Электрамабілі ў асноўным складаюцца з трох частак: сістэмы рухавіка, сістэмы акумулятара і сістэмы кіравання аўтамабілем. Сістэма маторнага прывада - гэта дэталь, якая непасрэдна пераўтварае электрычную энергію ў механічную, што вызначае паказчыкі эксплуатацыйных характарыстык электрамабіляў. Таму выбар прываднага рухавіка асабліва важны.
У асяроддзі аховы навакольнага асяроддзя электрамабілі таксама сталі гарачай кропкай даследаванняў у апошнія гады. Электрамабілі могуць дасягаць нулявых або вельмі нізкіх выкідаў у гарадскім руху і маюць велізарныя перавагі ў галіне аховы навакольнага асяроддзя. Усе краіны ўпарта працуюць над распрацоўкай электрамабіляў. Электрамабілі ў асноўным складаюцца з трох частак: сістэмы рухавіка, сістэмы акумулятара і сістэмы кіравання аўтамабілем. Сістэма маторнага прывада - гэта дэталь, якая непасрэдна пераўтварае электрычную энергію ў механічную, што вызначае паказчыкі эксплуатацыйных характарыстык электрамабіляў. Таму выбар прываднага рухавіка асабліва важны.
1. Патрабаванні да электрамабіляў да прывадных рухавікоў
У цяперашні час ацэнка прадукцыйнасці электрамабіля ў асноўным улічвае наступныя тры паказчыкі:
(1) Максімальны прабег (км): максімальны прабег электрамабіля пасля поўнай зарадкі акумулятара;
(2) Магчымасць (-і) паскарэння: мінімальны час, неабходны электрычнаму транспартнаму сродку для паскарэння з месца да пэўнай хуткасці;
(3) Максімальная хуткасць (км/г): максімальная хуткасць, якую можа дасягнуць электрычны транспартны сродак.
Рухавікі, прызначаныя для хадавых характарыстык электрамабіляў, маюць асаблівыя патрабаванні да прадукцыйнасці ў параўнанні з прамысловымі рухавікамі:
(1) Прывадны рухавік электрычнага транспартнага сродку звычайна патрабуе высокіх патрабаванняў да дынамічных характарыстык для частага запуску/прыпынку, паскарэння/запаволення і кантролю крутоўнага моманту;
(2) Каб паменшыць вагу ўсяго транспартнага сродку, шматступеністая трансмісія звычайна адмяняецца, што патрабуе, каб рухавік мог забяспечваць больш высокі крутоўны момант на нізкай хуткасці або пры ўздыме на схіл і звычайна вытрымліваў 4-5 разоў перагрузка;
(3) Дыяпазон рэгулявання хуткасці павінен быць як мага большым, і ў той жа час неабходна падтрымліваць высокую эфектыўнасць працы ва ўсім дыяпазоне рэгулявання хуткасці;
(4) Рухавік распрацаваны так, каб мець максімальна высокую намінальную хуткасць, і ў той жа час максімальна выкарыстоўваецца корпус з алюмініевага сплаву. Высакахуткасны рухавік мае невялікія памеры, што спрыяе зніжэнню вагі электрамабіляў;
(5) Электрамабілі павінны мець аптымальнае выкарыстанне энергіі і функцыю рэкуперацыі энергіі тармажэння. Энергія, якая аднаўляецца шляхам рэгенератыўнага тармажэння, звычайна павінна дасягаць 10%-20% ад агульнай энергіі;
(6) Працоўнае асяроддзе рухавіка, які выкарыстоўваецца ў электрамабілях, з'яўляецца больш складаным і жорсткім, што патрабуе ад рухавіка добрай надзейнасці і адаптацыі да навакольнага асяроддзя, і ў той жа час гарантаваць, што кошт вытворчасці рухавіка не можа быць занадта высокім.
2. Некалькі часта выкарыстоўваюцца прывадных рухавікоў
2.1 рухавік пастаяннага току
На ранняй стадыі развіцця электрамабіляў большасць электрамабіляў выкарыстоўвалі рухавікі пастаяннага току ў якасці прывадных рухавікоў. Гэты тып маторнай тэхналогіі адносна спелы, з простымі метадамі кіравання і выдатным рэгуляваннем хуткасці. Раней гэта было найбольш шырока выкарыстоўванае ў галіне рэгулявання хуткасці рухавікоў. . Аднак з-за складанай механічнай структуры рухавіка пастаяннага току, такой як: шчоткі і механічныя камутатары, яго імгненная здольнасць да перагрузкі і далейшае павелічэнне хуткасці рухавіка абмежаваныя, і ў выпадку працяглай працы механічная структура рухавіка рухавік будзе. Узнікаюць страты і павялічваюцца выдаткі на тэхнічнае абслугоўванне. Акрамя таго, калі рухавік працуе, іскры са шчотак прымушаюць ротар награвацца, марнаваць энергію, абцяжарваць адвод цяпла, а таксама выклікаць высокачашчынныя электрамагнітныя перашкоды, якія ўплываюць на прадукцыйнасць аўтамабіля. З-за вышэйзгаданых недахопаў рухавікоў пастаяннага току сучасныя электрамабілі ў асноўным выключылі рухавікі пастаяннага току.
2.2 Асінхронны рухавік пераменнага току
Асінхронны рухавік пераменнага току - гэта тып рухавіка, які шырока выкарыстоўваецца ў прамысловасці. Ён характарызуецца тым, што статар і ротар ламінаваныя лістамі крамянёвай сталі. Абодва канца запакаваныя алюмініевымі вечкамі. , надзейная і даўгавечная праца, прастата абслугоўвання. У параўнанні з рухавіком пастаяннага току той жа магутнасці, асінхронны рухавік пераменнага току больш эфектыўны, а маса прыкладна напалову меншая. Пры выкарыстанні метаду вектарнага кіравання можна атрымаць кіравальнасць і больш шырокі дыяпазон рэгулявання хуткасці, параўнальны з рухавіком пастаяннага току. Дзякуючы перавагам высокага ККД, высокай удзельнай магутнасці і прыгоднасці для працы на высокай хуткасці, асінхронныя рухавікі пераменнага току з'яўляюцца найбольш шырока выкарыстоўванымі рухавікамі ў электрамабілях вялікай магутнасці. У цяперашні час асінхронныя рухавікі пераменнага току вырабляюцца ў вялікіх маштабах, і ёсць розныя тыпы спелых прадуктаў на выбар. Аднак у выпадку хуткаснай працы ротар рухавіка моцна награваецца, і падчас працы матор неабходна астуджаць. У той жа час сістэма прывада і кіравання асінхронным рухавіком вельмі складаная, і кошт корпуса рухавіка таксама высокая. У параўнанні з рухавіком з пастаяннымі магнітамі і пераключаным неахвотным рухавіком эфектыўнасць і шчыльнасць магутнасці асінхронных рухавікоў нізкія, што не спрыяе павелічэнню максімальнага прабегу электрамабіляў.
2.3 Рухавік з пастаяннымі магнітамі
Рухавікі з пастаяннымі магнітамі можна падзяліць на два тыпу ў залежнасці ад розных форм току абмотак статара, адзін - гэта бесщеточный рухавік пастаяннага току, які мае прамавугольны пульсавы ток; другі - сінхронны рухавік з пастаяннымі магнітамі, які мае сінусоідны ток. Два тыпы рухавікоў у асноўным аднолькавыя па структуры і прынцыпе працы. Ротары з'яўляюцца пастаяннымі магнітамі, што зніжае страты, выкліканыя ўзбуджэннем. Статар усталяваны з абмоткамі для стварэння крутоўнага моманту праз пераменны ток, таму астуджэнне адбываецца адносна лёгка. Паколькі гэты тып рухавіка не мае патрэбы ў ўстаноўцы шчотак і механічнай камутацыйнай структуры, падчас працы не будзе ўзнікаць камутацыйных іскраў, праца бяспечная і надзейная, абслугоўванне зручнае, а каэфіцыент выкарыстання энергіі высокі.
Сістэма кіравання рухавіком з пастаяннымі магнітамі прасцей, чым сістэма кіравання асінхронным рухавіком пераменнага току. Аднак з-за абмежавання працэсу вытворчасці матэрыялаў з пастаяннымі магнітамі дыяпазон магутнасці рухавіка з пастаяннымі магнітамі невялікі, а максімальная магутнасць звычайна складае толькі дзясяткі мільёнаў, што з'яўляецца самым вялікім недахопам рухавіка з пастаяннымі магнітамі. У той жа час матэрыял пастаяннага магніта на ротары будзе мець з'яву магнітнага распаду ва ўмовах высокай тэмпературы, вібрацыі і перагрузкі па току, таму ў адносна складаных умовах працы рухавік з пастаяннымі магнітамі схільны да пашкоджання. Акрамя таго, цана на матэрыялы з пастаяннымі магнітамі высокая, таму кошт усяго рухавіка і яго сістэмы кіравання высокі.
2.4 Рэактыўны рухавік
Як новы тып рухавіка, рэактыўны рухавік мае самую простую структуру ў параўнанні з іншымі тыпамі прывадных рухавікоў. І статар, і ротар - гэта двайныя выступаючыя структуры, зробленыя са звычайных лістоў крамянёвай сталі. На ротары няма канструкцыі. Статар абсталяваны простай канцэнтраванай абмоткай, якая мае мноства пераваг, такіх як простая і трывалая структура, высокая надзейнасць, малы вага, нізкі кошт, высокая эфектыўнасць, нізкі рост тэмпературы і лёгкае абслугоўванне. Акрамя таго, ён мае выдатныя характарыстыкі добрай кіравальнасці сістэмы рэгулявання хуткасці пастаяннага току і падыходзіць для цяжкіх умоў і вельмі падыходзіць для выкарыстання ў якасці прываднага рухавіка для электрамабіляў.
Улічваючы, што прывадныя рухавікі электрычных транспартных сродкаў, рухавікі пастаяннага току і рухавікі з пастаяннымі магнітамі маюць дрэнную прыстасоўвальнасць да структуры і складанае працоўнае асяроддзе і схільныя да механічных збояў і збояў у выніку размагнічвання, у гэтым артыкуле засяроджана ўвядзенне рэактыўных рухавікоў і асінхронных рухавікоў пераменнага току. У параўнанні з машынай ён мае відавочныя перавагі ў наступных аспектах.
2.4.1 Будова рухальнага органа
Канструкцыя рэактыўнага электрарухавіка больш простая, чым асінхроннага рухавіка з каротказамкнутым ротам. Яго выбітная перавага ў тым, што на ротары няма намоткі, і ён зроблены толькі са звычайных лістоў крамніннай сталі. Большая частка страт ва ўсім рухавіку сканцэнтравана на абмотцы статара, што робіць рухавік простым у вырабе, мае добрую ізаляцыю, лёгка астуджаецца і мае выдатныя характарыстыкі рассейвання цяпла. Гэтая структура рухавіка можа паменшыць памер і вагу рухавіка, і можа быць атрымана з невялікім аб'ёмам. большая выхадная магутнасць. Дзякуючы добрай механічнай эластычнасці ротара рухавіка, рэактыўныя рухавікі могуць выкарыстоўвацца для звышвысокай хуткасці.
2.4.2 Схема электрапрывада
Фазны ток сістэмы прывада рэактыўнага рухавіка з'яўляецца аднанакіраваным і не мае нічога агульнага з напрамкам крутоўнага моманту, і толькі адна галоўная пераключаючая прылада можа быць выкарыстана для задавальнення чатырохквадрантнага працоўнага стану рухавіка. Ланцуг пераўтваральніка магутнасці непасрэдна злучаны паслядоўна з абмоткай узбуджэння рухавіка, і кожная фазная ланцуг забяспечвае харчаванне незалежна. Нават калі пэўная абмотка фазы або кантролер рухавіка выходзіць з ладу, трэба толькі спыніць працу фазы, не выклікаючы большага ўздзеяння. Такім чынам, як корпус рухавіка, так і пераўтваральнік магутнасці вельмі бяспечныя і надзейныя, таму яны больш падыходзяць для выкарыстання ў суровых умовах, чым асінхронныя машыны.
2.4.3 Прадукцыйнасць рухальнай сістэмы
Імпульсныя рэактыўныя рухавікі маюць шмат параметраў кіравання, і іх лёгка задаволіць патрабаванням чатырохквадрантнай працы электрамабіляў з дапамогай адпаведных стратэгій кіравання і канструкцыі сістэмы, і яны могуць падтрымліваць выдатную тармазную здольнасць у зонах высокай хуткасці. Імпульсныя рэактыўныя рухавікі не толькі валодаюць высокай эфектыўнасцю, але і падтрымліваюць высокую эфектыўнасць у шырокім дыяпазоне рэгулявання хуткасці, што не мае сабе роўных у іншых тыпах сістэм рухавікоў. Гэтая прадукцыйнасць вельмі падыходзіць для эксплуатацыі электрамабіляў і вельмі карысная для паляпшэння запасу ходу электрамабіляў.
3. Заключэнне
У цэнтры ўвагі гэтага артыкула — вылучыць перавагі рэактыўнага рухавіка ў якасці прываднага рухавіка для электрамабіляў шляхам параўнання розных часта выкарыстоўваных сістэм кіравання хуткасцю прывадных рухавікоў, што з'яўляецца гарачай кропкай даследаванняў у распрацоўцы электрамабіляў. Для гэтага тыпу спецыяльнага рухавіка ёсць яшчэ шмат магчымасцей для распрацоўкі ў практычным прымяненні. Даследчыкам неабходна прыкласці больш намаганняў для правядзення тэарэтычных даследаванняў, і ў той жа час неабходна аб'яднаць патрэбы рынку для прасоўвання прымянення гэтага тыпу рухавіка на практыцы.
Час публікацыі: 24 сакавіка 2022 г