Електричните возила главно се составени од три дела: систем за погон на моторот, систем за батерии и систем за контрола на возилото. Системот за погон на моторот е дел кој директно ја претвора електричната енергија во механичка енергија, што ги одредува индикаторите за перформанси на електричните возила. Затоа, изборот на погонскиот мотор е особено важен.
Во опкружувањето за заштита на животната средина, електричните возила исто така станаа жариште за истражување во последниве години. Електричните возила можат да постигнат нула или многу ниски емисии во градскиот сообраќај и имаат огромни предности во областа на заштитата на животната средина. Сите земји напорно работат на развој на електрични возила. Електричните возила главно се составени од три дела: систем за погон на моторот, систем за батерии и систем за контрола на возилото. Системот за погон на моторот е дел кој директно ја претвора електричната енергија во механичка енергија, што ги одредува индикаторите за перформанси на електричните возила. Затоа, изборот на погонскиот мотор е особено важен.
1. Барања за електрични возила за погонски мотори
Во моментов, евалуацијата на перформансите на електричните возила главно ги зема предвид следните три индикатори за изведба:
(1) Максимална километража (km): максимална километража на електричното возило откако батеријата е целосно наполнета;
(2) Способност (и) за забрзување: минималното време потребно за електрично возило да забрза од место до одредена брзина;
(3) Максимална брзина (km/h): максимална брзина што може да ја достигне електричното возило.
Моторите дизајнирани за возни карактеристики на електрични возила имаат посебни барања за изведба во споредба со индустриските мотори:
(1) Погонскиот мотор на електричното возило обично бара високи барања за динамички перформанси за често стартување/запирање, забрзување/забавување и контрола на вртежниот момент;
(2) За да се намали тежината на целото возило, обично се откажува повеќебрзинскиот менувач, што бара моторот да може да обезбеди поголем вртежен момент при мала брзина или при искачување на падина и обично може да издржи 4-5 пати преоптоварување;
(3) Потребно е опсегот на регулирање на брзината да биде што поголем, а во исто време, неопходно е да се одржи висока оперативна ефикасност во целиот опсег на регулација на брзината;
(4) Моторот е дизајниран да има колку што е можно поголема номинална брзина, а во исто време, максимално се користи обвивка од алуминиумска легура. Моторот со голема брзина е мал по големина, што е погодно за намалување на тежината на електричните возила;
(5) Електричните возила треба да имаат оптимално искористување на енергијата и да имаат функција на враќање на енергијата при сопирање. Енергијата повратена со регенеративно сопирање треба генерално да достигне 10%-20% од вкупната енергија;
(6) Работното опкружување на моторот што се користи во електричните возила е посложено и построго, што бара моторот да има добра доверливост и еколошка приспособливост, а во исто време да се осигура дека трошоците за производство на мотори не можат да бидат превисоки.
2. Неколку најчесто користени погонски мотори
2.1 DC мотор
Во раната фаза на развојот на електричните возила, повеќето електрични возила користеа DC мотори како погонски мотори. Овој тип на моторна технологија е релативно зрел, со лесни методи на контрола и одлична регулација на брзината. Порано беше најшироко користен во областа на моторите за регулирање на брзината. . Меѓутоа, поради сложената механичка структура на DC моторот, како што се: четките и механичките комутатори, неговиот моментален капацитет на преоптоварување и дополнителното зголемување на брзината на моторот се ограничени, а во случај на долготрајна работа, механичката структура на моторот ќе биде Се генерира загуба и се зголемуваат трошоците за одржување. Дополнително, кога работи моторот, искрите од четките го тераат роторот да се загрева, да ја троши енергијата, да го отежнува исфрлањето на топлината, а исто така предизвикуваат електромагнетни пречки со висока фреквенција, што влијае на перформансите на возилото. Поради горенаведените недостатоци на DC моторите, сегашните електрични возила во основа ги елиминираа DC моторите.
2,2 AC асинхрон мотор
Асинхрон мотор со наизменична струја е тип на мотор кој е широко користен во индустријата. Се карактеризира со тоа што статорот и роторот се ламинирани со лимови од силициум челик. Двата краја се спакувани со алуминиумски капаци. , сигурна и издржлива работа, лесно одржување. Во споредба со DC моторот со иста моќност, асинхрониот мотор со наизменична струја е поефикасен, а масата е околу половина полесна. Ако се усвои контролниот метод на векторска контрола, може да се добие контролираност и поширок опсег на регулација на брзината споредлив со оној на моторот со еднонасочна струја. Поради предностите на високата ефикасност, високата специфична моќност и соодветноста за работа со голема брзина, асинхроните мотори со наизменична струја се најкористените мотори кај електричните возила со голема моќност. Во моментов, асинхрони мотори со наизменична струја се произведуваат во голем обем и постојат различни видови на зрели производи за избор. Меѓутоа, во случај на работа со голема брзина, роторот на моторот сериозно се загрева, а моторот мора да се лади за време на работата. Во исто време, системот за погон и контрола на асинхрониот мотор е многу комплициран, а цената на телото на моторот е исто така висока. Во споредба со моторот со постојан магнет и неподготвеноста на прекинувачот За моторите, ефикасноста и густината на моќноста на асинхроните мотори се ниски, што не е погодно за подобрување на максималната километража на електричните возила.
2.3 Мотор со постојан магнет
Моторите со постојан магнет можат да се поделат на два вида според различните тековни бранови форми на намотките на статорот, едниот е DC мотор без четкички, кој има правоаголна струја на пулсен бран; другиот е синхрон мотор со постојан магнет, кој има струја на синусен бран. Двата типа на мотори се во основа исти по структура и принцип на работа. Роторите се постојани магнети, што ја намалува загубата предизвикана од возбудувањето. Статорот е инсталиран со намотки за да генерира вртежен момент преку наизменична струја, така што ладењето е релативно лесно. Бидејќи овој тип на мотор не треба да инсталира четки и механичка структура за комутација, нема да се генерираат коммутациски искри за време на работата, работата е безбедна и сигурна, одржувањето е практично, а стапката на искористување на енергијата е висока.
Контролниот систем на моторот со постојан магнет е поедноставен од контролниот систем на асинхрониот мотор со наизменична струја. Сепак, поради ограничувањето на процесот на материјал со постојан магнет, опсегот на моќност на моторот со постојан магнет е мал, а максималната моќност е генерално само десетици милиони, што е најголемиот недостаток на моторот со постојан магнет. Во исто време, материјалот со постојан магнет на роторот ќе има феномен на магнетно распаѓање во услови на висока температура, вибрации и прекумерна струја, така што при релативно сложени работни услови, моторот со постојан магнет е подложен на оштетување. Покрај тоа, цената на материјалите со постојан магнет е висока, така што цената на целиот мотор и неговиот систем за контрола е висока.
2.4 Мотор со прекин на желбата
Како нов тип на мотор, моторот со прекинувачот има наједноставна структура во споредба со другите типови на погонски мотори. Статорот и роторот се двете двојни истакнати структури направени од обични лимови од силициум челик. Нема структура на роторот. Статорот е опремен со едноставно концентрирано намотување, кое има многу предности како што се едноставна и цврста структура, висока доверливост, мала тежина, ниска цена, висока ефикасност, низок пораст на температурата и лесно одржување. Покрај тоа, тој ги има одличните карактеристики на добрата контролираност на системот за контрола на брзината на еднонасочна струја и е погоден за сурови средини и е многу погоден за употреба како погонски мотор за електрични возила.
Имајќи предвид дека како погонски мотори на електрични возила, моторите со еднонасочна струја и моторите со постојан магнет имаат слаба приспособливост во структурата и сложеното работно опкружување и се склони кон механички и демагнетизациски неуспеси, овој труд се фокусира на воведувањето на мотори со прекин на подготвеност и асинхрони мотори со наизменична струја. Во споредба со машината, таа има очигледни предности во следните аспекти.
2.4.1 Структура на телото на моторот
Структурата на моторот со прекинувана револност е поедноставна од онаа на асинхрониот мотор со кафез со верверица. Неговата извонредна предност е што нема намотување на роторот, а тој е направен само од обични лимови од силициум челик. Најголем дел од загубата на целиот мотор е концентрирана на намотката на статорот, што го прави моторот едноставен за производство, има добра изолација, лесно се лади и има одлични карактеристики за дисипација на топлина. Оваа структура на моторот може да ја намали големината и тежината на моторот и може да се добие со мал волумен. поголема излезна моќност. Поради добрата механичка еластичност на роторот на моторот, може да се користат мотори со вклучена отпорност за работа со ултра голема брзина.
2.4.2 Коло за погон на моторот
Фазната струја на погонскиот систем на моторот со прекинувана отпорност е еднонасочна и нема никаква врска со насоката на вртежниот момент, а само еден главен прекинувачки уред може да се користи за да се исполни работната состојба на моторот од четири квадранти. Колото на конверторот на моќноста е директно поврзано во серија со возбудното намотување на моторот, а секое фазно коло самостојно испорачува енергија. Дури и ако не успее одредена фазна намотка или контролорот на моторот, треба само да ја прекине работата на фазата без да предизвика поголем удар. Затоа, и телото на моторот и конверторот на моќност се многу безбедни и сигурни, па затоа се посоодветни за употреба во сурови средини отколку асинхроните машини.
2.4.3 Изведбени аспекти на моторниот систем
Моторите со отстапување имаат многу контролни параметри и лесно е да се задоволат барањата за четири квадрантна работа на електричните возила преку соодветни контролни стратегии и дизајн на системот и можат да одржат одлична способност за сопирање во областите за работа со голема брзина. Моторите со преклопување не само што имаат висока ефикасност, туку и одржуваат висока ефикасност во широк опсег на регулација на брзината, што е неспоредливо со другите типови системи за погонски мотори. Оваа изведба е многу погодна за работа на електрични возила и е многу корисна за подобрување на опсегот на крстарење на електрични возила.
3. Заклучок
Фокусот на овој труд е да се изнесат предностите на прекинувачкиот мотор како погонски мотор за електрични возила со споредување на различни најчесто користени системи за контрола на брзината на погонскиот мотор, што е жариште за истражување во развојот на електрични возила. За овој тип на специјален мотор, има уште многу простор за развој во практична примена. Истражувачите треба да вложат повеќе напори за спроведување на теоретски истражувања, а во исто време, неопходно е да се комбинираат потребите на пазарот за да се промовира примената на овој тип мотори во пракса.
Време на објавување: Мар-24-2022