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全电装置的发展历程

【摘要】:目前绝大多数的坦克炮控系统是水平向的电机放大机直流电动机系统,高低分系统是电液系统。全电炮控系统不但没有上述缺点,还可进行自诊断,预先维修工作量小,维修时更换的器件少,仓库取出后便可立即装车使用,因而,世界各国都努力将液压系统改进成电力传动控制系统,使坦克炮控系统成为全电炮控系统。

目前绝大多数的坦克炮控系统是水平向的电机放大机−直流电动机系统,高低分系统是电液系统。坦克炮控系统的液压系统有漏油、容易失火、维修难度大、费用高、使用寿命短、效率低等缺点,尤其是被炮弹击中后,液压油会在坦克内引起自燃和爆炸,对坦克造成毁灭性破坏,又称“二次效应”。为了克服这一系列缺点,可将高低分系统改成电力传动控制系统,从而成为全电炮控系统[27]

全电炮控系统不但没有上述缺点,还可进行自诊断,预先维修工作量小,维修时更换的器件少,仓库取出后便可立即装车使用,因而,世界各国都努力将液压系统改进成电力传动控制系统,使坦克炮控系统成为全电炮控系统。最早的全电炮控系统的高低向和水平向都是“电机放大机−直流电动机”系统,这种系统笨重、效率低、性能也没有太大的提高,只是从根本上解决了坦克炮控系统采用液压系统带来的问题。PWM控制技术为解决电机放大机控制的全电炮控系统的缺点提供了技术基础。最早法国在著名的“勒克莱尔”坦克上研制成功了PWM控制的全电炮控系统。PWM控制的全电炮控系统虽然克服了电机放大机控制存在的缺点,但仍然应用了直流电动机,是直流全电炮控系统,它还存在着有电刷和机械式换向器的缺点。20世纪90年代交流电动机调速技术在我国开始兴起,我们开展了应用交流调速技术研制交流全电式炮控系统的工作,通过在控制方法上研究出双模双环控制,在结构上设计出集空心转子永磁电机、滚珠丝杠、电磁阀等于一体的电动动力缸,研制成功了第一台交流全电炮控系统。与传统的炮控系统相比,全电炮控系统战术技术指标有非常大的提高,质量减轻40%、体积减少30%、效率提高35%、成本降低33%、噪声小,改善了人机环境,还提高了可靠性和可维修性。