас машина прошла около 20 000км и продолжает эксплуатироваться
Чисто из интереса: вам заплатили? Контракт на поставки заключили? Или все абяцанками кормят?

Вы так спрашиваете, как будто электрическая трансмиссия — какая-то инновация, за которую разработчик платит. Но это довольно старая, проверенная технология. Весьма надёжная, с хорошим КПД. На водяных мельницах электрическую трансмиссию ещё полтора века (!) назад ставили.


Описываемая разработка — очередная из сотен (может быть, десятков) подобных. Таких БелАЗ'ов и CAT'ов тысячи ездят.


Но вот подобных статей на эту тематику я раньше не встречал)

В статье же написано — один, эксперименальный, экземпляр за свой счёт. Я так понимаю что пока до заказа и оплаты время не подошло…
А сколько должно пройти? Два года разработка полностью за свой счет(даже установка на самосвал, Карл!), машина отъездила 20 тыс.км(вообще интересно в ходках), а все еще "до заказа и оплаты время не подошло". Вообще про оплату белорусскими гос. предприятиями уже притчи во языцах складывают. Некоторые что бы получить полагающуюся оплату за поставленный товар или оказанную услугу дают взятки(!)… не удивлюсь, если это будет кидалово. Поэтому и интересуюсь.
По договоренности, решение об успешности испытаний будет приниматься через год эксплуатации, год ещё не вышел. Однако у нас уже есть новые заказы, что от этого проекта и требовалось.
Про батарейки рассчёт интересный, только вот 500 циклов — это вообще ни о чём для современных LiNMC ячеек (которые и стоят в тесле, я видел тесты где они по 5000 циклов живут), заряжать их можно током в 2C, всю энергию «спасать» не так уж обязательно (если спуск затяжной — не нужно разрабатывать специальные машины с увеличенным аккумулятором, достаточно рассчитывать на 15 минут, итого 2 батарейки теслы будут с зарядом, прыгающим от 25% до 75%). При таком режиме эксплуатации ни о каких переохлаждениях даже в -50 речь не идёт, наоборот — радиаторы ставить придётся на лето. А ещё вы не посчитали дополнительные плюсы на то, что во время ожидания или мелких манёвров ДВС можно вообще не заводить, будет как приус кататься на батарейках — тоже экономия.
Так что было бы очень интересно почитать о новых БелАЗах гибридных, которые можно было бы продавать экономным европейцам, получая заодно бонусы от зелёных.
мелких манёвров

Манёвры сведены к минимуму. Есть несколько типовых схем подъезда к экскаватору для загрузки (пара поворотов — секунд 20-40, субъективно), очередь на загрузку короткая за счёт отлаженности "конвейера". Это не в пробках стоять. А как загрузили — сразу полная мощность на подъём идёт. Вряд ли что-то существенное можно сэкономить.

Да, 5000 циклов это уже другой разговор. Можно сделать ради опыта, конечно, если заказчик заинтересуется.
У вас на тормозных резисторах почему-то вентилятор больше самого резистора… наверняка ведь можно сделать компактный и легкий вентилятор, а не многотонную железяку?

Да и контроллеры выглядят дорогими, может быть можно какую-нибудь распберри с переходником влепить?

А так, статья интересная, но можно было бы конечно писать больше технических подробностей — например, почему именно механические трансмиссии плохо работают на таких нагрузках. Тут все таки аудитория, которая знакома с физикой и математикой.
Положим, нам нужно рассеивать 500 кВт мощности на каждой из сборок резисторов. Будем считать, что нам приходится работать в прохладной пустыне. Теплоёмкость сухого воздуха при 20° C — 1005 Дж/(кг*K). Плотность воздуха при той же температуре — 1,2 кг/кубометр. Для того, чтобы обеспечить на выходе температуру воздуха в 80 градусов, нужно прокачивать через резистивную сборку 500000/(1005*(80-20)*1,2)=6,9 кубометров в секунду, что даёт 24876 кубометров в час. На фотографии изображён совсем небольшой для такой производительности вентилятор. Компактнее можно, но это будет называться миниатюрным турбовентиляторным двигателем, так как крутить вентилятор придётся турбиной. Тут на глобус натянуты сухой воздух и 80 градусов на выходе, но допущения вполне разумные, так как воздух может быть и влажным, но с температурой в 40 градусов, а рассчитываться система должна на самые худшие условия эксплуатации из заданных заказчиком.
По контроллерам. Микроконтроллер нужен серии motor-control, который умеет ШИМить. Для тяговых двигателей это показано особо. В малине всё хорошо в плане линукса, интерфейсов обмена и всяких вебкамер с вайфаями, только это всё здесь не нужно. Да и контроллеры вообще ничего не стоят в цене машины.

По механике. Я могу написать где и как электротрансмиссия работает, но по механике… увы, не специалист. В следующих статьях будут подробости по электрике.
Расскажите, пожалуйста, в следующей статье поподробнее, про силовую часть, IGBT, снабберьі, подвод мощности, ее с'ьем, драйвера/защитьі и прочуюю силовуху.
К сожалению, я в этом проекте программист, в силовухе понимаю лишь в общих чертах. Но передам комментарий нашим «силовикам», может быть, они когда-то что-то такое напишут.
Присоединяюсь к просьбе. Особое «спасибо» будет за рассказ на тему «Почему отклонили саранскую продукцию».
может быть можно какую-нибудь распберри с переходником влепить?


Разве только как плеер, чтобы кино водителю показывать в перерыв.

Linux (тем более тот, который стоит в таких изделиях) не относится к RTOS, не говоря уже о том, что его код никто не тестировал на соответствие MISRA (и скорее всего он таки не соответствует этому стандарту). Кроме того, такие громадные ОС избыточно сложны. Ошибки в них — обычное дело. Исправить их все — нереально, при этом, разумеется, никто не может гарантировать, что в какой-то момент они не сложатся так, что подвесят систему. При этом зависание такой системы неизбежно выльется в самый настоящий, физический бабах на сотни тысяч рублей.

Так что нет. Ну и не говоря уже о том, что сам по себе процессор одноплатника не подходит для таких задач по причине отсутствия нужной периферии в нужном количестве.
Но ведь грузовик не атомная станция и особая оперативность реакции для сбора статистики там не требуется.
Там есть ещё микроконтроллеры, управляющие генератором и двигателями, плюс голова, которая раздаёт им задания. Если одному колесу вдруг будет сказано крутиться со страшной силой, то будет плохо. Надёжность там нужна.
Во-первых, система, помимо сбора статистики, управляет силовыми ключами. Частота коммутации там, конечно, не мегагерцы, но пара килогерц наверняка есть. Даже в таком случае, учитывая масштабы мощностей, софт должен реагировать на происходящее в силовом каскаде в течение микросекунд. Если, скажем, сразу два ключа в плече моста окажутся открыты, то в таком применении выгорит все, сразу и очень феерично.

Далее. Важна даже не столько скорость реакции, сколько предсказуемость времени отклика; это ключевое требование, предъявляемое к RTOS. Такая предсказуемость позволяет верно спроектировать аппаратную защиту в расчете на самый худший случай. Пускай система реагирует за 1 мс, но она должна всегда реагировать за 1 мс, а не так, как десктопный Linux — если повезет, за 100 мкс, а если не повезет — за две секунды.

Ну и конечно, надежность. Причем начиная с уровня плат. Там кто-то выше писал про сварку — нет никакой гарантии, что как раз таки дешевый одноплатник, ориентированный на потребительский рынок, не начнет сбоить в условиях промышленных помех. Там упор на технологичность и удешевление в условиях массового производства, а здесь требуется прежде всего надежность и долговечность.

Есть и еще масса причин — одноплатники строятся на основе печатных плат с большим количеством слоев (в Raspberry Pi — не меньше шести слоев), а чем больше слоев в плате, тем у нее хуже дела с устойчивостью к термоциклированию и вибрациям; в потребительской электронике часто не выполняют помехоустойчивую трассировку линий тактирования и т.п.
Вот вам пример такой «экономии». Была такая фирма, звалась APC, делала она весьма кошерные ИБП, потом её купила другая фирма, и продолжила делать упсы, правда появилась небольшая гнильца. Суть истории, раньше для управления мощными ключами (мощными в плане квартиры, всего то 1-10 кВА) там использовали контроллер весьма древний (уровня 8051), ШИМ был сделан отдельной специальной заказной микросхеммой. Потом сия контора решила — надо поднимать частоты, уменьшать габариты трансформаторов и т.д., и поставили они туда процессор с «типа аппаратным встроенным ШИМ контроллером». Если верить документации — даже если оно зависнет, то на шим это не окажет влияния. Вот только потом вскрылась беда — в момент сброса также сбрасывались и счетчики ШИМа, что приводило к кратковременному, но печальному слишком длительному открытию ключей (а иногда и к открытию обеих половин моста), что выливалось в выход волшебного дыма и прочие спецэффекты, обычно сопровождаемые обильным матом. По опыту — бабах от ключей бесперебойника на 0.5-1 кВА и 5 кВА очень сильно различается по кол-ву огня с дымом и дальнейшим затратам на замену ключевых транзисторов и их обвязки. Что такое бабах 100-500 кВА — надо спросить у энергетиков, но как говорят знающие люди, после него обычно ничего вообще не остается и иногда требуется срочная смена нижнего белья у всех, кто был в радиусе 50 метров.
А какие массы у агрегатов получились?
Генератор тонны три, движки по полторы и шкаф полтонны. Типа того.
круто!
А не кажется ли вам интересной мысль запилить самоходный БЕЛАЗ? На сколько я помню логистику одного из карьеров в Осколе, это не должно быть слишком трудно. Особого траффика там нет, развести машины в карьере не должно вызывать трудностей. По факту идеальные условия для роботезированной техники. Ну и батарейка всегда «в кармане».
Автономный? Ну это не для электроприводчиков задача, а для тех… кто там нейросетями и self-driving car занимается. Задача примерно такая же, что и для легковой машины, столько же нюансов. Вроде бы даже я видел статьи про автономные образцы у каких-то производителей. Сделают со временем, я думаю, технически здесь никакой сложности нет, все управляется по цифре все равно.
останется только понять зачем, стоимость такого Белаза ~= 2100 лет оплаты оператора-водителя
Не думаю, в плане железа там пара лидаров и пять камер утонут в цене самой машины, а стоимость саой разработки размажется по серии. Да и камеры там и так стоят для помощи водителю. Кроме того, саму технологию «подвезут» разработчки автономных легковушек и глубокого обучения.
я понимаю, что копейки. Не понимаю только зачем это на данном, несовершенном технологическим уровне
я понимаю, что копейки. Не понимаю только зачем это на данном, несовершенном технологическим уровне

На самом деле уровень для таких машин уже самый подходящий. Это не плохо освещенная улица со старушками на велосипедах. Это предприятие, где самосвалы ходят по четким маршрутам, а работники карьера придерживаются жестких правил безопасности.
В статье есть ссылка на историю про полностью электрический самосвал, там на фото прототип автономного каматцу.
А вот опытный образец уже работает на кръере. www.youtube.com/watch?v=wmCSRg5p7-E
Думаю если Rio Tinto начали активное тестирование, значит смысл есть.
Ни и вообще
Тут проскочила ссылка на экскурсию. Обратите внимание на
Покинем музей, выйдем из здания заводоуправления и направимся на «выставочную» площадку около него. Ту самую, куда пригоняют на всеобщее обозрение разную технику и которую можно увидеть из-за забора. Тут кому как повезет – можно увидеть и две-три машины, а можно и десяток – зависит от того, сколько видов продукции ожидает в настоящий момент времени отгрузки заказчику.

Посчитаем оптимистично — каждый день без праздников и выходных готово к отправке и сразу отправляется 10 единиц техники (10*365). Учтем что часть не поддается автоматизации вообще, но учитывать не будем.
Вы уж простите — но 3500 в год — это не то что не серия, это даже не мелкая серия.
И в таком масштабе говорить «размажется по серии»… гхммм… смешно как минимум.

Хотя, конечно, огромное количество разработки просто потеряются в цене одной машины и будут болтаться где-то в статье расходников — это да.
так, просто дополнение про крайнюю оптимистичность моих расчетов:
Сейчас с конвейера и стапелей завода сходит почти 60 машин в месяц – 700 штук в год. До лучших показателей советских времен — нескольких тысяч машин в год, конечно, далеко, но и 700 штук по нынешним временам, когда кризис подорвал горнодобывающую отрасль по всему миру, это немало. А если учесть, что некоторые из и без того немногих западных и восточных конкурентов БелАЗа вовсе остановили производство,


Т.е. получается, весь мировой рынок — это несколько тысяч единиц в год.
Это я все про «размажется по серии» размышляю… ;)
Одна машина стоит что-то типа десятков миллионов рублей. Предположим, что разработчики автопилота самосвала потребуют 10-20 млн на разработку. Предполжим, что зарплата водителя БелАЗа 50т.р. в месяц. Они ездят по три смены, за год это 1.8млн. Даже чтобы окупить зарплату за год водителей достаточно выпустить с десяток машин, и уже разработка беспилотной технологии размазалась бы по стоимости машин и окупалась через год.
Другое дело, что вместо водителей по первой понадобится штат пусконаладчиков и пастухов для таких самосвалов… Но и это утонет в серии из тысячи машин.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
Я имел ввиду ближайшее будущее пяти-семи лет, когда нюансы объезженных архитектур автопилотов будут обсуждаться в научных статьях, натренированные нейросети будут доступны для скачивания на просторах кагла, а ускорители тензорных вычислений в автомобильном исполнении будут продаваться «в ашанах». Тогда зафайнтюнить автопилот легкового автомобиля на карьерном датасете и заскриптовать действия на разгрузке-погрузке должно быть не так сложно. Однако даже при в 10 раз большем бюджете разработки это остается быть выгодным.
Вот когда у нас на ГОКе водители забастовку устроили, тогда владельцам бьіло абсолютно все равно, сколько тьісяч лет оплатьі труда стоит один коматсу/катерпиллар/белаз.
делать автономию ради того, чтобы выкинуть рабочих? Я старомоден, но эта идея нравится еще меньше
Вроде бы даже я видел статьи про автономные образцы у каких-то производителей.

Вспомнился TerraMax от Oshkosh Corporation, проскакивал в TopGear и передачах по Discovery.
Можно начать с роботизированного: погрузка/разгрузка под надзором оператора, а ездить он сам будет. Итого один оператор на 4-5 самосвалов.
Это действительно потрясающе.
Класс, наверное ни с чем не сравнимое ощущение — оседлать такого железного даже не коня, а слона!
Да ещё когда рассказывают как у него внутри всё устроено

Эх, хоть в виртуале поездить на таком, в Giant Machines

И извините, не удержался
Тормозные резисторы = тормозисторы
Мой коллега сравнил ощущения с домом на колесах. Не слон, не конь, а именно дом: только такая у него ассоциация.
стыдно об этом писать… всегда интересовало, что ощутит водитель белаза, если наедет случайно на жигуль
всегда интересовало, что ощутит водитель белаза, если наедет случайно на жигуль

Разве что лёгкое чувство вины.

Неотвратимость втыка от начальства.

Если потом отпечаток присыпать грунтом… будто ничего там и не стояло.
Если это не будет как в истории с белазом, нивой и начальником в этой ниве.

А ведь и правда, очень интересный вопрос!

В точку. Когда в кабине сидишь именно такие ощущения.
А зачем оставили постоянники на УВТРы?
Я так понимаю у вашего двигателя обмотка возбуждения на роторе? Если так, то у вас появляются контактные кольца, верно?
УВТРы — какие были, это старая разработка. Проблем с ними нет, поэтому применили подход «работает — не трожь».
На ВИД НВ обмотка находится между двумя половинками ротора, но крепится к статору и не вращается, колец нет.
Просто обычно в машинах, которые на частотниках, маленькие двигатели на обдув и УВТР тоже с частотниками (сужу по комплекту siemens).

Насчет обмотки возбуждения понял, тогда если нет колец и она не на роторе крутится в обслуживании не хуже ассинхронника должно быть.
Какие IGBT используются и сколько их там? Будут фотки силовой части более детально?
Кстати каков запас по транзисторам в %? Я так понимаю они параллельно стоят, не вылетают некоторые от того, что включаются на доли секунды раньше других?
И интересно про тестирование и отладку услышать. Спасибо
Используются IGBT Infineon FF1000R17IE4D_B2. Там их 9 штук, 3 классических инвертора на каждую секцию. Работают по одному, хватает по току. В другом проекте параллелили, и там да, нужно было ставить уравнительные дроссели, чтобы выравнивать разное время открывания.
Так подробно в силовую часть в следующих статьях не планировалось вдаваться, но кое-что будет, да, про тестирование и отладку.
Подскажите, а проводился ли расчет времени наработки IGBT на отказ? И чем вообще обусловлен выбор IGBT модулей на медной основе? Ведь нагрузка с точки зрения термоциклирования в БелАЗе довольно высокая. Не целесообразнее бы было использовать модули на AlSiC, которые имеют на порядок больший срок службы? Спасибо!
Модули применены транспортного исполнения, относительно легко доступные, а модули с AlSic подложкой сложно найти и цена совершенно будет другая. Термоциклирование у блока небольшое, и есть алгоритмические ухищрения, направленные на снижение термоциклирования. Расчет времени наработки IGBT не проводился, ориентировались по заявленным в даташите данным производителя, так как делать какие-то расчеты в чужом и закрытом в конструкторском плане изделии — занятие не слишком перспективное.
ориентировались по заявленным в даташите данным производителя

А какие там данные касательно срока службы?
так как делать какие-то расчеты в чужом и закрытом в конструкторском плане изделии

Нет, нет, я совсем не это имел ввиду. Обычно производитель IGBT предоставляет кривую термоциклов (график, показывающий сколько раз модуль может выдержать нагрев-охлаждение, прежде чем у него «поплывут» тепловые параметры. Чем больше перепад температур, тем меньшее кол-во циклов потребуется). Далее производитель соотносит эти данные с профилем нагрузки привода, оценив температуру радиатора, и рассчитывает ориентировочный срок службы инвертора до момента выхода IGBT из строя. Так вот AlSiC модули выдерживают на порядок большее кол-во этих циклов по сравнению с медью, именно поэтому крупные производители типа Liebherr используют исключительно керамику.
Я ведь не из праздного интереса заостряю внимание на этом моменте, некоторые производители имеют сейчас серьезные проблемы с описанной выше ситуацией. Модули «летят» уже через 2-3 года из-за высокого температурного износа.
Хорошая идея посчитать это из реальных данных эксплуатации по логам температур. Посчитаем, отпишусь что вышло.
Если температура пишется со встроенного в модуль термистора, то идея супер. Также рекомендую запросить производителя кривую термоциклов. Выглядит примерно так: image
dTc — разница между максимальной и минимальной температурой подложки модуля.
А литий-титанатные батареи не рассматривались для накопления энергии?
Cпокойно заряжаются от -30 до +50 градусов, держат заряд 1-6С имеют 20000-30000 циклов.
Я в батареях не специалист, поэтому для рассмотрения взял то, что «ставят все». Наверное, у таких батарей какие-то свои минусы есть, иначе бы как раз они везде и стояли.
Есть минус: вес, энергоёмкость от 50 Втч/кг, чуть лучше свинца (но намного веселей ионисторов).
Китайцы активно используют в электро-автобусах. Элементы используемые там можно погуглить по «LTO66160H»
Спасибо, мил человек, я про реальную доступность такой химии и не знал до твоего сообщения.
Как насчет использования литий-титанатов? Быстрая зарядка, безопасность, ресурс в десятки тысяч циклов?
В гибридных установках легковых авто в моменты, когда энергия не требуется, но двигатель запущен, энергия уходит на заряд батари. А как в БелАЗе это работает? По какой схеме там вообще работает акселерация? В момент нажатия педали газа сцепление ДВС подключается к генератору? Или оно всегда подключено, и на нейтральных оборотах излишек уходит в резисторы?
Генератор всегда крутится, напряжение на шине всегда есть, но на стоянке ток не потребляется, и мощность, соответственно, тоже. Энергия ниоткуда не выходит и никуда не уходит, как обычный холостой ход обычной машины — минимальные затраты на поддержание холостоых оборотов. При нажатии на газ идет задание момента на движки, преобразователи движков начинают потреблять ток со звена постоянного тока, генератор начинает его выдавать, потребляется мощность.
Мне больше интересно почему в дизельных установках не используют метан.
НА карьерах его полно, на заводах его сжигают.
Вроде как более экологичен.
Где его полно на карьерах? Обычно там кроме земли (пустой или с полезными составляющими) и нет ничего.
Нужны очень большие баллоны для такой машины, запас хода уменьшается, время на заправке увеличивается. Плюс солярку можно спокойно подвезти прямо к БелАЗу, с газом проблематичнее — надо вести трубу, ставить компрессорную станцию (либо еще более сложная заморочка с передвижным заправщиком, везущим сжиженный метан).
Даже для автобусов метан пока не везде оправдан, а для такой специфической техники, как мне кажется, и подавно.
Для таких машин можно и сжиженный метан использовать.
Полно его не на карьерах, а в шахтах (тьфу-тьфу-тьфу!!).
Собрать и использовать его — задачка, которую даже прижимистые японцы не осилили.
Простите, но параллельными вроде считают те гибриды, в которых обе силовые установки работают независимо друг от друга. Например, на низких скоростях машина двигается на электротяге, а, грубо говоря, в загородном цикле едет на ДВС. Что примечательно, в таком случае можно использовать вполне классическую МКПП (такие примеры есть у каких-то французов), что в случае последовательных гибридов не совсем реально и целесообразно. Что касается тоёты/лексуса, то там всё сложно. Сама тоёта обзывает вроде свои установки последовательно-параллельными (в зависимости от режима езды, трансмиссия работает в нескольких разных режимах и реализует оба варианта).
Тут насколько я понял ситуация такая: технически последовательный гибрид — только последовательный, а технически параллельный (дает возможность передавать мех. энергию напрямую и не напрямую) может работать и в последовательном режиме.
Были на экскурсии по заводу. Могу порекомендовать всем и не пожалейте денег прокатиться на БелАЗе.
Экскурсоводы тоже супер!
Только что посмотрел новость про биткоин… Вы уже догадались — да, ставим ферму на каждый Белаз ). И пусть се майнит на спусках в карьер… Симбиоз добычи реального и цифрового богатств )
Ферма на Белазе — достойна статьи на Хабре.
мне кажется, энергию от рекуперации можно не запасать целиком, а отдавать в какое-то подобие электросети, организованной с учетом минимальных затрат на перепланировку.
А вариант пускать часть электричества не в акум, а на разложение воды на водород и кислород с закачкой в баллоны и последующей продажей не рассматривали или это тоже дорого и не выгодно.
Эта идея не так чтобы очень популярна в качестве утилизации электроэнергии даже для стационарных установок, где вес и размер не так важен, а уж на колеса всё это водружать…
Не поверишь, на хабре уже была статья про хранение энергии в виде водорода — прикидочный рассчет такой станции и помню что КПД получился что-то в районе одного процента. Основная беда — компрессор который будет закачивать водород в баллоны.
Спасибо!
Прекрасная статья и комментарии!

Добрый день! Несколько вопросов:
1)А можно управлять этим двигателем используя классический foc(используя ПО от pmsm, добавив возбуждение)?
2)А не напишите какие драйверы используете на ключах
3)Управление с датчиком или бездатчиковое(есть ли решения для бездатчикового регулирования)
4)Вы приглашает в магистратуру, а какие зарплаты в данном направлении? сфера эта(программирование привода) не востребованна на рынке труда; какая у Вас зарплата, если не секрет?

Добрый день.
1. Да, так и управляем, обычным векторным управлением с добавленным возбуждением.
2. Я программист, точно не помню, но с большой вероятностью концептовские.
3. Сейчас датчиковое, но уже испытываем в лаборатории бездатчиковое (включая нулевую скорость).
4. Ну у хороших специалистов больше 100 т.р.

1)А Перед запуском СУ двигатель нужно выставлять в нулевую позицию, как СД? Или Вы ее определяете по разности индуктивности
2)А на каком принципе безатчиковое строится: по противоЭДС или инжекция высокочастотная
3)Я смотрел на хх и не нашел ни одной вакансии по программированию привода, поэтому и спрашиваю после магистратуры куда идти, к Вам реально устроится?
4)Раскажите, пожалуйста, почему двигатели типа srm так не популярны за рубежом и в России?
5)На Ваш взгляд ВИД в тяговом исполнении перспективней АД?

1. Двигатель ведет себя как СД. Если СУ датчиковая, то датчик нужен абсолютный, чтобы не выставлять в нулевую позицию, как это требуется с инкрементальным энкодером. У нас стоит абсолютный датчик с элементами Холла, как и в обычные СД ставят.
2. Если говорить о бездатчиковой, то на низких скоростях делается по высокочастотной инжекции, на высокой по противоЭДС.
3. Фирм много, на многих заводах есть отделы электропривода, надо искать в интернете интересующие предприятия, звонить в отдел кадров.
4. Потому что для классического SRM нужен специализированный преобразователь для формирования импульсов постоянного тока. Его неудобно делать, текущая элементная база заточена под «стойки», и часть транзисторов получается неиспользуемой. Ну и к тому же все боятся пульсаций момента классического SRM, ни в какой задаче пульсаций не хотят.
5. Кто что научился делать, тот то и делает. У каждого двигателя свои достоинства и недостатки, каких у кого больше — спекулятивный вопрос.

Все же интересно знать Ваше мнение по поводу сравнения АД на ВИД в плане тяговых характеристик и надежности

В прошлой статье в конце я немного сравнивал разные двигатели между собой. Больше, чем это, мне сказать нечего. Я думаю, что ВИД лучше там, где требуется большой диапазон постоянства мощности, типа как вот в БелАЗе или подобных тяжелых транспортных средствах, где соотношение мощности на килограмм массы самосвала небольшое. Где же диапазон регулирования не так велик, и долгой работы с максимальным моментом не требуется, как у автомобиля Тесла, например — там асинхронник выглядит интереснее на мой взгляд. Но, опять же, кто что научился делать. Мы на фирме проектированием асинхронников плотно не занимаемся и «нос к носу» сравнить не можем.

Что касается работы на низких скоростях, я почитал теорию и 1)нужна разность индуктивностей по оси d и q...2) У ВиДа индуктивности равны, поэтому вопрос как применять инжекцию, плюс нужен момент на околонулевых скоростях… 3)Или Вы закладываете разность индуктивностей в конструкцию ротора...4) Плюс еще потери от инжекции

1. Нужна
2,3 Процентов 20 разности индуктивностей есть
4. Потери порядка 100Вт на машине в 300кВт. Но акустический гул заметный. Про это, наверное, будет еще статья (про инжекцию)

Про инжекцию очень бы хотелось узнать) Спасибо)

Есть одна передача — рейтинг Баженова. Серия Медь. Чисто про карьерный завод. Интересно :)
Большое спасибо за статью. Как непрактикующему электромеханику (Смоленский Филиал МЭИ) было очень приятно вспомнить родную дисциплину.
Интересная статья. Плюсую.
А в контроллере верхнего уровня стоит доругащая traco power, это необходимость в таком запасе мощности? или копейки для единицы выпускаемой продукции? Есть хорошие (дешевле) решения на TPSXXX. Но да, traco очень надежный dc/dc.
Проблем с TMS320F28335 в плане где достать на горизонте не наблюдается?
Ну здесь мы гнались за надежностью, да. Там температура большая может быть, поэтому нужен большой запас, чтобы не перегрелось.
Если будут проблемы с TMS320F28335, у нас есть запасной план с K1921BK01T.
Ещё большая масса уже однозначно за электрикой, а более мелкие машины пока за механикой (гидравликой).

Это не совсем так. Есть гидромеханический Caterpillar 797F грузоподъёмностью 400 тон. Но кроме Катерпиллара больше никто так не делает.

Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.