विभिन्न विद्युतीय सवारी मोटरहरूको तुलना

वातावरणसँग मानव जातिको सहअस्तित्व र विश्वव्यापी अर्थतन्त्रको दिगो विकासले मानिसहरूलाई कम उत्सर्जन र स्रोत-दक्ष यातायातका साधनहरू खोज्न उत्सुक बनाउँछ, र विद्युतीय सवारी साधनहरूको प्रयोग निस्सन्देह एक आशाजनक समाधान हो।

आधुनिक विद्युतीय सवारी साधनहरू बिजुली, इलेक्ट्रोनिक्स, मेकानिकल कन्ट्रोल, सामग्री विज्ञान र रासायनिक प्रविधि जस्ता विभिन्न उच्च-प्रविधि प्रविधिहरू एकीकृत गर्ने व्यापक उत्पादनहरू हुन्। समग्र सञ्चालन कार्यसम्पादन, अर्थव्यवस्था, आदि पहिले ब्याट्री प्रणाली र मोटर ड्राइभ नियन्त्रण प्रणाली मा निर्भर गर्दछ। इलेक्ट्रिक गाडीको मोटर ड्राइभ प्रणालीमा सामान्यतया चार मुख्य भागहरू हुन्छन्, अर्थात् नियन्त्रक। पावर कन्भर्टरहरू, मोटरहरू र सेन्सरहरू। वर्तमानमा, विद्युतीय सवारी साधनहरूमा प्रयोग हुने मोटरहरूमा सामान्यतया DC मोटरहरू, इन्डक्सन मोटरहरू, स्वीच गरिएको अनिच्छा मोटरहरू, र स्थायी चुम्बक ब्रशलेस मोटरहरू समावेश छन्।

१. विद्युतीय मोटरका लागि विद्युतीय सवारीका आधारभूत आवश्यकताहरू

विद्युतीय सवारी साधनहरूको सञ्चालन, सामान्य औद्योगिक अनुप्रयोगहरूको विपरीत, धेरै जटिल छ। त्यसकारण, ड्राइभ प्रणालीका लागि आवश्यकताहरू धेरै उच्च छन्।

1.1 विद्युतीय सवारीका मोटरहरूमा ठूलो तात्कालिक शक्ति, बलियो ओभरलोड क्षमता, 3 देखि 4 सम्मको ओभरलोड गुणांक), राम्रो प्रवेग प्रदर्शन र लामो सेवा जीवनको विशेषताहरू हुनुपर्छ।

1.2 विद्युतीय सवारीका मोटरहरूमा स्थिर टर्क क्षेत्र र स्थिर शक्ति क्षेत्र सहित, गति नियमनको विस्तृत दायरा हुनुपर्छ। स्थिर टोकक क्षेत्रमा, सुरु गर्न र चढ्ने आवश्यकताहरू पूरा गर्न कम गतिमा दौड्दा उच्च टोक़ आवश्यक हुन्छ; स्थिर शक्ति क्षेत्रमा, समतल सडकहरूमा उच्च-स्पीड ड्राइभिङको आवश्यकताहरू पूरा गर्न कम टर्क आवश्यक हुँदा उच्च गति आवश्यक हुन्छ। आवश्यक छ।

१.३ विद्युतीय सवारीका लागि विद्युतीय मोटरले गाडीले गति घटाउँदा, पुन: प्राप्ति गर्ने र ब्याट्रीमा ऊर्जा फिर्ता गर्दा पुन: उत्पन्न हुने ब्रेकिङ महसुस गर्न सक्षम हुनुपर्छ, ताकि विद्युतीय सवारी साधनको उत्कृष्ट ऊर्जा उपयोग दर होस्, जुन आन्तरिक दहन इन्जिन वाहनमा प्राप्त गर्न सकिँदैन। ।

1.4 विद्युतीय सवारीका लागि विद्युतीय मोटरको सम्पूर्ण अपरेटिङ दायरामा उच्च दक्षता हुनुपर्छ, जसले गर्दा एक चार्जको क्रूजिङ दायरा सुधार गर्न सकिन्छ।

थप रूपमा, यो पनि आवश्यक छ कि विद्युतीय सवारीका लागि इलेक्ट्रिक मोटरको राम्रो विश्वसनीयता छ, कठोर वातावरणमा लामो समयसम्म काम गर्न सक्छ, साधारण संरचना छ र ठूलो उत्पादनको लागि उपयुक्त छ, सञ्चालनको क्रममा कम आवाज छ, प्रयोग गर्न सजिलो छ। र कायम राख्न, र सस्तो छ।

विद्युतीय सवारीका लागि विद्युतीय मोटरका २ प्रकार र नियन्त्रण विधिहरू
2.1 DC
मोटरहरू ब्रश गरिएको DC मोटर्सका मुख्य फाइदाहरू सरल नियन्त्रण र परिपक्व प्रविधि हुन्। यसमा एसी मोटर्सले बेजोड उत्कृष्ट नियन्त्रण विशेषताहरू छन्। प्रारम्भिक विकसित विद्युतीय सवारी साधनहरूमा, DC मोटरहरू प्रायः प्रयोग गरिन्छ, र अहिले पनि, केही विद्युतीय सवारीहरू अझै पनि DC मोटरहरूद्वारा सञ्चालित छन्। यद्यपि, ब्रश र मेकानिकल कम्युटेटरहरूको अस्तित्वको कारणले, यसले मोटरको ओभरलोड क्षमता र गतिको थप सुधारलाई मात्र सीमित गर्दैन, तर यो लामो समयसम्म चलेको खण्डमा ब्रश र कम्युटेटरहरूको बारम्बार मर्मत र प्रतिस्थापन पनि आवश्यक पर्दछ। थप रूपमा, रोटरमा हानि भएको हुनाले, तापलाई फैलाउन गाह्रो हुन्छ, जसले मोटर टर्क-देखि-मास अनुपातको थप सुधारलाई सीमित गर्दछ। DC मोटरका माथिका दोषहरूलाई ध्यानमा राख्दै, DC मोटरहरू मूलतया नयाँ विकसित इलेक्ट्रिक सवारीहरूमा प्रयोग हुँदैनन्।

2.2 AC थ्री-फेज इन्डक्सन मोटर

2.2.1 AC थ्री-फेज इन्डक्सन मोटरको आधारभूत प्रदर्शन

एसी थ्री-फेज इन्डक्सन मोटरहरू सबैभन्दा व्यापक रूपमा प्रयोग हुने मोटरहरू हुन्। स्टेटर र रोटर सिलिकन स्टिल पानाले ल्यामिनेट गरिएको छ, र त्यहाँ कुनै स्लिप रिंगहरू, कम्युटेटरहरू र अन्य कम्पोनेन्टहरू छैनन् जुन स्टेटरहरू बीच एकअर्कासँग सम्पर्कमा छन्। सरल संरचना, भरपर्दो सञ्चालन र टिकाऊ। एसी इन्डक्शन मोटरको पावर कभरेज धेरै फराकिलो छ, र गति 12000 ~ 15000r/मिनेट पुग्छ। एयर कूलिङ वा तरल कूलिङ प्रयोग गर्न सकिन्छ, उच्च डिग्री कूलिङ स्वतन्त्रताको साथ। यो वातावरणमा राम्रो अनुकूलन क्षमता छ र पुनर्जन्म प्रतिक्रिया ब्रेकिङ महसुस गर्न सक्छ। समान शक्ति डीसी मोटरको तुलनामा, दक्षता उच्च छ, गुणस्तर लगभग आधाले घटेको छ, मूल्य सस्तो छ, र मर्मतसम्भार सुविधाजनक छ।

2.2.2 नियन्त्रण प्रणाली

एसी इन्डक्सन मोटरको कारण AC थ्री-फेज इन्डक्सन मोटरले ब्याट्रीद्वारा आपूर्ति गरिएको DC पावर सीधै प्रयोग गर्न सक्दैन, र AC थ्री-फेज इन्डक्सन मोटरमा ननलाइनर आउटपुट विशेषताहरू छन्। तसर्थ, AC थ्री-फेज इन्डक्सन मोटर प्रयोग गर्ने विद्युतीय सवारीमा, प्रत्यक्ष प्रवाहलाई वैकल्पिक प्रवाहमा रूपान्तरण गर्न इन्भर्टरमा पावर सेमीकन्डक्टर उपकरण प्रयोग गर्न आवश्यक छ जसको फ्रिक्वेन्सी र एम्प्लिच्युड AC को नियन्त्रण महसुस गर्न समायोजन गर्न सकिन्छ। तीन-चरण मोटर। त्यहाँ मुख्यतया v/f नियन्त्रण विधि र पर्ची आवृत्ति नियन्त्रण विधि हो।

भेक्टर नियन्त्रण विधि प्रयोग गरेर, एसी थ्री-फेज इन्डक्सन मोटरको उत्तेजना घुमाउने वैकल्पिक प्रवाहको आवृत्ति र इनपुट एसी थ्री-फेज इन्डक्शन मोटरको टर्मिनल समायोजन नियन्त्रण गरिन्छ, चुम्बकीय प्रवाह र घुमाउने चुम्बकीय क्षेत्रको टर्क। एसी थ्री-फेज इन्डक्सन मोटर नियन्त्रण गरिन्छ, र एसी थ्री-फेज इन्डक्शन मोटरको परिवर्तन महसुस हुन्छ। गति र आउटपुट टोक़ले लोड परिवर्तन विशेषताहरूको आवश्यकताहरू पूरा गर्न सक्छ, र उच्चतम दक्षता प्राप्त गर्न सक्छ, ताकि एसी तीन-चरण इन्डक्शन मोटर इलेक्ट्रिक सवारीहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।

2.2.3 को कमजोरीहरू

एसी थ्री-फेज इन्डक्सन मोटर एसी थ्री-फेज इन्डक्सन मोटरको पावर खपत ठूलो छ, र रोटर तताउन सजिलो छ। एसी थ्री-फेज इन्डक्सन मोटरलाई हाई-स्पीड अपरेशनको क्रममा कूलिङ सुनिश्चित गर्न आवश्यक छ, अन्यथा मोटर क्षतिग्रस्त हुनेछ। AC थ्री-फेज इन्डक्सन मोटरको पावर फ्याक्टर कम छ, त्यसैले फ्रिक्वेन्सी रूपान्तरण र भोल्टेज रूपान्तरण यन्त्रको इनपुट पावर फ्याक्टर पनि कम छ, त्यसैले ठूलो क्षमता फ्रिक्वेन्सी रूपान्तरण र भोल्टेज रूपान्तरण उपकरण प्रयोग गर्न आवश्यक छ। एसी थ्री-फेज इन्डक्सन मोटरको कन्ट्रोल सिस्टमको लागत एसी थ्री-फेज इन्डक्सन मोटरको भन्दा धेरै बढी हुन्छ, जसले इलेक्ट्रिक गाडीको लागत बढाउँछ। थप रूपमा, एसी थ्री-फेज इन्डक्सन मोटरको गति नियमन पनि खराब छ।

2.3 स्थायी चुम्बक ब्रशलेस DC मोटर

२.३.१ स्थायी चुम्बक ब्रशलेस डीसी मोटरको आधारभूत प्रदर्शन

स्थायी चुम्बक ब्रशलेस डीसी मोटर एक उच्च प्रदर्शन मोटर हो। यसको सबैभन्दा ठूलो विशेषता यो हो कि यसमा ब्रशबाट बनेको मेकानिकल सम्पर्क संरचना बिना DC मोटरको बाह्य विशेषताहरू छन्। थप रूपमा, यसले स्थायी चुम्बक रोटरलाई अपनाउँछ, र त्यहाँ कुनै उत्तेजना हानि छैन: तातो आर्मेचर घुमाउरो बाहिरी स्टेटरमा स्थापना गरिएको छ, जुन तातो नष्ट गर्न सजिलो छ। तसर्थ, स्थायी चुम्बक ब्रशलेस डीसी मोटरमा कुनै कम्युटेशन स्पार्क, रेडियो हस्तक्षेप, लामो जीवन र भरपर्दो सञ्चालन हुँदैन। , सजिलो मर्मतसम्भार। थप रूपमा, यसको गति मेकानिकल कम्युटेशन द्वारा सीमित छैन, र यदि एयर बियरिंग वा चुम्बकीय निलम्बन बियरिंगहरू प्रयोग गरिन्छ भने, यो प्रति मिनेट धेरै लाख क्रान्तिहरूमा चल्न सक्छ। स्थायी चुम्बक ब्रशलेस डीसी मोटर प्रणालीको तुलनामा, यसमा उच्च ऊर्जा घनत्व र उच्च दक्षता छ, र विद्युतीय सवारीहरूमा राम्रो अनुप्रयोग सम्भावना छ।

2.3.2 स्थायी चुम्बक ब्रशलेस डीसी मोटर को नियन्त्रण प्रणाली

विशिष्ट स्थायी चुम्बक ब्रशलेस DC मोटर एक अर्ध-decoupling भेक्टर नियन्त्रण प्रणाली हो। स्थायी चुम्बकले मात्र एक निश्चित आयाम चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्न सक्छ, स्थायी चुम्बक brushless DC मोटर प्रणाली धेरै महत्त्वपूर्ण छ। यो स्थिर टोक़ क्षेत्रमा चल्नको लागि उपयुक्त छ, सामान्यतया हालको हिस्टेरेसिस नियन्त्रण वा हालको प्रतिक्रिया प्रकार SPWM विधि पूरा गर्न प्रयोग गरी। गतिलाई थप विस्तार गर्नको लागि, स्थायी चुम्बक ब्रशलेस डीसी मोटरले फिल्ड कमजोर नियन्त्रण पनि प्रयोग गर्न सक्छ। फिल्ड कमजोर नियन्त्रणको सार भनेको स्ट्याटर विन्डिङमा फ्लक्स लिंकेजलाई कमजोर पार्न प्रत्यक्ष-अक्ष डिमग्नेटाइजेसन क्षमता प्रदान गर्न चरणको वर्तमान कोणलाई अगाडि बढाउनु हो।

2.3.3 को अपर्याप्तता

स्थायी चुम्बक ब्रशलेस डीसी मोटर स्थायी चुम्बक ब्रशलेस डीसी मोटर स्थायी चुम्बक सामग्री प्रक्रिया द्वारा प्रभावित र प्रतिबन्धित छ, जसले स्थायी चुम्बक ब्रशलेस डीसी मोटरको पावर दायरा सानो बनाउँदछ, र अधिकतम शक्ति मात्र दसौं किलोवाट हुन्छ। जब स्थायी चुम्बक सामग्री कम्पन, उच्च तापक्रम र ओभरलोड वर्तमानको अधीनमा हुन्छ, यसको चुम्बकीय पारगम्यता कम हुन सक्छ वा डिमग्नेटाइज हुन सक्छ, जसले स्थायी चुम्बक मोटरको प्रदर्शनलाई कम गर्नेछ, र गम्भीर अवस्थामा पनि मोटरलाई क्षति पुर्‍याउँछ। ओभरलोड उत्पन्न हुँदैन। स्थिर पावर मोडमा, स्थायी चुम्बक ब्रशलेस डीसी मोटर सञ्चालन गर्न जटिल छ र एक जटिल नियन्त्रण प्रणाली चाहिन्छ, जसले स्थायी चुम्बक ब्रशलेस डीसी मोटरको ड्राइभ प्रणाली धेरै महँगो बनाउँछ।

2.4 स्विच गरिएको अनिच्छा मोटर

2.4.1 स्विच गरिएको अनिच्छा मोटरको आधारभूत प्रदर्शन

स्विच गरिएको अनिच्छा मोटर एक नयाँ प्रकारको मोटर हो। प्रणालीमा धेरै स्पष्ट विशेषताहरू छन्: यसको संरचना कुनै पनि अन्य मोटर भन्दा सरल छ, र मोटरको रोटरमा कुनै स्लिप रिंगहरू, विन्डिङहरू र स्थायी चुम्बकहरू छैनन्, तर स्टेटरमा मात्र। त्यहाँ एक साधारण केन्द्रित घुमाउरो छ, घुमाउरो छेउ छोटो छ, र त्यहाँ कुनै इन्टरफेस जम्पर छैन, जो मर्मत र मर्मत गर्न सजिलो छ। त्यसैले, विश्वसनीयता राम्रो छ, र गति 15000 r/min पुग्न सक्छ। दक्षता 85% देखि 93% सम्म पुग्न सक्छ, जुन एसी इन्डक्शन मोटर्स भन्दा उच्च छ। घाटा मुख्यतया स्टेटरमा छ, र मोटर चिसो गर्न सजिलो छ; रोटर एक स्थायी चुम्बक हो, जसमा फराकिलो गति नियमन दायरा र लचिलो नियन्त्रण छ, जसले टोक़-गति विशेषताहरूको विभिन्न विशेष आवश्यकताहरू प्राप्त गर्न सजिलो छ, र विस्तृत दायरामा उच्च दक्षता कायम राख्छ। यो विद्युतीय सवारी साधनको शक्ति प्रदर्शन आवश्यकताहरु को लागी अधिक उपयुक्त छ।

2.4.2 स्विच गरिएको अनिच्छा मोटर नियन्त्रण प्रणाली

स्विच गरिएको अनिच्छा मोटरमा उच्च स्तरको ननलाइनर विशेषताहरू छन्, त्यसैले यसको ड्राइभ प्रणाली अधिक जटिल छ। यसको नियन्त्रण प्रणालीमा पावर कन्भर्टर समावेश छ।

a पावर कन्भर्टरको स्विच गरिएको अनिच्छा मोटरको उत्तेजना घुमाउने, फर्वार्ड करन्ट वा रिभर्स करन्ट जे भए पनि, टर्क दिशा अपरिवर्तित रहन्छ, र अवधि कम्युट गरिएको छ। प्रत्येक चरणलाई सानो क्षमता भएको पावर स्विच ट्यूब मात्र चाहिन्छ, र पावर कन्भर्टर सर्किट तुलनात्मक रूपमा सरल छ, कुनै सीधा विफलता छैन, राम्रो विश्वसनीयता, सफ्ट स्टार्ट कार्यान्वयन गर्न सजिलो र प्रणालीको चार-चतुर्थांश सञ्चालन, र बलियो पुन: उत्पन्न ब्रेकिङ क्षमता। । लागत एसी थ्री-फेज इन्डक्सन मोटरको इन्भर्टर कन्ट्रोल सिस्टम भन्दा कम छ।

b नियन्त्रक

नियन्त्रकमा माइक्रोप्रोसेसरहरू, डिजिटल तर्क सर्किटहरू र अन्य कम्पोनेन्टहरू हुन्छन्। ड्राइभरको आदेश इनपुट अनुसार, माइक्रोप्रोसेसरले पोजिसन डिटेक्टर र हालको डिटेक्टरले एकै समयमा फिड गरिएको मोटरको रोटर स्थितिको विश्लेषण र प्रक्रिया गर्दछ, र तुरुन्तै निर्णयहरू गर्छ, र कार्यान्वयन आदेशहरूको श्रृंखला जारी गर्दछ। स्विच गरिएको अनिच्छा मोटर नियन्त्रण गर्नुहोस्। बिभिन्न परिस्थितिहरूमा विद्युतीय सवारी साधनहरूको सञ्चालनमा अनुकूलन गर्नुहोस्। नियन्त्रकको प्रदर्शन र समायोजनको लचिलोपन माइक्रोप्रोसेसरको सफ्टवेयर र हार्डवेयर बीचको प्रदर्शन सहयोगमा निर्भर गर्दछ।

ग स्थिति डिटेक्टर
स्विच गरिएको अनिच्छा मोटरहरूलाई मोटर रोटरको स्थिति, गति र वर्तमानमा परिवर्तनहरूको संकेतहरूको साथ नियन्त्रण प्रणाली प्रदान गर्न उच्च परिशुद्धता स्थिति डिटेक्टरहरू चाहिन्छ, र स्विच गरिएको अनिच्छा मोटरको आवाज कम गर्न उच्च स्विचिंग फ्रिक्वेन्सी चाहिन्छ।

2.4.3 स्विच गरिएको अनिच्छा मोटर्सका कमजोरीहरू

स्विच गरिएको अनिच्छा मोटरको नियन्त्रण प्रणाली अन्य मोटरहरूको नियन्त्रण प्रणाली भन्दा अलि बढी जटिल छ। स्थिति डिटेक्टर स्विच गरिएको अनिच्छा मोटरको प्रमुख घटक हो, र यसको प्रदर्शनले स्विच गरिएको अनिच्छा मोटरको नियन्त्रण सञ्चालनमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ। स्विच गरिएको अनिच्छा मोटर एक दोब्बर मुख्य संरचना भएकोले, त्यहाँ अनिवार्य रूपमा टर्क उतार-चढ़ाव हुन्छ, र आवाज स्विच गरिएको अनिच्छा मोटरको मुख्य बेफाइदा हो। यद्यपि, हालैका वर्षहरूमा अनुसन्धानले देखाएको छ कि स्विच गरिएको अनिच्छा मोटरको आवाजलाई उचित डिजाइन, निर्माण र नियन्त्रण प्रविधि अपनाएर पूर्ण रूपमा दबाउन सकिन्छ।

थप रूपमा, स्विच गरिएको अनिच्छा मोटरको आउटपुट टर्कको ठूलो उतार-चढ़ाव र पावर कन्भर्टरको DC वर्तमानको ठूलो उतार-चढ़ावको कारण, DC बसमा ठूलो फिल्टर क्यापेसिटर स्थापना गर्न आवश्यक छ।कारहरूले विभिन्न ऐतिहासिक अवधिहरूमा विभिन्न विद्युतीय मोटरहरू अपनाएका छन्, उत्कृष्ट नियन्त्रण प्रदर्शन र कम लागतको साथ DC मोटर प्रयोग गरेर। मोटर टेक्नोलोजी, मेसिनरी निर्माण प्रविधि, पावर इलेक्ट्रोनिक्स टेक्नोलोजी र स्वचालित नियन्त्रण प्रविधि, एसी मोटर्स को निरन्तर विकास संग। स्थायी चुम्बक ब्रशलेस DC मोटरहरू र स्विच गरिएको अनिच्छा मोटरहरूले DC मोटरहरूमा उत्कृष्ट प्रदर्शन देखाउँछन्, र यी मोटरहरूले बिस्तारै बिजुलीका सवारीहरूमा DC मोटरहरू प्रतिस्थापन गर्दैछन्। तालिका १ ले आधुनिक विद्युतीय सवारी साधनहरूमा प्रयोग हुने विभिन्न विद्युतीय मोटरहरूको आधारभूत कार्यसम्पादनको तुलना गर्दछ। वर्तमानमा, वैकल्पिक वर्तमान मोटरहरू, स्थायी चुम्बक मोटरहरू, स्विच गरिएको अनिच्छा मोटरहरू र तिनीहरूको नियन्त्रण उपकरणहरूको लागत अझै पनि अपेक्षाकृत उच्च छ। ठूलो उत्पादन पछि, यी मोटरहरू र एकाइ नियन्त्रण उपकरणहरूको मूल्य द्रुत रूपमा घट्नेछ, जसले आर्थिक लाभको आवश्यकताहरू पूरा गर्नेछ र विद्युतीय सवारीहरूको मूल्य घटाउनेछ।