La kunekzisto de homoj kun la medio kaj la daŭrigebla disvolvo de la tutmonda ekonomio igas homojn serĉi malaltemision kaj rimedon-efikan transportrimedon, kaj la uzo de elektraj veturiloj estas sendube promesplena solvo.
Modernaj elektraj veturiloj estas ampleksaj produktoj, kiuj integras diversajn altteknologiajn teknologiojn kiel ekzemple elektro, elektroniko, mekanika kontrolo, materiala scienco kaj kemia teknologio. La ĝenerala funkciado, ekonomio, ktp unue dependas de la bateriosistemo kaj la motora stirado-kontrolsistemo. La motora stira sistemo de elektra veturilo ĝenerale konsistas el kvar ĉefaj partoj, nome la regilo. Potenctransformiloj, motoroj kaj sensiloj. Nuntempe, la motoroj uzataj en elektraj veturiloj ĝenerale inkluzivas DC-motorojn, induktajn motorojn, interŝanĝitajn kontraŭvolemajn motorojn kaj permanentajn magnetajn senbrosajn motorojn.
1. Bazaj postuloj de elektraj veturiloj por elektraj motoroj
La funkciado de elektraj veturiloj, male al ĝeneralaj industriaj aplikoj, estas tre kompleksa. Tial, la postuloj por la vetursistemo estas tre altaj.
1.1 Motoroj por elektraj veturiloj devas havi la karakterizaĵojn de granda tuja potenco, forta superŝarĝa kapacito, superŝarĝa koeficiento de 3 ĝis 4), bona akcela agado kaj longa funkcidaŭro.
1.2 Motoroj por elektraj veturiloj devas havi ampleksan gamon de rapidreguligo, inkluzive de konstanta tordmomanta areo kaj konstanta potenco-areo. En la konstanta tordmomanta areo, alta tordmomanto estas postulata kiam kuras kun malalta rapido por plenumi la postulojn de startado kaj grimpado; en la konstanta potenca areo, alta rapideco estas postulata kiam malalta tordmomanto estas postulata por plenumi la postulojn de altrapida veturado sur plataj vojoj. Postuli.
1.3 La elektra motoro por elektraj veturiloj devus povi realigi regeneran bremsadon kiam la veturilo malakcelas, reakiras kaj redonas energion al la kuirilaro, tiel ke la elektra veturilo havu la plej bonan energian utiligan indicon, kiu ne povas esti atingita en la interna brulmotora veturilo. .
1.4 La elektra motoro por elektraj veturiloj devus havi altan efikecon en la tuta operacia gamo, por plibonigi la krozan gamon de unu ŝargo.
Krome, estas ankaŭ postulate, ke la elektra motoro por elektraj veturiloj havas bonan fidindecon, povas labori dum longa tempo en severa medio, havas simplan strukturon kaj taŭgas por amasproduktado, havas malaltan bruon dum operacio, estas facile uzebla. kaj konservi, kaj estas malmultekosta.
2 Tipoj kaj Kontrolaj Metodoj de Elektraj Motoroj por Elektraj Veturiloj
2.1 DC
Motoroj La ĉefaj avantaĝoj de brositaj DC-motoroj estas simpla kontrolo kaj matura teknologio. Ĝi havas bonegajn kontrolkarakterizaĵojn nekompareblajn de AC-motoroj. En la frue evoluintaj elektraj veturiloj, PK-motoroj estas plejparte uzitaj, kaj eĉ nun, kelkaj elektraj veturiloj daŭre estas movitaj per PK-motoroj. Tamen, pro la ekzisto de brosoj kaj mekanikaj komutiloj, ĝi ne nur limigas la pluan plibonigon de la superŝarĝa kapablo kaj rapideco de la motoro, sed ankaŭ postulas oftan prizorgadon kaj anstataŭigon de brosoj kaj komutiloj se ĝi funkcias dum longa tempo. Krome, ĉar la perdo ekzistas sur la rotoro, estas malfacile disipi varmecon, kiu limigas la plian plibonigon de la motora tordmomanto-al-masa rilatumo. Konsiderante ĉi-suprajn difektojn de DC-motoroj, DC-motoroj esence ne estas uzataj en nove evoluintaj elektraj veturiloj.
2.2 AK-trifaza indukta motoro
2.2.1 Baza agado de AC-trifaza indukta motoro
AC-trifazaj induktaj motoroj estas la plej vaste uzataj motoroj. La statoro kaj rotoro estas lamenigitaj per siliciaj ŝtalaj folioj, kaj ne estas glitringoj, komutiloj kaj aliaj komponantoj, kiuj estas en kontakto unu kun la alia inter la statoroj. Simpla strukturo, fidinda operacio kaj daŭra. La potenca kovrado de la AC-indukta motoro estas tre larĝa, kaj la rapido atingas 12000 ~ 15000r/min. Aera malvarmigo aŭ likva malvarmigo povas esti uzata, kun alta grado de malvarmiga libereco. Ĝi havas bonan adapteblecon al la medio kaj povas realigi regeneran retrobremsadon. Kompare kun la sama potenca DC-motoro, la efikeco estas pli alta, la kvalito malpliiĝas ĉirkaŭ duono, la prezo estas malmultekosta kaj la bontenado estas oportuna.
2.2.2 La kontrolsistemo
de la AC-indukta motoro Ĉar la AC-trifaza indukta motoro ne povas rekte uzi la DC-potencon provizitan de la baterio, kaj la AC-trifaza indukta motoro havas neliniajn eligajn trajtojn. Tial, en elektra veturilo uzanta AC-trifazan induktan motoron, necesas uzi la potencan duonkonduktan aparaton en la invetilo por konverti la rektan kurenton en alternan kurenton, kies ofteco kaj amplitudo povas esti ĝustigitaj por realigi la kontrolon de la AC. trifaza motoro. Estas ĉefe v/f kontrola metodo kaj glita frekvenca kontrolo metodo.
Uzante la vektorkontrolan metodon, la frekvenco de la alterna kurento de la ekscita bobeno de la AC-trifaza indukta motoro kaj la fina ĝustigo de la eniga AC-trifaza indukta motoro estas kontrolataj, la magneta fluo kaj tordmomanto de la turnanta magneta kampo. de la AC-trifaza indukta motoro estas kontrolitaj, kaj la ŝanĝo de la AC-trifaza indukta motoro estas realigita. La rapido kaj eliga tordmomanto povas plenumi la postulojn de ŝarĝoŝanĝaj trajtoj, kaj povas akiri la plej altan efikecon, tiel ke la AC-trifaza indukta motoro povas esti vaste uzata en elektraj veturiloj.
2.2.3 Mankoj de
AK-trifaza indukta motoro La elektra konsumo de AK-trifaza indukta motoro estas granda, kaj la rotoro estas facile varmigebla. Estas necese certigi la malvarmigon de la AC-trifaza indukta motoro dum altrapida operacio, alie la motoro estos damaĝita. La potenco-faktoro de la AC-trifaza indukta motoro estas malalta, tiel ke la eniga potenco-faktoro de la frekvenca konvertiĝo kaj tensio-konverta aparato ankaŭ estas malalta, do necesas uzi grandan kapacitan frekvencan konvertiĝon kaj tensio-konvertan aparaton. La kosto de la kontrolsistemo de la AC-trifaza indukta motoro estas multe pli alta ol tiu de la AC-trifaza indukta motoro mem, kio pliigas la koston de la elektra veturilo. Krome, la rapida reguligo de la AC-trifaza indukta motoro ankaŭ estas malbona.
2.3 Permanenta magneta senbrosa DC-motoro
2.3.1 Baza agado de permanenta magneta senbrosa DC-motoro
Permanenta magneta senbrosa DC-motoro estas alt-efikeca motoro. Ĝia plej granda trajto estas, ke ĝi havas la eksterajn trajtojn de DC-motoro sen mekanika kontaktstrukturo kunmetita de brosoj. Krome, ĝi adoptas permanentan magnetan rotoron, kaj ne ekzistas ekscita perdo: la hejtita armatura bobenaĵo estas instalita sur la ekstera statoro, kiu estas facile dispeli varmegon. Sekve, la permanenta magneta senbrosa DC-motoro havas neniujn konmutajn fajrerojn, neniun radiointerferon, longan vivon kaj fidindan operacion. , facila prizorgado. Krome, ĝia rapideco ne estas limigita per mekanika komutado, kaj se aerlagroj aŭ magnetaj pendaj lagroj estas uzataj, ĝi povas funkcii ĝis kelkcent mil revolucioj por minuto. Kompare kun la permanenta magneta senbrosa DC-motora sistemo, ĝi havas pli altan energian densecon kaj pli altan efikecon, kaj havas bonan aplikan perspektivon en elektraj veturiloj.
2.3.2 La kontrolsistemo de la permanenta magneta senbrosa DC-motoro La
tipa permanenta magneta senbrosa DC-motoro estas kvazaŭ-malkunliga vektora kontrolsistemo. Ĉar la permanenta magneto povas nur generi fiksan amplitudan magnetan kampon, la permanenta magneta senbrosa DC-motora sistemo estas tre grava. Ĝi taŭgas por kuri en la konstanta tordmomanto-regiono, ĝenerale uzante nunan histerezkontrolon aŭ nunan sugestipan SPWM-metodon por kompletigi. Por plue vastigi la rapidecon, la permanenta magneta senbrosa DC-motoro ankaŭ povas uzi kampon-malfortigan kontrolon. La esenco de kampa malfortiga kontrolo estas antaŭenigi la fazan angulon de la faza fluo por disponigi rekta-aksan malmagnetigpotencialon por malfortigi la fluligon en la statorvolvaĵo.
2.3.3 Nesufiĉo de
Permanenta Magneta Senbrosa DC Motoro La permanenta magneta senbrosa DC-motoro estas tuŝita kaj limigita de la permanenta magneta materiala procezo, kiu faras la potencan gamon de la permanenta magneta senbrosa DC-motoro malgranda, kaj la maksimuma potenco estas nur dekoj da kilovattoj. Kiam la permanenta magneta materialo estas submetita al vibro, alta temperaturo kaj troŝarĝa fluo, ĝia magneta permeablo povas malpliiĝi aŭ malmagnetiĝi, kio reduktos la rendimenton de la permanenta magneta motoro, kaj eĉ damaĝos la motoron en severaj kazoj. Troŝarĝo ne okazas. En la konstanta potenca reĝimo, la permanenta magneta senbrosa DC-motoro estas komplika funkcii kaj postulas kompleksan kontrolsistemon, kio faras la vetursistemon de la permanenta magneta senbrosa DC-motoro tre multekosta.
2.4 Ŝanĝita Malemo-Motoro
2.4.1 Baza Agado de Ŝanĝita Malema Motoro
La ŝaltita kontraŭvolema motoro estas nova speco de motoro. La sistemo havas multajn evidentajn trajtojn: ĝia strukturo estas pli simpla ol iu ajn alia motoro, kaj ne estas glitringoj, volvaĵoj kaj permanentaj magnetoj sur la rotoro de la motoro, sed nur sur la statoro. Estas simpla koncentrita volvaĵo, la finoj de la volvaĵo estas mallongaj, kaj ne ekzistas interfaza saltilo, kiu estas facile konservi kaj ripari. Tial la fidindeco estas bona, kaj la rapido povas atingi 15000 r/min. La efikeco povas atingi 85% ĝis 93%, kio estas pli alta ol tiu de AC-induktaj motoroj. La perdo estas ĉefe en la statoro, kaj la motoro estas facile malvarmigi; la rotoro estas konstanta magneto, kiu havas larĝan rapidan reguligan gamon kaj flekseblan kontrolon, kiu estas facile atingi diversajn specialajn postulojn de tord-rapidecaj trajtoj, kaj konservas altan efikecon en larĝa gamo. Ĝi estas pli taŭga por la potenco-efikecpostuloj de elektraj veturiloj.
2.4.2 Ŝaltita kontraŭvolema motorkontrolsistemo
Ŝaltita kontraŭvolema motoro havas altan gradon de neliniaj trajtoj, tial ĝia vetursistemo estas pli kompleksa. Ĝia kontrolsistemo inkluzivas potencan konvertilon.
a. La ekscitvolvaĵo de la ŝaltita kontraŭvolemmotoro de la potenctransformilo, ne gravas la antaŭa fluo aŭ la inversa kurento, la tordmomanta direkto restas senŝanĝa, kaj la periodo estas ŝanĝita. Ĉiu fazo nur bezonas elektran ŝaltilon tubon kun pli malgranda kapacito, kaj la elektra konvertilo cirkvito estas relative Simpla, neniu rekta fiasko, bona fidindeco, facile efektivigebla mola starto kaj kvar-kvadranta funkciado de la sistemo, kaj forta regenera bremsadkapablo. . La kosto estas pli malalta ol la invetila kontrolsistemo de la AC-trifaza indukta motoro.
b. Regilo
La regilo konsistas el mikroprocesoroj, ciferecaj logikaj cirkvitoj kaj aliaj komponentoj. Laŭ la komanda enigo de la ŝoforo, la mikroprocesoro analizas kaj prilaboras la rotoran pozicion de la motoro reproduktita de la poziciodetektilo kaj la nuna detektilo samtempe, kaj faras decidojn en momento, kaj eldonas serion de ekzekutkomandoj al kontroli la ŝaltitan kontraŭvoleman motoron. Adaptiĝu al la funkciado de elektraj veturiloj sub malsamaj kondiĉoj. La agado de la regilo kaj la fleksebleco de alĝustigo dependas de la agadokunlaboro inter la programaro kaj aparataro de la mikroprocesoro.
c. Pozicia detektilo
Ŝaltitaj kontraŭvolemmotoroj postulas altprecizajn poziciodetektilojn por provizi la kontrolsistemon per signaloj de ŝanĝoj en la pozicio, rapideco kaj fluo de la motorrotoro, kaj postulas pli altan ŝanĝfrekvencon por redukti la bruon de la ŝanĝita malema motoro.
2.4.3 Mankoj de Ŝaltitaj Nevolemaj Motoroj
La kontrolsistemo de la ŝaltita kontraŭvolema motoro estas iom pli komplika ol la kontrolsistemoj de aliaj motoroj. La pozicia detektilo estas la ŝlosila komponanto de la ŝaltita kontraŭvolema motoro, kaj ĝia agado havas gravan influon sur la kontrola operacio de la ŝaltita kontraŭvolema motoro. Ĉar la ŝaltita malema motoro estas duoble elstara strukturo, estas neeviteble tordmomanta fluktuado, kaj bruo estas la ĉefa malavantaĝo de la ŝaltita nevolema motoro. Tamen, esploroj en la lastaj jaroj montris, ke la bruo de la ŝaltita kontraŭvolema motoro povas esti tute subpremita per adopto de racia dezajno, fabrikado kaj kontrola teknologio.
Krome, pro la granda fluktuo de la eliga tordmomanto de la ŝaltita kontraŭvolema motoro kaj la granda fluktuo de la DC-fluo de la potenca konvertilo, granda filtrila kondensilo devas esti instalita sur la DC-buso.Aŭtoj adoptis malsamajn elektrajn motorojn en malsamaj historiaj periodoj, uzante la DC-motoron kun la plej bona kontrola rendimento kaj pli malalta kosto. Kun la kontinua disvolviĝo de motora teknologio, maŝina fabrikado teknologio, potenco elektronika teknologio kaj aŭtomata kontrolo teknologio, AC-motoroj. Konstantaj magnetaj senbrosaj DC-motoroj kaj interŝanĝitaj kontraŭvolemaj motoroj montras superan rendimenton super DC-motoroj, kaj ĉi tiuj motoroj iom post iom anstataŭigas DC-motorojn en elektraj veturiloj. Tablo 1 komparas la bazan rendimenton de diversaj elektraj motoroj uzataj en modernaj elektraj veturiloj. Nuntempe, la kosto de alternaj kurentaj motoroj, permanentaj magnetaj motoroj, ŝaltitaj kontraŭvolemaj motoroj kaj iliaj kontrolaj aparatoj estas ankoraŭ relative alta. Post amasa produktado, la prezoj de ĉi tiuj motoroj kaj unuo-kontrolaj aparatoj rapide malpliiĝos, kio plenumos la postulojn de ekonomiaj avantaĝoj kaj faros la La prezo de elektraj veturiloj estas reduktita.
Afiŝtempo: Mar-24-2022