Наприклад, ті, хто стежить за повсякденними транспортними технологіями, все частіше стикаються з якоюсь формою електроприводу в легкових автомобілях. Режими розповсюджуваного електроприводу можна розділити на такі основні групи: чисто електричні; гібриди; і паливний елемент. У випадку сільськогосподарських тракторів також виникає питання про використання електричного приводу, який ми хотіли б коротко узагальнити на кількох прикладах.
Запаси нафти через деякий час закінчаться.
Тому необхідно заощадити гроші, використовуючи цей дуже цінний матеріал, і підготуватися до нових альтернатив рушію автомобіля.
Що стосується дорожніх транспортних засобів, то вже розпочато використання електроприводів.
Найближчим часом також очікується поява систем електроприводів для сільськогосподарських тракторів.
Чистий електропривод
Для керування трактором, якщо крім механічної системи використовується електрична система, для цього рішення зазвичай використовується назва гібридний привід.
Серійний гібридний привід
Для сільського господарства, поки доступний дизель, найбільш очевидним рішенням є використання гібридного приводу дизель-електричної серії.
У цьому рішенні (рис. 2) дизельний двигун приводить в дію лише електричний генератор, а електричний двигун, що використовується на колесі, рухає трактор або мобільну сільськогосподарську машину з генерованою електрикою.
Перевага дизель-електричного приводу полягає в тому, що агрегат дизель-генератора може працювати в області найкращої ефективності, приводний ланцюг складається з простої електропроводки та керуючої електроніки, безступінчасті перемикання передач досягаються управлінням електродвигунами, і всі чотири -колесні режими рульового управління легко спроектувати.
Є кілька прикладів дизель-електростанції з хорошою ефективністю та простою конструкцією.
До категорії низькопродуктивних універсальних тракторів належить, наприклад, дизель-електричний сільськогосподарський трактор “RIGITRAC EWD 120”, показаний на малюнку 3.
Дизельний двигун потужністю 91 кВт працює з генератором потужністю 85 кВт.
Повнопривідний та повнопривідний трактор оснащений 4 електродвигунами потужністю 33 кВт.
Колеса мають гідропневматичну підвіску, а швидкість трактора - 0-65 км/год.
Цей гібридний трактор виготовляється компанією Schweizer Traktorenherstellers Sepp Knüsel, невеликим сімейним підприємством у Швейцарії (200 осіб), щороку випускається десятками штук.
Відомий білоруський завод тракторів в Угорщині виробляє середньоважкий універсальний дизель-електричний повнопривідний трактор із позначенням типу “МТЗ 3023” (рис. 4).
Дизельний двигун потужністю 220 кВт приводить в дію електричний генератор потужністю 172 кВт.
Гідравлічна система трактора працює на 48 кВт. Трактор забезпечує хорошу загальну ефективність завдяки сучасній електроніці управління.
Американський завод Caterpillar виробляє перший у світі гібридний дозатор змінного струму в 2010 році.
Конструкція та ефективність дизельно-електричного рядного гібридного бульдозера Caterpillar D7E потужністю 173 кВт (235 к.с.) проілюстрована на малюнку 5.
Цей режим приводу також буде використовуватися для гусеничних важких тракторів.
Паралельний гібридний привід
Дизельний двигун приводить в рух трактор з механічною трансмісією, але для цієї трансмісії також використовується електропривод, ця система приводу називається паралельним гібридним приводом.
У 2007 році компанія John Deere представила два спеціальні трактори 7030E Premium з мікрогібридним приводом на Agritechnika у Ганновері.
Член успішного мікрогібриду John Deere 6R сімейства 6210 RE, доступного в Європі з літа цього року.
Загальною особливістю цих типів тракторів є те, що електроенергія, що подається від електрогенератора, розташованого після дизельного двигуна, працює, серед іншого, вентилятором охолодження дизельного двигуна, приводом водяного насоса, обладнанням кондиціонера каюта.
Справжньою новинкою цього мікрогібридного приводу є те, що решта 20 кВт електроенергії може бути використана для приводу обладнання (рис. 6).
Значення напруги становлять 12 В або 24 В постійного струму для низької напруги, 230 і 400 В змінного струму для високої напруги 7030E, 110 та 230 В змінного струму для європейської версії 6210 RE.
Фронтальний навантажувач Volvo Hybrid L220F був представлений в 2007 році.
Машина має повністю паралельний гібридний привід, оскільки електроенергія, що зберігається в акумуляторі, використовується блоком генератор-електродвигун як допоміжний привід.
Це дозволяє значно збільшити крутний момент дизельного двигуна в діапазоні низьких оборотів (рис. 7).
При низькому навантаженні генератор заряджає акумулятор.
Підвищена продуктивність та нижча витрата пального на 10% демонструють переваги таких гібридних систем.
Електричний привід паливних елементів
У галузі рушіння транспортних засобів великою перспективою майбутнього є так звана електрична силова установка на паливних елементах.
Суть цього полягає, простіше кажучи, в тому, що, поєднуючи водень і кисень у спеціальній комірці, може генеруватися електричний струм, який може використовуватися для керування транспортним засобом за допомогою електродвигуна.
Компанія New Holland представила електричний трактор на паливних елементах на виставці SIMA 2009 (рис. 8).
Система паливних елементів NH 2 TM, вбудована в серію T6000, забезпечує 78 кВт (106 к.с.).
Навіть після економічного рішення виробництва та зберігання водню, поширення системи паливних елементів у тракторній техніці очікується лише десятки років тому, оскільки паливний елемент містить платину і, наприклад, забезпечить світовий автопарк системами паливних елементів. Потрібний 35-річний урожай платини.