طرح کنترل موتور را بهینه کنید، و سیستم محرک الکتریکی 48 ولت زندگی جدیدی می یابد

ماهیت کنترل الکتریکی وسایل نقلیه الکتریکی، کنترل موتور است. در این مقاله، از اصل راه اندازی ستاره-مثلثی که معمولاً در صنعت استفاده می شود برای بهینه سازی کنترل خودروی الکتریکی استفاده می شود، به طوری که سیستم محرک الکتریکی 48 ولت می تواند به شکل اصلی قدرت محرک موتور 10-72 کیلووات تبدیل شود.عملکرد کل وسیله نقلیه تضمین شده است، و در عین حال، هزینه درایو الکتریکی خودروهای کوچک و خودروهای کوچک بسیار کاهش می یابد.

در مطالعه اخیر متوجه شدم که کنترل وسایل نقلیه الکتریکی در واقع کنترل موتور است.از آنجایی که دانش مربوط به این مقاله بسیار گسترده و مفصل است، اگر اصل و فرآیند بهینه سازی طرح کنترل موتور به طور کامل به تفصیل شرح داده شود، با توجه به کتاب های درسی که در حال حاضر توسط نویسنده مطالعه شده است، نکات دانشی برای تولید یک تک نگاری کافی است. با بیش از 100 صفحه و بیش از 100000 کلمه.به منظور اینکه خوانندگان خود رسانه ای بتوانند چنین روش بهینه سازی را در محدوده هزاران کلمه درک کنند و بر آن مسلط شوند.این مقاله از مثال‌های خاص برای توصیف فرآیند بهینه‌سازی طرح موتور خودروی الکتریکی استفاده می‌کند.

نمونه هایی که در اینجا توضیح داده شده اند بر اساس Baojun E100، BAIC EC3 و BYD E2 هستند.فقط پارامترهای زیر دو مدل باید مرتبط باشند و فقط کنترل موتور برای بهینه سازی آن در یک سیستم باتری 48 ولت/144 ولت DC دو ولتاژ، یک موتور AC 33 ولت / 99 ولت دو ولتاژ و مجموعه ای از درایورهای موتور بهینه شده است. .در میان آنها، سیستم الکترونیکی قدرت درایور موتور کلید کل طرح بهینه سازی است و نویسنده آن را با دقت و عمیق مطالعه می کند.

به عبارت دیگر، موتورهای Baojun E100، BAIC EC3 و BYD E2 فقط باید به یک سیستم کنترل موتور 70-29 کیلووات بهینه شوند.اینها نمایندگان مینی ماشین A00، ماشین کوچک A0 و ماشین الکتریکی خالص جمع و جور A هستند.این مقاله از روش کنترل موتور ناهمزمان سه فاز صنعتی برای اعمال آن در کنترل موتورهای وسایل نقلیه الکتریکی از طریق کنترل موتور القایی ناهمزمان سه فاز V/F+DTC استفاده خواهد کرد.

به دلیل محدودیت فضا، در این مقاله اصول مثلث ستاره و غیره توضیح داده نمی شود.بیایید با قدرت موتور رایج در کنترل موتور صنعتی شروع کنیم. موتور ناهمزمان سه فاز 380 ولت که معمولاً استفاده می شود 0.18 ~ 315 کیلووات است، قدرت کوچک اتصال Y، توان متوسط ​​△ و قدرت بالا موتور 380/660 ولت است.به طور کلی، موتورهای 660 ولت موتورهای اصلی بالای 300 کیلووات هستند. اینطور نیست که موتورهای بالای 300 کیلووات نتوانند از 380 ولت استفاده کنند، بلکه اقتصاد آنها خوب نیست.این جریان است که اقتصاد موتور و مدار کنترل را محدود می کند.معمولاً 1 میلی متر مربع می تواند جریان 6 آمپر را عبور دهد. هنگامی که موتور القایی ناهمزمان سه فاز طراحی شد، کابل سیم پیچ موتور آن مشخص می شود.یعنی جریان عبوری مشخص می شود.از دیدگاه موتورهای صنعتی، 500A بزرگترین ارزش برای اقتصاد آن است.

برگردیم به موتور خودروی الکتریکی، ولتاژ سه فاز PWM سیستم باتری 48 ولت 33 ولت است.اگر جریان اقتصادی یک موتور صنعتی 500 آمپر باشد، حداکثر ارزش اقتصادی یک وسیله نقلیه الکتریکی 48 ولت برای یک موتور القایی سه فاز حدود 27 کیلووات است.در عین حال، با توجه به ویژگی های دینامیکی خودرو، زمان رسیدن به حداکثر جریان بسیار کوتاه است، معمولاً بیش از چند دقیقه نیست، یعنی می توان 27 کیلو وات را در شرایط اضافه بار قرار داد.معمولا شرایط اضافه بار ۲ تا ۳ برابر حالت عادی است.یعنی شرایط کاری عادی 9 تا 13.5 کیلو وات است.

اگر فقط به تطابق سطح ولتاژ و ظرفیت جریان نگاه کنیم.سیستم 48 ولت فقط می تواند در 30 کیلو وات باشد زیرا راندمان رانندگی بهترین شرایط کاری است.

با این حال، روش های کنترل زیادی برای موتورهای سه فاز ناهمزمان وجود دارد. وسایل نقلیه الکتریکی دارای طیف گسترده ای از تنظیم سرعت (تقریبا 0-100٪) و محدوده کنترل گشتاور (تقریبا 0-100٪) هستند.در شرایط سخت عملیاتی، خودروهای الکتریکی در حال حاضر عمدتاً از کنترل VF یا DTC استفاده می کنند.اگر کنترل ستاره-مثلث معرفی شود، ممکن است یک اثر غیرمنتظره ایجاد کند.

در کنترل صنعتی، ولتاژ کنترل ستاره مثلث 1.732 برابر است که یک تصادف است تا یک اصل.سیستم 48 ولت مدولاسیون فرکانس PWM را برای ایجاد AC 33 ولت افزایش نمی دهد و موتور طراحی شده با توجه به سطح ولتاژ موتور صنعتی 57 ولت است.اما سطح ولتاژ کنترل ستاره مثلث را روی 3 برابر تنظیم می کنیم که ریشه 9 است.سپس 99 ولت می شود.

به این معنا که اگر موتور به عنوان یک موتور ناهمزمان سه فاز 99 ولت AC با اتصال مثلث و اتصال 33 ولت Y طراحی شده باشد، سرعت موتور را می توان از 0 تا 100 درصد در محدوده توان 20 تا 72 کیلو وات در شرایط اقتصادی تنظیم کرد. شرایط معمولا حداکثر سرعت موتور 12000 RPM است، تنظیم گشتاور 0-100٪ و مدولاسیون فرکانس 0-400 هرتز است.

اگر بتوان چنین طرح بهینه سازی را تحقق بخشید، خودروهای کلاس A و خودروهای مینیاتوری می توانند عملکرد خوبی را از طریق یک موتور بدست آورند.ما می دانیم که هزینه یک سیستم موتور 48 ولت (در حداکثر ارزش 30 کیلووات) حدود 5000 یوان است. هزینه طرح بهینه سازی در این مقاله ناشناخته است، اما مواد اضافه نمی کند، بلکه فقط روش کنترل را تغییر می دهد و سطوح ولتاژ دوگانه را معرفی می کند.افزایش هزینه آن نیز قابل کنترل است.

البته در چنین طرح کنترلی مشکلات جدید زیادی وجود خواهد داشت. بزرگترین مشکلات طراحی موتور، طراحی درایور و الزامات بسیار بالا برای ویژگی های شارژ و دشارژ بسته باتری ولتاژ بالا است.این مشکلات قابل کنترل هستند و راه حل های موجود وجود دارد. به عنوان مثال، طراحی موتور را می توان با تنظیم نسبت سطوح ولتاژ بالا و پایین ولتاژ حل کرد.در مقاله بعدی با هم در مورد آن بحث خواهیم کرد.