Tīra elektriskā transportlīdzekļa struktūra un dizains atšķiras no tradicionālā iekšdedzes dzinēja transportlīdzekļa struktūras un dizaina. Tā ir arī sarežģīta sistēmu inženierija. Lai panāktu optimālu vadības procesu, ir jāintegrē jaudas akumulatoru tehnoloģija, motora piedziņas tehnoloģija, automobiļu tehnoloģija un mūsdienu vadības teorija. Elektromobiļu zinātnes un tehnoloģiju attīstības plānā valsts turpina ievērot pētniecības un attīstības izkārtojumu "trīs vertikāli un trīs horizontāli", un saskaņā ar "tīras elektriskās piedziņas" tehnoloģiju transformācijas stratēģiju īpaši uzsver pētījumus par "trīs horizontāli" kopīgajām galvenajām tehnoloģijām, proti, pētījumus par piedziņas motoru un tā vadības sistēmu, jaudas akumulatoru un tā vadības sistēmu, kā arī spēka piedziņas vadības sistēmu. Katrs lielākais ražotājs formulē savu uzņēmējdarbības attīstības stratēģiju saskaņā ar valsts attīstības stratēģiju.
Autors analizē galvenās tehnoloģijas jaunas enerģijas spēka agregāta izstrādes procesā, sniedzot teorētisko pamatu un atsauces spēka agregāta projektēšanai, testēšanai un ražošanai. Plāns ir sadalīts trīs nodaļās, lai analizētu galvenās elektriskās piedziņas tehnoloģijas pilnībā elektrisku transportlīdzekļu spēka agregātos. Šodien mēs vispirms iepazīstināsim ar elektriskās piedziņas tehnoloģiju principu un klasifikāciju.
1. attēls. Galvenās saiknes spēka agregātu izstrādē
Pašlaik tīri elektriskā transportlīdzekļa spēka piedziņas galvenās tehnoloģijas ietver šādas četras kategorijas:
2. attēls. Spēka agregātu galvenās tehnoloģijas.
Piedziņas motora sistēmas definīcija
Atkarībā no transportlīdzekļa akumulatora stāvokļa un transportlīdzekļa jaudas prasībām, tā pārveido borta enerģijas uzkrāšanas ierīces saražoto elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā, un enerģija caur raidītāju tiek pārnesta uz piedziņas riteņiem, un daļa no transportlīdzekļa mehāniskās enerģijas tiek pārveidota elektriskajā enerģijā un atgriežas enerģijas uzkrāšanas ierīcē, kad transportlīdzeklis bremzē. Elektriskā piedziņas sistēma ietver motoru, transmisijas mehānismu, motora regulatoru un citas sastāvdaļas. Elektriskās enerģijas piedziņas sistēmas tehnisko parametru projektēšanā galvenokārt ietilpst jauda, griezes moments, ātrums, spriegums, reduktora pārnesuma attiecība, barošanas avota kapacitāte, izejas jauda, spriegums, strāva utt.
1) Motora regulators
To sauc arī par invertoru, un tas pārveido akumulatora bloka ievadīto līdzstrāvu maiņstrāvā. Galvenās sastāvdaļas:
◎ IGBT: jaudas elektroniskais slēdzis, princips: ar kontroliera palīdzību tiek kontrolēts IGBT tilta sviras aizvēršanās noteiktā frekvencē un secības slēdzis, lai ģenerētu trīsfāžu maiņstrāvu. Kontrolējot jaudas elektroniskā slēdža aizvēršanos, var pārveidot maiņspriegumu. Pēc tam, kontrolējot darba ciklu, tiek ģenerēts maiņstrāvas spriegums.
◎ Filmas kapacitāte: filtrēšanas funkcija; strāvas sensors: trīsfāžu tinuma strāvas noteikšana.
2) Vadības un piedziņas ķēde: datora vadības plate, IGBT piedziņa
Motora regulatora uzdevums ir pārveidot līdzstrāvu maiņstrāvā, saņemt katru signālu un izvadīt atbilstošo jaudu un griezes momentu. Galvenās sastāvdaļas: jaudas elektroniskais slēdzis, plēves kondensators, strāvas sensors, vadības piedziņas ķēde dažādu slēdžu atvēršanai, strāvu veidošanai dažādos virzienos un maiņstrāvas sprieguma ģenerēšanai. Tādēļ sinusoidālo maiņstrāvu var sadalīt taisnstūros. Taisnstūru laukums tiek pārveidots par spriegumu ar vienādu augstumu. X ass realizē garuma kontroli, kontrolējot darba ciklu, un visbeidzot realizē līdzvērtīgu laukuma pārveidošanu. Tādā veidā līdzstrāvas jaudu var kontrolēt, lai noteiktā frekvencē aizvērtu IGBT tilta sviru un secības pārslēgšanu veiktu, izmantojot regulatoru, lai ģenerētu trīsfāžu maiņstrāvu.
Pašlaik galvenās piedziņas shēmas sastāvdaļas ir importētas: kondensatori, IGBT/MOSFET slēdžu lampas, DSP, elektroniskās mikroshēmas un integrētās shēmas, kuras var ražot neatkarīgi, bet kurām ir vāja kapacitāte; īpašas shēmas, sensori, savienotāji, kurus var ražot neatkarīgi; barošanas avoti, diodes, induktori, daudzslāņu shēmas plates, izolēti vadi, radiatori.
3) Motors: pārveido trīsfāžu maiņstrāvu mašīnās
◎ Konstrukcija: priekšējie un aizmugurējie gala vāki, korpusi, vārpstas un gultņi
◎ Magnētiskā ķēde: statora kodols, rotora kodols
◎ Ķēde: statora tinums, rotora vadītājs
4) Raidīšanas ierīce
Pārnesumkārba vai reduktors pārveido motora radīto griezes momentu ātrumā un griezes momentā, kas nepieciešams visam transportlīdzeklim.
Piedziņas motora tips
Piedziņas motori tiek iedalīti šādās četrās kategorijās. Pašlaik visizplatītākie jaunās enerģijas elektrotransportlīdzekļu veidi ir maiņstrāvas indukcijas motori un pastāvīgā magnēta sinhronie motori. Tāpēc mēs koncentrējamies uz maiņstrāvas indukcijas motora un pastāvīgā magnēta sinhronā motora tehnoloģiju.
| Līdzstrāvas motors | Maiņstrāvas indukcijas motors | Pastāvīgā magnēta sinhronais motors | Komutēts reluktances motors | |
| Priekšrocība | Zemākas izmaksas, zemas vadības sistēmas prasības | Zemas izmaksas, plašs jaudas pārklājums, attīstīta vadības tehnoloģija, augsta uzticamība | Augsts jaudas blīvums, augsta efektivitāte, mazs izmērs | Vienkārša struktūra, zemas vadības sistēmas prasības |
| Trūkums | Augstas apkopes prasības, mazs ātrums, mazs griezes moments, īss kalpošanas laiks | Maza efektīva platība Zems enerģijas blīvums | Augstas izmaksas Slikta pielāgošanās spēja videi | Lielas griezes momenta svārstības Augsts darba troksnis |
| Pieteikums | Mazs vai miniatūrs zema ātruma elektriskais transportlīdzeklis | Elektriskie biznesa transportlīdzekļi un vieglie automobiļi | Elektriskie biznesa transportlīdzekļi un vieglie automobiļi | Jauktas jaudas transportlīdzeklis |
1) Maiņstrāvas indukcijas asinhronais motors
Maiņstrāvas induktīvā asinhronā motora darbības princips ir tāds, ka tinums iet caur statora rievu un rotoru: tas ir sakrauts ar plānām tērauda loksnēm ar augstu magnētisko vadītspēju. Trīsfāžu elektrība plūst caur tinumu. Saskaņā ar Faraday elektromagnētiskās indukcijas likumu tiks ģenerēts rotējošs magnētiskais lauks, kas ir iemesls, kāpēc rotors griežas. Statora trīs spoles ir savienotas 120 grādu intervālā, un strāvu pārnesošais vadītājs ģenerē ap tām magnētiskos laukus. Kad šim īpašajam izkārtojumam tiek pievadīts trīsfāžu barošanas avots, magnētiskie lauki mainīsies dažādos virzienos, mainoties maiņstrāvai noteiktā laikā, radot magnētisko lauku ar vienmērīgu rotācijas intensitāti. Magnētiskā lauka rotācijas ātrumu sauc par sinhrono ātrumu. Pieņemsim, ka iekšpusē ir ievietots slēgts vadītājs, saskaņā ar Faraday likumu, tā kā magnētiskais lauks ir mainīgs, cilpa uztvers elektromotorisko spēku, kas ģenerēs strāvu cilpā. Šī situācija ir līdzīga strāvu pārnesošai cilpai magnētiskajā laukā, radot elektromagnētisko spēku uz cilpu, un Huan Jiang sāk griezties. Izmantojot kaut ko līdzīgu vāveres būrim, trīsfāžu maiņstrāva radīs rotējošu magnētisko lauku caur statoru, un strāva tiks inducēta vāveres būra stienī, kas ir īsslēgts ar gala gredzenu, tāpēc rotors sāks griezties, tāpēc motoru sauc par indukcijas motoru. Ar elektromagnētiskās indukcijas palīdzību, nevis tieši savienojot ar rotoru, lai inducētu elektrību, rotorā tiek aizpildītas izolējošas dzelzs serdes pārslas, lai mazais dzelzs izmērs nodrošinātu minimālus virpuļstrāvas zudumus.
2) Maiņstrāvas sinhronais motors
Sinhronā motora rotors atšķiras no asinhronā motora rotora. Uz rotora ir uzstādīts pastāvīgais magnēts, ko var iedalīt virsmas montāžas un iegultā tipa rotoros. Rotors ir izgatavots no silīcija tērauda loksnes, un pastāvīgais magnēts ir iegults. Stators ir savienots arī ar maiņstrāvu ar fāzes starpību 120, kas kontrolē sinusoidālās maiņstrāvas lielumu un fāzi, lai statora ģenerētais magnētiskais lauks būtu pretējs rotora ģenerētajam magnētiskajam laukam un magnētiskais lauks rotētu. Tādā veidā stators tiek pievilkts ar magnētu un rotē kopā ar rotoru. Statora un rotora absorbcijas rezultātā rodas nepārtraukts cikls.
Secinājums: Elektromobiļu motora piedziņa būtībā ir kļuvusi par galveno virzienu, taču tā nav vienota, bet gan daudzveidīga. Katrai motora piedziņas sistēmai ir savs visaptverošs indekss. Katra sistēma tiek pielietota esošajā elektromobiļu piedziņā. Lielākā daļa no tiem ir asinhronie motori un pastāvīgā magnēta sinhronie motori, bet daži mēģina izmantot arī reluktances motorus. Ir vērts atzīmēt, ka motora piedziņa integrē jaudas elektronikas tehnoloģijas, mikroelektronikas tehnoloģijas, digitālās tehnoloģijas, automātiskās vadības tehnoloģijas, materiālzinātnes un citas disciplīnas, lai atspoguļotu daudzu disciplīnu visaptverošo pielietojumu un attīstības perspektīvas. Tā ir spēcīga konkurence elektromobiļu motoru jomā. Lai ieņemtu vietu nākotnes elektromobiļu tirgū, visu veidu motoriem ir ne tikai jāoptimizē motora struktūra, bet arī pastāvīgi jāizpēta vadības sistēmas viedie un digitālie aspekti.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 30. janvāris
