Адамзаттын айлана-чөйрө менен жанаша жашоосу жана дүйнөлүк экономиканын туруктуу өнүгүүсү адамдарды аз эмиссиялуу жана ресурстарды үнөмдөөчү транспорт каражаттарын издөөгө ынтызар кылат жана электрдик транспортторду колдонуу, албетте, келечектүү чечим болуп саналат.
Заманбап электр унаалары электр энергиясы, электроника, механикалык башкаруу, материал таануу жана химиялык технология сыяктуу ар кандай жогорку технологиялык технологияларды бириктирген комплекстүү продуктулар. Жалпы иштөө көрсөткүчтөрү, үнөмдөө ж.б.у.с. адегенде аккумулятор системасына жана мотордун диск башкаруу системасына көз каранды. Электр унаасынын кыймылдаткыч системасы негизинен төрт негизги бөлүктөн, тактап айтканда, контроллерден турат. Кубаттуу конвертерлер, моторлор жана сенсорлор. Азыркы учурда электр унааларында колдонулган кыймылдаткычтарга негизинен DC кыймылдаткычтары, асинхрондук кыймылдаткычтар, которулган каалабаган кыймылдаткычтар жана туруктуу магниттүү щеткасыз моторлор кирет.
1. Электр кыймылдаткычтарына электромобилдердин негизги талаптары
Электр унааларынын иштеши жалпы өнөр жайлык колдонмолордон айырмаланып, өтө татаал. Ошондуктан, диск системасына талаптар абдан жогору.
1.1 Электр кыймылдаткычтары үчүн моторлор чоң көз ирмемдик кубаттуулук, күчтүү ашыкча жүктөө жөндөмдүүлүгү, ашыкча жүктөө коэффициенти 3төн 4кө чейин), жакшы ылдамдануу көрсөткүчтөрүнө жана узак кызмат мөөнөтүнө ээ болушу керек.
1.2 Электр кыймылдаткычтары үчүн моторлор ылдамдыкты жөнгө салуунун кеңири спектрине ээ болушу керек, анын ичинде туруктуу момент аянты жана туруктуу кубаттуулук аянты. Туруктуу момент аймагында, баштоо жана көтөрүлүү талаптарын канааттандыруу үчүн төмөн ылдамдыкта чуркоодо жогорку момент талап кылынат; туруктуу электр зонасында, тегиз жолдордо жогорку ылдамдыкта айдоо талаптарын канааттандыруу үчүн аз момент талап кылынганда жогорку ылдамдык талап кылынат. талап кылуу.
1.3 Электр унаалары үчүн электр кыймылдаткычы транспорт каражаты басаңдаганда регенеративдик тормозду ишке ашырууга, энергияны калыбына келтирүүгө жана батарейкага кайтарууга жөндөмдүү болушу керек, ошентип электр унаасы ички күйүүчү кыймылдаткычта жетүүгө мүмкүн болбогон энергияны колдонуунун эң жакшы көрсөткүчүнө ээ болушу керек. .
1.4 Электр унаалары үчүн электр кыймылдаткычы бир заряддын крейсердик диапазонун жакшыртуу үчүн бардык иштөө диапазонунда жогорку эффективдүүлүккө ээ болушу керек.
Мындан тышкары, электр унаалары үчүн электр кыймылдаткычы жакшы ишенимдүүлүккө ээ, катаал шарттарда көп убакыт иштей алат, жөнөкөй түзүмгө ээ жана массалык өндүрүшкө ылайыктуу, эксплуатация учурунда ызы-чуу аз, колдонууга жеңил болушу талап кылынат. жана сактоо, жана арзан.
2 Электр унаалары үчүн электр кыймылдаткычтарынын түрлөрү жана башкаруу ыкмалары
2.1 DC
Моторлор щеткалуу DC кыймылдаткычтарынын негизги артыкчылыктары жөнөкөй башкаруу жана жетилген технология болуп саналат. Ал AC кыймылдаткычтары менен теңдешсиз мыкты башкаруу өзгөчөлүктөрүнө ээ. Алгачкы өнүккөн электр унааларында DC кыймылдаткычтары көбүнчө колдонулат, ал эми азыр да кээ бир электр унаалары дагы эле DC кыймылдаткычтары менен башкарылат. Бирок, щеткалардын жана механикалык коммутаторлордун болгондугуна байланыштуу мотордун ашыкча жүктөө жөндөмдүүлүгүн жана ылдамдыгын андан ары жакшыртууну чектебестен, ошондой эле узак убакыт бою иштесе щеткаларды жана коммутаторлорду тез-тез тейлөөнү жана алмаштырууну талап кылат. Мындан тышкары, жоготуу ротордо болгондуктан, жылуулукту таратуу кыйын, бул мотордун моментинин массасынын катышын андан ары жакшыртууну чектейт. Туруктуу токтун кыймылдаткычтарынын жогорудагы кемчиликтерин эске алуу менен туруктуу токтун кыймылдаткычтары жаңыдан иштелип чыккан электр унааларында негизинен колдонулбайт.
2.2 AC үч фазалуу асинхрондуу мотор
2.2.1 AC үч фазалуу асинхрондук кыймылдаткычтын негизги көрсөткүчтөрү
AC үч фазалуу асинхрондуу кыймылдаткычтар эң кеңири колдонулган кыймылдаткычтар болуп саналат. Статор жана ротор кремний болот барактары менен ламинатталган жана статорлордун ортосунда бири-бири менен байланышта болгон тайгалак шакекчелер, коммутаторлор жана башка тетиктер жок. Жөнөкөй түзүлүш, ишенимдүү иштөө жана бышык. AC асинхрондук кыймылдаткычтын кубаттуулугу өтө кенен жана ылдамдыгы 12000 ~ 15000р/мин жетет. Аба муздатуу же суюк муздатуу, муздатуу эркиндигинин жогорку даражасы менен колдонулушу мүмкүн. Ал айлана-чөйрөгө жакшы ыңгайлашууга ээ жана регенеративдик пикирди тормоздоону ишке ашыра алат. Ошол эле кубаттуулугу DC кыймылдаткычы менен салыштырганда, натыйжалуулугу жогору, сапаты болжол менен жарымга кыскарган, баасы арзан жана тейлөө ыңгайлуу.
2.2.2 Башкаруу системасы
AC үч фазалуу асинхрондук кыймылдаткыч батарейка берген туруктуу кубатты түздөн-түз колдоно албайт, ал эми AC үч фазалуу асинхрондук кыймылдаткыч сызыктуу эмес чыгуу мүнөздөмөсүнө ээ. Ошондуктан, өзгөрмө токтун үч фазалуу асинхрондук кыймылдаткычын колдонгон электрдик унаада, өзгөрмө токту башкарууну ишке ашыруу үчүн жыштыгын жана амплитудасын жөнгө салууга мүмкүн болгон өзгөрмө токко айландыруу үчүн инвертордогу жарым өткөргүч түзүлүштү колдонуу керек. үч фазалуу мотор. Негизинен v/f башкаруу ыкмасы жана тайгалануучу жыштык башкаруу ыкмасы бар.
Вектордук башкаруу ыкмасын колдонуу менен айнымалы токтун үч фазалуу асинхрондук кыймылдаткычынын дүүлүктүрүү оромунун өзгөрмө токунун жыштыгы жана кириш AC үч фазалуу асинхрондук кыймылдаткычтын терминалдык жөндөөлөрү, магнит агымы жана айлануучу магнит талаасынын моменти башкарылат. AC үч фазалуу асинхрондук кыймылдаткычы башкарылат, ал эми AC үч фазалуу асинхрондук кыймылдаткычтын өзгөрүшү ишке ашат. Ылдамдык жана чыгаруу моменти жүктүн өзгөрүү мүнөздөмөлөрүнүн талаптарына жооп бере алат жана эң жогорку эффективдүүлүктү ала алат, андыктан AC үч фазалуу индукциялык мотор электрдик унааларда кеңири колдонулушу мүмкүн.
2.2.3 Кемчиликтери
AC үч фазалуу асинхрондук мотор AC үч фазалуу асинхрондук мотордун электр керектөөсү чоң жана роторду ысытуу оңой. Жогорку ылдамдыкта иштөөдө AC үч фазалуу асинхрондук кыймылдаткычтын муздалышын камсыз кылуу зарыл, антпесе мотор бузулат. AC үч фазалуу асинхрондук кыймылдаткычтын кубаттуулугу төмөн, ошондуктан жыштык конверсиясынын жана чыңалууну конверсиялоочу түзүлүштүн кириш кубаттуулугунун коэффициенти да төмөн, ошондуктан чоң кубаттуулуктагы жыштыктарды жана чыңалууларды конверсиялоочу түзүлүштү колдонуу зарыл. Айнымалы токтун үч фазалуу асинхрондуу кыймылдаткычын башкаруу системасынын баасы өзгөрүлмө токтун үч фазалуу асинхрондук кыймылдаткычынын өзүнө караганда алда канча жогору, бул электрдик унаанын баасын жогорулатат. Мындан тышкары, AC үч фазалуу асинхрондук кыймылдаткычтын ылдамдыгын жөнгө салуу да начар.
2.3 Туруктуу магнит щеткасыз DC кыймылдаткыч
2.3.1 Туруктуу магнит щеткасыз DC кыймылдаткычынын негизги көрсөткүчтөрү
Туруктуу магнит щеткасыз DC кыймылдаткычы - бул жогорку натыйжалуу мотор. Анын эң чоң өзгөчөлүгү - бул щеткалардан турган механикалык контакт түзүмү жок DC кыймылдаткычынын тышкы мүнөздөмөсүнө ээ. Мындан тышкары, ал туруктуу магнит роторун кабыл алат жана дүүлүктүрүү жоготуусу жок: ысытылган арматура орогуч сырткы статорго орнотулган, ал жылуулукту таркатууга оңой. Ошондуктан, туруктуу магнит щеткасыз DC мотору эч кандай коммутация учкундары, радио тоскоолдуктары, узак өмүр жана ишенимдүү иштеши жок. , жеңил тейлөө. Мындан тышкары, анын ылдамдыгы механикалык коммутация менен чектелбейт, ал эми аба подшипниктери же магниттик асма подшипниктери колдонулса, ал мүнөтүнө бир нече жүз миң айлануу менен иштей алат. Туруктуу магниттүү щеткасыз DC кыймылдаткыч системасы менен салыштырганда, ал энергиянын тыгыздыгы жана эффективдүүлүгү жогору жана электр унааларында жакшы колдонуу мүмкүнчүлүгүнө ээ.
2.3.2 Туруктуу магнит щеткасыз DC кыймылдаткычын башкаруу системасы
типтүү туруктуу магнит щеткасыз DC кыймылдаткычы квази-ажыраткыч вектордук башкаруу системасы. Туруктуу магнит туруктуу амплитудалуу магнит талаасын гана жаратышы мүмкүн болгондуктан, туруктуу магнит щеткасыз DC кыймылдаткыч системасы абдан маанилүү. Бул туруктуу момент аймагында иштөө үчүн ылайыктуу болуп саналат, жалпысынан учурдагы гистерезис контролун же учурдагы пикир түрү SPWM ыкмасын аяктоо үчүн. Ылдамдыгын андан ары кеңейтүү үчүн, туруктуу магнит щеткасыз DC кыймылдаткычы талааны алсыратуучу башкарууну да колдоно алат. Талаанын начарлашын башкаруунун маңызы статордун орамындагы агымдын байланышын алсыратуу үчүн түз огу демагнетизациялоо потенциалын камсыз кылуу үчүн фазалык токтун фазалык бурчуна жылдыруу болуп саналат.
2.3.3 Жетишсиздиги
Туруктуу магнит Brushless DC мотор Туруктуу магнит Brushless DC кыймылдаткычы туруктуу магнит материалдык жараянына таасир этет жана чектелет, туруктуу магнит щеткасыз DC кыймылдаткычтын кубаттуулугу диапазону кичинекей кылат, ал эми максималдуу кубаттуулугу болгону ондогон киловатт болуп саналат. Туруктуу магнит материалы титирөөгө, жогорку температурага жана ашыкча жүк агымына дуушар болгондо, анын магниттик өткөрүмдүүлүгү төмөндөшү же демагнетизацияланышы мүмкүн, бул туруктуу магнит кыймылдаткычынын иштешин төмөндөтөт, ал тургай оор учурларда моторго зыян келтирет. Ашыкча жүк пайда болбойт. Туруктуу электр режиминде, туруктуу магнит щеткасыз DC кыймылдаткычы иштөө үчүн татаал жана татаал башкаруу тутумун талап кылат, бул туруктуу магниттүү щеткасыз DC кыймылдаткычынын диск системасын абдан кымбат кылат.
2.4 Которуштурулган каалабаган кыймылдаткыч
2.4.1 Коммутациялык каалабаган кыймылдаткычтын негизги көрсөткүчтөрү
Которулган релакстук кыймылдаткыч мотордун жаңы түрү. Системанын көптөгөн ачык-айкын өзгөчөлүктөрү бар: анын түзүлүшү башка кыймылдаткычтарга караганда жөнөкөй, кыймылдаткычтын роторунда жылма шакекчелер, орамдар жана туруктуу магниттер жок, статордо гана. Жөнөкөй топтолгон орогуч бар, орамдын учтары кыска, тейлөө жана оңдоо оңой болгон фаза аралык секирүү жок. Ошондуктан, ишенимдүүлүгү жакшы, ал эми ылдамдыгы 15000 р/мин жетиши мүмкүн. Натыйжалуулугу 85%тен 93%ке чейин жетиши мүмкүн, бул AC асинхрондук кыймылдаткычтарга караганда жогору. Жоготуу негизинен статордо болуп, моторду муздатуу оңой; ротор туруктуу магнит болуп саналат, ал кең ылдамдыкты жөнгө салуу диапазону жана ийкемдүү башкаруусу бар, ал моменттин ылдамдыгынын мүнөздөмөлөрүнүн ар кандай атайын талаптарына жетүү үчүн оңой жана кеңири диапазондо жогорку натыйжалуулукту сактайт. Бул электр унааларынын электр кубаттуулугунун талаптарына көбүрөөк ылайыктуу.
2.4.2 Кыймылдуу каалабаган кыймылдаткычты башкаруу системасы
Которулуучу каалабаган кыймылдаткыч сызыктуу эмес мүнөздөмөлөрдүн жогорку даражасына ээ, ошондуктан анын жетектөө системасы татаалыраак. Анын башкаруу системасы электр кубатын өзгөрткүчтү камтыйт.
а. Кубаттуу өзгөрткүчтүн өчүрүлгөн каалабаган кыймылдаткычынын дүүлүктүрүүчү орамасы, алдыга же тескери ток болбосун, моменттин багыты өзгөрүүсүз калат, ал эми мезгил алмаштырылат. Ар бир фазага кубаттуулугу азыраак кубаттуулукту которуштуруучу түтүк гана керек, ал эми электр кубатын өзгөрткүчтүн схемасы салыштырмалуу жөнөкөй, түз үзгүлтүккө учурабайт, жакшы ишенимдүүлүк, жумшак баштоо жана системанын төрт квадранттык иштешин ишке ашыруу оңой жана күчтүү регенеративдик тормоздоо мүмкүнчүлүгү . Баасы AC үч фазалуу асинхрондук кыймылдаткычтын инвертордук башкаруу системасынан төмөн.
б. Controller
Контроллер микропроцессорлордон, санариптик логикалык схемалардан жана башка компоненттерден турат. Айдоочунун киргизген буйругуна ылайык, микропроцессор бир эле учурда позиция детектору жана ток детектору тарабынан кайтарылган мотордун роторунун абалын талдап, иштеп чыгат жана көз ирмемде чечим кабыл алат жана бир катар аткаруу буйруктарын берет. күйгүзүлгөн реактивдүү кыймылдаткычты башкаруу. Ар кандай шарттарда электромобилдердин иштөөсүнө ыңгайлашыңыз. Контроллердин өндүрүмдүүлүгү жана жөндөөнүн ийкемдүүлүгү микропроцессордун программалык камсыздоосу менен аппараттык жабдыктарынын иштешине жараша болот.
в. Позиция детектору
Которуштурулган каалабастык кыймылдаткычтары башкаруу тутумун кыймылдаткычтын роторунун абалынын, ылдамдыгынын жана токунун өзгөрүшү жөнүндө сигналдар менен камсыз кылуу үчүн жогорку тактыктагы абал детекторлорун талап кылат, ошондой эле которуштурулган каалабаган кыймылдаткычтын ызы-чуусун азайтуу үчүн жогорку которуштуруу жыштыгын талап кылат.
2.4.3 Коммутациялык реактивдүү кыймылдаткычтардын кемчиликтери
Башка кыймылдаткычтардын башкаруу системаларына караганда өчүрүлгөн каалабаган кыймылдаткычтын башкаруу системасы бир аз татаалыраак. Позиция детектору күйгүзүлгөн релаксация кыймылдаткычынын негизги компоненти болуп саналат жана анын иштеши өчүрүлгөн релаксация кыймылдаткычынын башкаруу ишине маанилүү таасир этет. Которуштурулган каалабас мотор эки эсе көрүнүктүү түзүлүш болгондуктан, моменттин өзгөрүүсү сөзсүз болот жана ызы-чуу которулган каалабаган мотордун негизги кемчилиги болуп саналат. Бирок, акыркы жылдардагы изилдөөлөр көрсөткөндөй, которулган каалабаган мотордун ызы-чуусу акылга сыярлык дизайн, өндүрүш жана башкаруу технологиясын колдонуу менен толугу менен басылышы мүмкүн.
Кошумчалай кетсек, которуштурулган каалабаган кыймылдаткычтын чыгуу моментинин чоң термелүүсү жана кубаттуулукту өзгөрткүчтүн туруктуу токунун чоң өзгөрүшүнө байланыштуу туруктуу ток шинасына чоң чыпкалуу конденсаторду орнотуу керек.Унаалар ар кандай тарыхый мезгилдерде ар кандай электр кыймылдаткычтарын кабыл алышкан, туруктуу ток кыймылдаткычын мыкты башкаруу көрсөткүчү жана арзан баада колдонушкан. мотор технологиясы, машина өндүрүш технологиясы, электр электроника технологиясы жана автоматтык башкаруу технологиясы, AC кыймылдаткычтарынын үзгүлтүксүз өнүгүшү менен. Туруктуу магниттүү щеткасыз DC кыймылдаткычтары жана которулган каалабастык кыймылдаткычтары DC кыймылдаткычтарына караганда жогорку көрсөткүчтөрдү көрсөтөт жана бул моторлор акырындык менен электр унааларындагы DC кыймылдаткычтарын алмаштырып жатышат. 1-таблица заманбап электр унааларында колдонулган ар кандай электр кыймылдаткычтарынын негизги көрсөткүчтөрүн салыштырат. Азыркы учурда өзгөрүлмө ток кыймылдаткычтарынын, туруктуу магнит кыймылдаткычтарынын, өчүрүлгөн каалабас кыймылдаткычтардын жана аларды башкаруу түзүлүштөрүнүн баасы дагы эле салыштырмалуу жогору. Массалык өндүрүштөн кийин бул кыймылдаткычтардын жана блокторду башкаруу түзүлүштөрүнүн баасы тез төмөндөйт, бул экономикалык пайданын талаптарына жооп берет жана электромобилдердин баасын төмөндөтөт.
Посттун убактысы: 24-март-2022