Ang mga de-koryenteng sasakyan ay pangunahing binubuo ng tatlong bahagi: sistema ng pagmamaneho ng motor, sistema ng baterya at sistema ng kontrol ng sasakyan. Ang motor drive system ay ang bahagi na direktang nagko-convert ng elektrikal na enerhiya sa mekanikal na enerhiya, na tumutukoy sa mga tagapagpahiwatig ng pagganap ng mga de-koryenteng sasakyan. Samakatuwid, ang pagpili ng drive motor ay partikular na mahalaga.
Sa kapaligiran ng pangangalaga sa kapaligiran, ang mga de-koryenteng sasakyan ay naging isang hotspot ng pananaliksik sa mga nakaraang taon. Maaaring makamit ng mga de-kuryenteng sasakyan ang zero o napakababang emisyon sa trapiko sa kalunsuran, at may malaking pakinabang sa larangan ng pangangalaga sa kapaligiran. Lahat ng mga bansa ay nagsusumikap na bumuo ng mga de-kuryenteng sasakyan. Ang mga de-koryenteng sasakyan ay pangunahing binubuo ng tatlong bahagi: sistema ng pagmamaneho ng motor, sistema ng baterya at sistema ng kontrol ng sasakyan. Ang motor drive system ay ang bahagi na direktang nagko-convert ng elektrikal na enerhiya sa mekanikal na enerhiya, na tumutukoy sa mga tagapagpahiwatig ng pagganap ng mga de-koryenteng sasakyan. Samakatuwid, ang pagpili ng drive motor ay partikular na mahalaga.
1. Mga kinakailangan para sa mga de-kuryenteng sasakyan para sa mga drive motor
Sa kasalukuyan, ang pagsusuri ng pagganap ng de-koryenteng sasakyan ay pangunahing isinasaalang-alang ang sumusunod na tatlong tagapagpahiwatig ng pagganap:
(1) Maximum mileage (km): ang maximum mileage ng electric vehicle pagkatapos ma-full charge ang baterya;
(2) Acceleration capability (s): ang pinakamababang oras na kinakailangan para sa isang de-kuryenteng sasakyan upang bumilis mula sa isang standstill hanggang sa isang tiyak na bilis;
(3) Pinakamataas na bilis (km/h): ang pinakamataas na bilis na maaaring maabot ng isang de-kuryenteng sasakyan.
Ang mga motor na idinisenyo para sa mga katangian ng pagmamaneho ng mga de-koryenteng sasakyan ay may mga espesyal na kinakailangan sa pagganap kumpara sa mga pang-industriya na motor:
(1) Karaniwang nangangailangan ang de-koryenteng sasakyan sa pagmamaneho ng motor ng mataas na dynamic na pagganap ng mga kinakailangan para sa madalas na pagsisimula/paghinto, acceleration/deceleration, at torque control;
(2) Upang mabawasan ang bigat ng buong sasakyan, ang multi-speed transmission ay kadalasang kinakansela, na nangangailangan na ang motor ay maaaring magbigay ng mas mataas na torque sa mababang bilis o kapag umaakyat sa isang slope, at kadalasan ay makatiis ng 4-5 beses ang labis na karga;
(3) Ang hanay ng regulasyon ng bilis ay kinakailangang maging kasing laki hangga't maaari, at sa parehong oras, kinakailangan upang mapanatili ang isang mataas na kahusayan sa pagpapatakbo sa loob ng buong saklaw ng regulasyon ng bilis;
(4) Ang motor ay idinisenyo upang magkaroon ng isang mataas na rate ng bilis hangga't maaari, at sa parehong oras, ang isang aluminyo haluang metal casing ay ginagamit hangga't maaari. Ang high-speed na motor ay maliit sa laki, na nakakatulong upang mabawasan ang bigat ng mga de-kuryenteng sasakyan;
(5) Ang mga de-koryenteng sasakyan ay dapat magkaroon ng pinakamainam na paggamit ng enerhiya at may function ng pag-preno sa pagbawi ng enerhiya. Ang enerhiya na nakuhang muli sa pamamagitan ng regenerative braking ay dapat na karaniwang umabot sa 10%-20% ng kabuuang enerhiya;
(6) Ang nagtatrabaho na kapaligiran ng motor na ginagamit sa mga de-koryenteng sasakyan ay mas kumplikado at malupit, na nangangailangan ng motor na magkaroon ng mahusay na pagiging maaasahan at kakayahang umangkop sa kapaligiran, at sa parehong oras upang matiyak na ang gastos ng produksyon ng motor ay hindi maaaring masyadong mataas.
2. Ilang karaniwang ginagamit na motor sa pagmamaneho
2.1 DC motor
Sa maagang yugto ng pag-unlad ng mga de-koryenteng sasakyan, karamihan sa mga de-koryenteng sasakyan ay gumamit ng mga DC motor bilang mga motor sa pagmamaneho. Ang ganitong uri ng teknolohiya ng motor ay medyo mature, na may madaling paraan ng pagkontrol at mahusay na regulasyon ng bilis. Dati ito ang pinakamalawak na ginagamit sa larangan ng mga motor sa regulasyon ng bilis. . Gayunpaman, dahil sa kumplikadong mekanikal na istraktura ng DC motor, tulad ng: mga brush at mechanical commutator, ang agarang overload na kapasidad nito at ang karagdagang pagtaas ng bilis ng motor ay limitado, at sa kaso ng pangmatagalang trabaho, ang mekanikal na istraktura ng ang motor ay magiging Pagkawala ay nabuo at ang mga gastos sa pagpapanatili ay tumaas. Bilang karagdagan, kapag ang motor ay tumatakbo, ang mga spark mula sa mga brush ay nagpapainit ng rotor, nag-aaksaya ng enerhiya, nagpapahirap sa pag-alis ng init, at nagdudulot din ng high-frequency na electromagnetic interference, na nakakaapekto sa pagganap ng sasakyan. Dahil sa mga pagkukulang sa itaas ng mga DC motor, ang kasalukuyang mga de-koryenteng sasakyan ay karaniwang inalis ang mga DC motor.
2.2 AC asynchronous na motor
Ang AC asynchronous na motor ay isang uri ng motor na malawakang ginagamit sa industriya. Ito ay nailalarawan sa na ang stator at ang rotor ay nakalamina ng mga sheet ng silikon na bakal. Ang magkabilang dulo ay nakabalot ng mga takip ng aluminyo. , maaasahan at matibay na operasyon, madaling pagpapanatili. Kung ikukumpara sa DC motor ng parehong kapangyarihan, ang AC asynchronous na motor ay mas mahusay, at ang masa ay halos kalahating mas magaan. Kung ang paraan ng kontrol ng kontrol ng vector ay pinagtibay, ang kakayahang kontrolin at mas malawak na hanay ng regulasyon ng bilis na maihahambing sa DC motor ay maaaring makuha. Dahil sa mga bentahe ng mataas na kahusayan, mataas na tiyak na kapangyarihan, at pagiging angkop para sa mataas na bilis ng pagpapatakbo, ang AC asynchronous na mga motor ay ang pinakamalawak na ginagamit na mga motor sa mga de-koryenteng sasakyan na may mataas na kapangyarihan. Sa kasalukuyan, ang mga AC asynchronous na motor ay ginawa sa isang malaking sukat, at mayroong iba't ibang uri ng mga mature na produkto na mapagpipilian. Gayunpaman, sa kaso ng high-speed na operasyon, ang rotor ng motor ay seryosong pinainit, at ang motor ay dapat na palamig sa panahon ng operasyon. Kasabay nito, ang drive at control system ng asynchronous na motor ay napakakumplikado, at ang halaga ng katawan ng motor ay mataas din. Kung ikukumpara sa permanenteng magnet na motor at ang inilipat na pag-aatubili Para sa mga motor, ang kahusayan at density ng kapangyarihan ng mga asynchronous na motor ay mababa, na hindi nakakatulong sa pagpapabuti ng maximum na mileage ng mga de-koryenteng sasakyan.
2.3 Permanenteng magnet na motor
Permanenteng magnet motors ay maaaring nahahati sa dalawang uri ayon sa iba't ibang kasalukuyang waveforms ng stator windings, ang isa ay isang brushless DC motor, na may isang hugis-parihaba pulse wave kasalukuyang; ang isa ay isang permanenteng magnet na kasabay na motor, na mayroong kasalukuyang sine wave. Ang dalawang uri ng mga motor ay karaniwang pareho sa istraktura at prinsipyo ng pagtatrabaho. Ang mga rotor ay permanenteng magnet, na binabawasan ang pagkawala na dulot ng paggulo. Ang stator ay naka-install na may windings upang makabuo ng metalikang kuwintas sa pamamagitan ng alternating current, kaya ang paglamig ay medyo madali. Dahil ang ganitong uri ng motor ay hindi kailangang mag-install ng mga brush at mechanical commutation structure, walang commutation sparks na bubuo sa panahon ng operasyon, ang operasyon ay ligtas at maaasahan, ang maintenance ay maginhawa, at ang energy utilization rate ay mataas.
Ang control system ng permanent magnet na motor ay mas simple kaysa sa control system ng AC asynchronous na motor. Gayunpaman, dahil sa limitasyon ng proseso ng permanenteng pang-akit na materyal, ang saklaw ng kapangyarihan ng permanenteng magnet na motor ay maliit, at ang pinakamataas na kapangyarihan sa pangkalahatan ay sampu-sampung milyon lamang, na siyang pinakamalaking kawalan ng permanenteng magnet na motor. Kasabay nito, ang permanenteng magnet na materyal sa rotor ay magkakaroon ng hindi pangkaraniwang bagay ng magnetic decay sa ilalim ng mga kondisyon ng mataas na temperatura, panginginig ng boses at overcurrent, kaya sa ilalim ng medyo kumplikadong mga kondisyon sa pagtatrabaho, ang permanenteng magnet na motor ay madaling makapinsala. Bukod dito, ang presyo ng permanenteng magnet na materyales ay mataas, kaya ang halaga ng buong motor at ang control system nito ay mataas.
2.4 Switched Reluctance Motor
Bilang isang bagong uri ng motor, ang switched reluctance motor ay may pinakasimpleng istraktura kumpara sa iba pang mga uri ng drive motors. Ang stator at rotor ay parehong double salient structure na gawa sa ordinaryong silicon steel sheets. Walang istraktura sa rotor. Ang stator ay nilagyan ng isang simpleng concentrated winding, na may maraming mga pakinabang tulad ng simple at solidong istraktura, mataas na pagiging maaasahan, magaan ang timbang, mababang gastos, mataas na kahusayan, mababang pagtaas ng temperatura, at madaling pagpapanatili. Bukod dito, mayroon itong mahusay na mga katangian ng mahusay na pagkontrol ng sistema ng kontrol ng bilis ng DC, at angkop para sa malupit na kapaligiran, at napaka-angkop para sa paggamit bilang isang motor sa pagmamaneho para sa mga de-koryenteng sasakyan.
Isinasaalang-alang na bilang electric vehicle drive motors, DC motors at permanent magnet motors ay may mahinang adaptability sa istraktura at kumplikadong kapaligiran sa pagtatrabaho, at madaling kapitan ng mekanikal at demagnetization failure, ang papel na ito ay nakatuon sa pagpapakilala ng mga switched reluctance motor at AC asynchronous na motor. Kung ikukumpara sa makina, mayroon itong malinaw na mga pakinabang sa mga sumusunod na aspeto.
2.4.1 Ang istraktura ng katawan ng motor
Ang istraktura ng switched reluctance motor ay mas simple kaysa sa squirrel-cage induction motor. Ang pambihirang bentahe nito ay walang paikot-ikot sa rotor, at gawa lamang ito ng mga ordinaryong silicon steel sheet. Karamihan sa pagkawala ng buong motor ay puro sa stator winding, na ginagawang simple ang paggawa ng motor, may mahusay na pagkakabukod, madaling palamig, at may mahusay na mga katangian ng pagwawaldas ng init. Ang istraktura ng motor na ito ay maaaring mabawasan ang laki at bigat ng motor, at maaaring makuha sa isang maliit na volume. mas malaking output power. Dahil sa mahusay na mekanikal na pagkalastiko ng rotor ng motor, ang mga naka-switch na reluctance na motor ay maaaring gamitin para sa ultra-high-speed na operasyon.
2.4.2 Motor drive circuit
Ang phase current ng switched reluctance motor drive system ay unidirectional at walang kinalaman sa torque direction, at isang pangunahing switching device lang ang maaaring gamitin upang matugunan ang four-quadrant operation state ng motor. Ang circuit ng power converter ay direktang konektado sa serye na may excitation winding ng motor, at ang bawat phase circuit ay nagbibigay ng kapangyarihan nang nakapag-iisa. Kahit na nabigo ang isang tiyak na phase winding o ang controller ng motor, kailangan lang nitong ihinto ang operasyon ng phase nang hindi nagdudulot ng mas malaking epekto. Samakatuwid, parehong ligtas at maaasahan ang katawan ng motor at ang power converter, kaya mas angkop ang mga ito para sa paggamit sa malupit na kapaligiran kaysa sa mga asynchronous na makina.
2.4.3 Mga aspeto ng pagganap ng sistema ng motor
Ang mga switched reluctance na motor ay may maraming mga parameter ng kontrol, at madaling matugunan ang mga kinakailangan ng four-quadrant na operasyon ng mga de-koryenteng sasakyan sa pamamagitan ng naaangkop na mga diskarte sa kontrol at disenyo ng system, at maaaring mapanatili ang mahusay na kakayahan sa pagpepreno sa mga lugar na may mataas na bilis. Ang mga switched reluctance na motor ay hindi lamang may mataas na kahusayan, ngunit nagpapanatili din ng mataas na kahusayan sa isang malawak na hanay ng regulasyon ng bilis, na hindi mapapantayan ng iba pang mga uri ng mga sistema ng pagmamaneho ng motor. Ang pagganap na ito ay napaka-angkop para sa pagpapatakbo ng mga de-koryenteng sasakyan, at ito ay lubhang kapaki-pakinabang upang mapabuti ang cruising na hanay ng mga de-koryenteng sasakyan.
3. Konklusyon
Ang pokus ng papel na ito ay isulong ang mga pakinabang ng switched reluctance motor bilang drive motor para sa mga de-koryenteng sasakyan sa pamamagitan ng paghahambing ng iba't ibang karaniwang ginagamit na drive motor speed control system, na isang research hotspot sa pagbuo ng mga electric vehicle. Para sa ganitong uri ng espesyal na motor, mayroon pa ring maraming puwang para sa pag-unlad sa mga praktikal na aplikasyon. Ang mga mananaliksik ay kailangang gumawa ng higit pang mga pagsisikap upang isagawa ang teoretikal na pananaliksik, at sa parehong oras, ito ay kinakailangan upang pagsamahin ang mga pangangailangan ng merkado upang maisulong ang aplikasyon ng ganitong uri ng motor sa pagsasanay.
Oras ng post: Mar-24-2022