Gizakiak ingurumenarekin duen elkarbizitza eta ekonomi globalaren garapen iraunkorrak isuri gutxiko eta baliabideen erabilera eraginkorra den garraiobide bat bilatzeko irrika eragiten du, eta ibilgailu elektrikoa erabiltzea irtenbide itxaropentsua da, zalantzarik gabe.
Ibilgailu elektriko modernoak goi-teknologiako hainbat teknologia integratzen dituzten produktu integralak dira, hala nola elektrizitatea, elektronika, kontrol mekanikoa, materialen zientzia eta teknologia kimikoa.Eragiketa-errendimendu orokorra, ekonomia, etab. lehenik bateria-sistemaren eta motor-errendimenduaren kontrol-sistemaren araberakoa da.Ibilgailu elektriko baten motorra gidatzeko sistemak lau zati nagusi ditu, hots, kontrolagailua.Potentzia-bihurgailuak, motorrak eta sentsoreak.Gaur egun, ibilgailu elektrikoetan erabiltzen diren motorrak, oro har, DC motorrak, indukziozko motorrak, errezelo konmutatutako motorrak eta iman iraunkorra eskuilarik gabeko motorrak dira.
1. Motor elektrikoentzako ibilgailu elektrikoen oinarrizko baldintzak
Ibilgailu elektrikoen funtzionamendua, industria aplikazio orokorrek ez bezala, oso konplexua da.Hori dela eta, gidatzeko sistemaren baldintzak oso handiak dira.
1.1 Ibilgailu elektrikoetarako motorrek berehalako potentzia handia, gainkarga-ahalmen handia, 3 eta 4 arteko gainkarga-koefizientea), azelerazio errendimendu ona eta bizitza luzea izan behar dituzte.
1.2 Ibilgailu elektrikoetarako motorrek abiadura erregulatzeko aukera zabala izan behar dute, momentu konstanteko eremua eta potentzia konstanteko eremua barne.Momentu konstantearen eremuan, momentu handia behar da abiadura baxuan exekutatzen denean abiaraztearen eta igotzeko baldintzak betetzeko;potentzia etengabeko eremuan, abiadura handia behar da errepide lauetan abiadura handiko gidatzeko baldintzak betetzeko momentu baxua behar denean.Eskatu.
1.3 Ibilgailu elektrikoetarako motor elektrikoak balazta birsortzailea egiteko gai izan behar du ibilgailua moteldu, berreskuratu eta bateriara energia itzultzen duenean, ibilgailu elektrikoak energia aprobetxamendu-tasa onena izan dezan, barne-errekuntzako motorraren ibilgailuan lortu ezin dena. .
1.4 Ibilgailu elektrikoen motor elektrikoak eraginkortasun handia izan behar du funtzionamendu-esparru osoan, karga baten gurutzaldi-esparrua hobetzeko.
Horrez gain, ibilgailu elektrikoentzako motor elektrikoak fidagarritasun ona izatea, ingurune gogor batean denbora luzez lan egin dezakeela, egitura sinplea eta ekoizpen masiborako egokia izatea, funtzionamenduan zarata txikia izatea eta erabiltzeko erraza da. eta mantentzea, eta merkea da.
2 Ibilgailu Elektrikoen Motor Elektrikoen Motak eta Kontrol Metodoak
2.1 DC
Motorrak Eskuiladun DC motorren abantaila nagusiak kontrol sinplea eta teknologia heldua dira.AC motorrek pareko ez dituzten kontrol-ezaugarri bikainak ditu.Garatutako lehen ibilgailu elektrikoetan, DC motorrak erabiltzen dira gehienbat, eta orain ere, ibilgailu elektriko batzuk DC motorrekin gidatzen dira.Hala ere, eskuilak eta konmutagailu mekanikoak daudenez, motorraren gainkarga-ahalmenaren eta abiaduraren hobekuntza gehiago mugatzeaz gain, denbora luzez funtzionatzen badu, eskuilak eta konmutagailuak maiz mantentzea eta ordezkatzea ere eskatzen du.Gainera, galera errotorean dagoenez, zaila da beroa xahutzea, eta horrek motorraren pare-masa erlazioaren hobekuntza gehiago mugatzen du.DC motorren aurreko akatsak ikusita, DC motorrak ez dira funtsean erabiltzen garatutako ibilgailu elektriko berrietan.
2.2 AC indukzio-motor trifasikoa
2.2.1 AC indukzio-motor trifasikoaren oinarrizko errendimendua
AC indukzio-motor trifasikoak dira gehien erabiltzen diren motorrak.Estatorea eta errotorea siliziozko altzairuzko xaflez ijeztuta daude, eta ez dago estatoreen artean elkarren artean kontaktuan dauden eraztun irristagaitzak, konmutagailuak eta beste osagairik.Egitura sinplea, funtzionamendu fidagarria eta iraunkorra.AC indukzio-motorraren potentzia-estaldura oso zabala da eta abiadura 12000 ~ 15000r/min-ra iristen da.Aire hozte edo hozte likidoa erabil daiteke, hozte-askatasun maila handiarekin.Ingurunera moldagarritasun ona du eta feedback birsortzaileen balazta egin dezake.Potentzia bereko DC motor batekin alderatuta, eraginkortasuna handiagoa da, kalitatea erdira gutxi gorabehera murrizten da, prezioa merkea da eta mantentzea erosoa da.
2.2.2 Kontrol-sistema
AC indukzio-motorraren AC indukzio-motor trifasikoak ezin duelako zuzenean bateriak hornitutako DC potentzia erabili, eta AC indukzio-motor trifasikoak irteera-ezaugarri ez-linealak ditu.Hori dela eta, AC indukzio-motor trifasiko bat erabiltzen duen ibilgailu elektriko batean, beharrezkoa da inbertsoreko potentzia erdieroaleen gailua erabiltzea korronte zuzena korronte alterno batean bihurtzeko, zeinaren maiztasuna eta anplitudea doi daitezkeen AC-aren kontrolaz jabetzeko. motor trifasikoa.Batez ere v/f kontrol metodoa eta irristatze maiztasuna kontrolatzeko metodoa daude.
Kontrol bektorialaren metodoa erabiliz, AC indukzio motor trifasikoko kitzikapen harilaren korronte alternoaren maiztasuna eta sarrerako AC indukzio motor trifasikoaren terminal doikuntza kontrolatzen dira, eremu magnetiko birakariaren fluxu magnetikoa eta momentua. AC indukzio-motor trifasikoa kontrolatzen da, eta AC indukzio-motor trifasikoaren aldaketa gauzatzen da.Abiadura eta irteera momentuak karga-aldaketaren ezaugarrien baldintzak bete ditzakete eta eraginkortasun handiena lor dezakete, AC indukzio-motor trifasikoa ibilgailu elektrikoetan oso erabilia izan dadin.
2.2.3-ren gabeziak
AC indukzio-motor trifasikoa AC indukzio-motor trifasikoaren energia-kontsumoa handia da eta errotorea berotzeko erraza da.Beharrezkoa da AC indukzio-motor trifasikoa hoztea abiadura handiko funtzionamenduan, bestela motorra kaltetuta egongo da.AC indukzio-motor trifasikoaren potentzia-faktorea baxua da, beraz, maiztasun-bihurketa eta tentsio-bihurketa gailuaren sarrerako potentzia-faktorea ere baxua da, beraz, beharrezkoa da gaitasun handiko maiztasun-bihurketa eta tentsio-bihurketa gailu bat erabiltzea.AC indukzio-motor trifasikoko kontrol-sistemaren kostua AC indukzio-motor trifasikoa bera baino askoz handiagoa da, eta horrek ibilgailu elektrikoaren kostua handitzen du.Horrez gain, AC indukzio-motor trifasikoaren abiadura erregulatzea ere eskasa da.
2.3 Iman iraunkorra eskuilarik gabeko DC motorra
2.3.1 Iman iraunkorreko eskuilarik gabeko DC motorren oinarrizko errendimendua
Iman iraunkorra eskuilarik gabeko DC motor errendimendu handiko motorra da.Bere ezaugarririk handiena da DC motor baten kanpoko ezaugarriak dituela eskuilez osatutako kontaktu-egitura mekanikorik gabe.Horrez gain, iman iraunkorreko errotorea hartzen du, eta ez dago kitzikapen galerarik: armadura berotutako harilkatua kanpoko estatorean instalatzen da, beroa erraz xahutzen duena.Hori dela eta, iman iraunkorra eskuilarik gabeko DC motorrak ez du komunztadura txinpartarik, irrati-interferentziarik, bizitza luzea eta funtzionamendu fidagarria., mantentze erraza.Horrez gain, bere abiadura ez da komunztadura mekanikoaren arabera mugatzen, eta aireko errodamenduak edo esekidura magnetikoak erabiltzen badira, minutuko ehunka mila bira eman dezake.Iman iraunkorreko eskuilarik gabeko DC motor sistemarekin alderatuta, energia-dentsitate handiagoa eta eraginkortasun handiagoa du, eta aplikazio-ispektiba ona du ibilgailu elektrikoetan.
2.3.2 Iman iraunkorreko eskuilarik gabeko DC motorraren kontrol-sistema
iman iraunkorra eskuilarik gabeko DC motor ia-desacoplamendu bektorial kontrol sistema bat da.Iman iraunkorrak anplitude finkoko eremu magnetikoa soilik sor dezakeenez, oso garrantzitsua da iman iraunkorra eskuilarik gabeko DC motor sistema.Momentu konstanteko eskualdean exekutatzeko egokia da, oro har, uneko histeresiaren kontrola edo egungo feedback motako SPWM metodoa osatzeko.Abiadura gehiago zabaltzeko, iman iraunkorreko eskuilarik gabeko DC motorrak eremu ahultzeko kontrola ere erabil dezake.Eremu ahultzearen kontrolaren funtsa fase-korrontearen fase-angelua aurreratzea da, ardatz zuzeneko desmagnetizazio-potentziala eskaintzeko estatorearen harilaren fluxu-lotura ahultzeko.
2.3.3-ren gutxiegitasuna
Iman iraunkorra eskuilarik gabeko DC motorra Iman iraunkorra eskuilarik gabeko DC motorra iman iraunkorreko materialaren prozesuak eragiten eta mugatzen du, eta horrek iman iraunkorreko eskuilarik gabeko DC motorren potentzia txikia bihurtzen du eta gehienezko potentzia hamarnaka kilowatt baino ez da.Iman iraunkorreko materiala bibrazio, tenperatura altua eta gainkarga-korrontea jasaten duenean, bere iragazkortasun magnetikoa gutxitu edo desmagnetizatu egin daiteke, eta horrek iman iraunkorreko motorraren errendimendua murriztuko du, eta kasu larrienetan motorra ere kaltetuko du.Gainkarga ez da gertatzen.Etengabeko potentzia moduan, iman iraunkorra eskuilarik gabeko DC motorra funtzionatzeko zaila da eta kontrol sistema konplexua behar du, eta horrek iman iraunkorreko eskuilarik gabeko DC motorra oso garestia da.
2.4 Errezelo-motor kommutatua
2.4.1 Errezelo kommutatutako motorren oinarrizko errendimendua
Errezelo konmutatutako motorra motor mota berri bat da.Sistemak ageriko ezaugarri asko ditu: bere egitura beste edozein motor baino sinpleagoa da, eta ez dago eraztun irristagaitza, harilkatua eta iman iraunkorrik motorraren errotorean, estatorean baizik.Harilaketa kontzentratu sinple bat dago, harilaren muturrak laburrak dira eta ez dago interfase-jauzirik, mantentzen eta konpontzen erraza dena.Hori dela eta, fidagarritasuna ona da, eta abiadura 15000 r/min irits daiteke.Eraginkortasuna % 85 eta % 93ra irits daiteke, hau da, AC indukzio-motorretakoa baino handiagoa.Galera estatorean dago batez ere, eta motorra erraz hozten da;errotorea iman iraunkor bat da, abiadura erregulatzeko sorta zabala eta kontrol malgua dituena, pare-abiadura-ezaugarrien hainbat baldintza berezi lortzeko erraza dena eta eraginkortasun handia mantentzen du sorta zabalean.Egokiagoa da ibilgailu elektrikoen potentzia-errendimendurako eskakizunetarako.
2.4.2 Errezelo kommutatutako motorrak kontrolatzeko sistema
Errezelo konmutatutako motorrak ezaugarri ez-lineal maila altua du, beraz, bere gidatzeko sistema konplexuagoa da.Bere kontrol-sistemak potentzia-bihurgailu bat dauka.
a.Potentzia-bihurgailuaren errelutantzia kommutatutako motorraren kitzikapen-harriketa, aurrerako korrontea edo alderantzizko korrontea edozein dela ere, momentuaren noranzkoa aldatu gabe geratzen da eta periodoa aldatzen da.Fase bakoitzak ahalmen txikiagoa duen potentzia-etengailuaren hodi bat baino ez du behar, eta potentzia-bihurgailuaren zirkuitua nahiko sinplea da, hutsegite zuzenik ez, fidagarritasun ona, abiarazte leuna eta sistemaren lau koadranteko funtzionamendua ezartzeko erraza eta balazta birsortzaile-gaitasun handia. .Kostua AC indukzio motor trifasikoko inbertsorearen kontrol sistema baino txikiagoa da.
b.Kontrolatzailea
Kontroladorea mikroprozesadoreek, zirkuitu logiko digitalek eta beste osagai batzuek osatzen dute.Gidariak emandako komandoaren arabera, mikroprozesadoreak posizio-detektagailuak eta uneko detektagailuak aldi berean elikatzen duen motorraren errotorearen posizioa aztertzen eta prozesatzen du, eta erabakiak hartzen ditu instant batean, eta exekuzio-agindu batzuk ematen ditu. kontrolatu errezelo-motor kommutatua.Baldintza ezberdinetan ibilgailu elektrikoen funtzionamendura egokitu.Kontrolagailuaren errendimendua eta doikuntzaren malgutasuna mikroprozesadorearen softwarearen eta hardwarearen arteko errendimendu-kooperazioaren araberakoak dira.
c.Posizio-detektagailua
Etenatutako errezelo-motorrek doitasun handiko posizio-detektagailuak behar dituzte kontrol-sistemari motorraren errotorearen posizioan, abiaduran eta korronte-aldaketen seinaleak emateko, eta kommutazio-maiztasun handiagoa behar dute etenatutako errezeloko motorren zarata murrizteko.
2.4.3 Errezelo kommutatutako motorren gabeziak
Etengabeko errezelo-motorren kontrol-sistema beste motor batzuen kontrol-sistemak baino apur bat konplexuagoa da.Posizio-detektagailua errezelo konmutatutako motorraren funtsezko osagaia da, eta bere errendimenduak eragin handia du etenaldiko errezeloko motorren kontrol-eragiketan.Errezelo konmutatutako motorra egitura bikoitza nabarmena denez, ezinbestean momentuaren gorabehera dago, eta zarata da etenaldiko errezeloaren motorren desabantaila nagusia.Hala ere, azken urteotako ikerketek frogatu dute etenatutako errezeloko motorren zarata guztiz kendu daitekeela diseinu, fabrikazio eta kontrol teknologia zentzuzkoak hartuta.
Horrez gain, etenatutako errezelo-momentuaren irteera-momentuaren gorabehera handiaren eta potentzia-bihurgailuaren DC korrontearen gorabehera handiaren ondorioz, DC busean iragazki-kondentsadore handi bat instalatu behar da.Autoek motor elektriko desberdinak hartu dituzte garai historiko desberdinetan, kontrol-errendimendu onena eta kostu txikiagoarekin DC motorra erabiliz.Motor teknologia, makineria fabrikazio teknologia, potentzia elektronika teknologia eta kontrol automatikoaren teknologia, AC motorrak etengabeko garapenarekin.Iman iraunkorreko eskuilarik gabeko DC motorek eta etenatutako errezeloko motorrek errendimendu handiagoa erakusten dute DC motorren aldean, eta motor hauek pixkanaka ibilgailu elektrikoetan DC motorrak ordezkatzen ari dira.1. taulak ibilgailu elektriko modernoetan erabiltzen diren hainbat motor elektrikoren oinarrizko errendimendua alderatzen du.Gaur egun, korronte alternoko motorren, iman iraunkorreko motorren, etendako errezeloko motorren eta haien kontrol-gailuen kostua nahiko altua da oraindik.Masa-ekoizpenaren ondoren, motor horien prezioak eta unitateak kontrolatzeko gailuak azkar jaitsiko dira, eta horrek etekin ekonomikoen baldintzak beteko ditu eta ibilgailu elektrikoen prezioa murrizten da.
Argitalpenaren ordua: 2022-03-24