Die naasbestaan van mense met die omgewing en die volhoubare ontwikkeling van die globale ekonomie maak mense gretig om 'n lae-emissie en hulpbrondoeltreffende vervoermiddel te soek, en die gebruik van elektriese voertuie is ongetwyfeld 'n belowende oplossing.
Moderne elektriese voertuie is omvattende produkte wat verskeie hoëtegnologietegnologieë integreer soos elektrisiteit, elektronika, meganiese beheer, materiaalwetenskap en chemiese tegnologie.Die algehele werkverrigting, ekonomie, ens. hang eerstens af van die batterystelsel en die motoraandrywingbeheerstelsel.Die motoraandrywingstelsel van 'n elektriese voertuig bestaan oor die algemeen uit vier hoofdele, naamlik die beheerder.Kragomsetters, motors en sensors.Tans sluit die motors wat in elektriese voertuie gebruik word oor die algemeen GS-motors, induksiemotors, geskakelde reluksiemotors en permanente magneet borsellose motors in.
1. Basiese vereistes van elektriese voertuie vir elektriese motors
Die werking van elektriese voertuie, anders as algemene industriële toepassings, is baie kompleks.Daarom is die vereistes vir die dryfstelsel baie hoog.
1.1 Motors vir elektriese voertuie moet die kenmerke hê van groot oombliklike krag, sterk oorlaaivermoë, oorladingskoëffisiënt van 3 tot 4), goeie versnellingsverrigting en lang dienslewe.
1.2 Motors vir elektriese voertuie moet 'n wye reeks spoedregulering hê, insluitend konstante wringkrag area en konstante krag area.In die konstante wringkrag-area word hoë wringkrag vereis wanneer teen lae spoed hardloop om aan die vereistes van wegspring en klim te voldoen;in die konstante kraggebied word hoë spoed vereis wanneer lae wringkrag vereis word om aan die vereistes van hoëspoedry op plat paaie te voldoen.Vereis.
1.3 Die elektriese motor vir elektriese voertuie moet regeneratiewe rem kan realiseer wanneer die voertuig vertraag, energie herwin en terugvoer na die battery, sodat die elektriese voertuig die beste energiebenuttingskoers het, wat nie in die binnebrandenjinvoertuig bereik kan word nie. .
1.4 Die elektriese motor vir elektriese voertuie moet 'n hoë doeltreffendheid in die hele bedryfsreeks hê, om die kruisafstand van een lading te verbeter.
Daarbenewens word dit ook vereis dat die elektriese motor vir elektriese voertuie goeie betroubaarheid het, vir 'n lang tyd in 'n moeilike omgewing kan werk, 'n eenvoudige struktuur het en geskik is vir massaproduksie, lae geraas het tydens werking, maklik is om te gebruik en onderhou, en is goedkoop.
2 Tipes en beheermetodes van elektriese motors vir elektriese voertuie
2.1 DC
Motore Die belangrikste voordele van geborselde GS-motors is eenvoudige beheer en volwasse tegnologie.Dit het uitstekende beheereienskappe ongeëwenaard deur AC-motors.In die vroeg ontwikkelde elektriese voertuie word GS-motors meestal gebruik, en selfs nou word sommige elektriese voertuie steeds deur GS-motors aangedryf.Weens die bestaan van borsels en meganiese kommutators beperk dit egter nie net die verdere verbetering van die motor se oorlaaivermoë en spoed nie, maar vereis ook gereelde instandhouding en vervanging van borsels en kommutators as dit vir 'n lang tyd loop.Daarbenewens, aangesien die verlies op die rotor bestaan, is dit moeilik om hitte te verdryf, wat die verdere verbetering van die motor-wringkrag-tot-massa-verhouding beperk.In die lig van bogenoemde gebreke van GS-motors, word GS-motors basies nie in nuut ontwikkelde elektriese voertuie gebruik nie.
2.2 AC-driefase-induksiemotor
2.2.1 Basiese werkverrigting van AC-driefase-induksiemotor
AC-driefase-induksiemotors is die mees gebruikte motors.Die stator en rotor is met silikonstaalplate gelamineer, en daar is geen glipringe, kommutators en ander komponente wat met mekaar in kontak is tussen die stators nie.Eenvoudige struktuur, betroubare werking en duursaam.Die kragdekking van die AC-induksiemotor is baie breed, en die spoed bereik 12000 ~ 15000r/min.Lugverkoeling of vloeistofverkoeling kan gebruik word, met 'n hoë mate van verkoelingsvryheid.Dit het goeie aanpasbaarheid by die omgewing en kan regeneratiewe terugvoerremming realiseer.In vergelyking met dieselfde krag GS-motor, is die doeltreffendheid hoër, die kwaliteit word met ongeveer die helfte verminder, die prys is goedkoop en die onderhoud is gerieflik.
2.2.2 Die beheerstelsel
van die AC-induksiemotor Omdat die AC-driefase-induksiemotor nie die DC-krag wat deur die battery voorsien word direk kan gebruik nie, en die AC-driefase-induksiemotor het nie-lineêre uitseteienskappe.Daarom, in 'n elektriese voertuig wat 'n AC-driefase-induksiemotor gebruik, is dit nodig om die kraghalfgeleiertoestel in die omskakelaar te gebruik om die gelykstroom om te skakel in 'n wisselstroom waarvan die frekwensie en amplitude aangepas kan word om die beheer van die AC te realiseer. driefase motor.Daar is hoofsaaklik v/f-beheermetodes en glipfrekwensiebeheermetodes.
Met behulp van die vektorbeheermetode word die frekwensie van die wisselstroom van die opwekkingswikkeling van die AC-driefase-induksiemotor en die terminale aanpassing van die inset AC-driefase-induksiemotor beheer, die magnetiese vloed en wringkrag van die roterende magnetiese veld van die AC-driefase-induksiemotor word beheer, en die verandering van die AC-driefase-induksiemotor word gerealiseer.Die spoed en uitsetwringkrag kan voldoen aan die vereistes van lasveranderingskenmerke, en kan die hoogste doeltreffendheid verkry, sodat die AC-driefase-induksiemotor wyd in elektriese voertuie gebruik kan word.
2.2.3 Tekortkominge van
AC-driefase-induksiemotor Die kragverbruik van AC-driefase-induksiemotor is groot, en die rotor is maklik om op te warm.Dit is nodig om die verkoeling van die AC-driefase-induksiemotor tydens hoëspoed-werking te verseker, anders sal die motor beskadig word.Die drywingsfaktor van die AC-driefase-induksiemotor is laag, sodat die insetkragfaktor van die frekwensie-omskakeling- en spanningomskakelingstoestel ook laag is, dus is dit nodig om 'n grootkapasiteit-frekwensie-omskakeling- en spanningomskakelingstoestel te gebruik.Die koste van die beheerstelsel van die AC-driefase-induksiemotor is baie hoër as dié van die AC-driefase-induksiemotor self, wat die koste van die elektriese voertuig verhoog.Daarbenewens is die spoedregulering van die AC-driefase-induksiemotor ook swak.
2.3 Permanente magneet borsellose GS-motor
2.3.1 Basiese werkverrigting van permanente magneet borsellose GS-motor
Permanente magneet borsellose GS-motor is 'n hoëprestasie-motor.Die grootste kenmerk daarvan is dat dit die uitwendige eienskappe van 'n GS-motor het sonder 'n meganiese kontakstruktuur wat uit borsels bestaan.Daarbenewens neem dit permanente magneetrotor aan, en daar is geen opwekkingsverlies nie: die verhitte ankerwikkeling is op die buitenste stator geïnstalleer, wat maklik is om hitte te verdryf.Daarom het die permanente magneet borsellose GS-motor geen kommutasievonke, geen radiointerferensie, lang lewe en betroubare werking nie., maklike onderhoud.Boonop word sy spoed nie deur meganiese kommutasie beperk nie, en as luglaers of magnetiese veringlaers gebruik word, kan dit tot etlike honderdduisend omwentelinge per minuut loop.In vergelyking met die permanente magneet borsellose GS-motorstelsel, het dit hoër energiedigtheid en hoër doeltreffendheid, en het 'n goeie toepassingsvooruitsig in elektriese voertuie.
2.3.2 Die beheerstelsel van die permanente magneet borsellose GS-motor Die
tipiese permanente magneet borsellose GS-motor is 'n kwasi-ontkoppelende vektorbeheerstelsel.Aangesien die permanente magneet slegs 'n magnetiese veld met vaste amplitude kan genereer, is die permanente magneet borsellose GS-motorstelsel baie belangrik.Dit is geskik om in die konstante wringkragstreek te hardloop, gewoonlik met behulp van huidige histeresebeheer of stroomterugvoertipe SPWM-metode om te voltooi.Om die spoed verder uit te brei, kan die permanente magneet borsellose GS-motor ook veldverswakkingsbeheer gebruik.Die essensie van veldverswakkingsbeheer is om die fasehoek van die fasestroom te bevorder om 'n direkte-as demagnetiseringspotensiaal te verskaf om die vloedkoppeling in die statorwikkeling te verswak.
2.3.3 Onvoldoende van
Permanente magneet borsellose GS-motor Die permanente magneet borsellose GS-motor word beïnvloed en beperk deur die permanente magneetmateriaalproses, wat die kragreeks van die permanente magneet borsellose GS-motor klein maak, en die maksimum krag is slegs tientalle kilowatt.Wanneer die permanente magneetmateriaal aan vibrasie, hoë temperatuur en oorladingsstroom onderwerp word, kan die magnetiese deurlaatbaarheid daarvan afneem of demagnetiseer, wat die werkverrigting van die permanente magneetmotor sal verminder, en selfs die motor in ernstige gevalle sal beskadig.Oorlading vind nie plaas nie.In die konstante kragmodus is die permanente magneet borsellose GS-motor ingewikkeld om te bedryf en vereis 'n komplekse beheerstelsel, wat die aandryfstelsel van die permanente magneet borsellose GS-motor baie duur maak.
2.4 Geskakelde reluksiemotor
2.4.1 Basiese Werkverrigting van Geskakelde Reluksiemotor
Die geskakelde reluksiemotor is 'n nuwe tipe motor.Die stelsel het baie ooglopende kenmerke: sy struktuur is eenvoudiger as enige ander motor, en daar is geen glipringe, windings en permanente magnete op die rotor van die motor nie, maar slegs op die stator.Daar is 'n eenvoudige gekonsentreerde wikkeling, die punte van die wikkeling is kort, en daar is geen tussenfase-springer nie, wat maklik is om te onderhou en te herstel.Daarom is die betroubaarheid goed, en die spoed kan 15000 r/min bereik.Die doeltreffendheid kan 85% tot 93% bereik, wat hoër is as dié van AC-induksiemotors.Die verlies is hoofsaaklik in die stator, en die motor is maklik om af te koel;die rotor is 'n permanente magneet, wat 'n wye spoedreguleringsreeks en buigsame beheer het, wat maklik is om verskeie spesiale vereistes van wringkrag-spoedeienskappe te bereik, en hoë doeltreffendheid in 'n wye reeks handhaaf.Dit is meer geskik vir die kragprestasievereistes van elektriese voertuie.
2.4.2 Geskakelde reluksiemotorbeheerstelsel
Geskakelde reluksansiemotor het 'n hoë mate van nie-lineêre eienskappe, daarom is sy aandryfstelsel meer kompleks.Sy beheerstelsel sluit 'n kragomsetter in.
a.Die opwekkingswikkeling van die geskakelde reluksiemotor van die kragomsetter, ongeag die voorwaartse stroom of die terugwaartse stroom, die wringkragrigting bly onveranderd, en die periode word gekommuteer.Elke fase benodig slegs 'n kragskakelaarbuis met 'n kleiner kapasiteit, en die kragomsetterkring is relatief eenvoudig, geen reguit-deur-onderbreking nie, goeie betroubaarheid, maklik om te implementeer sagte begin en vier-kwadrant werking van die stelsel, en sterk regeneratiewe remvermoë .Die koste is laer as die omskakelaarbeheerstelsel van die AC-driefase-induksiemotor.
b.Beheerder
Die beheerder bestaan uit mikroverwerkers, digitale logiese stroombane en ander komponente.Volgens die bevelinvoer deur die bestuurder, ontleed en verwerk die mikroverwerker die rotorposisie van die motor wat terselfdertyd deur die posisiedetektor en die huidige detektor teruggevoer word, en neem besluite in 'n oomblik, en reik 'n reeks uitvoeringsbevele uit om beheer die geskakelde reluksiemotor.Pas aan by die werking van elektriese voertuie onder verskillende toestande.Die werkverrigting van die beheerder en die buigsaamheid van aanpassing hang af van die werkverrigtingsamewerking tussen die sagteware en hardeware van die mikroverwerker.
c.Posisie detektor
Geskakelde reluktansiemotors benodig hoë-presisieposisiedetektors om die beheerstelsel te voorsien van seine van veranderinge in die posisie, spoed en stroom van die motorrotor, en vereis 'n hoër skakelfrekwensie om die geraas van die geskakelde relukansiemotor te verminder.
2.4.3 Tekortkominge van geskakelde reluksiemotors
Die beheerstelsel van die geskakelde reluksiemotor is 'n bietjie meer ingewikkeld as die beheerstelsels van ander motors.Die posisiedetektor is die sleutelkomponent van die geskakelde relukansiemotor, en sy werkverrigting het 'n belangrike invloed op die beheerwerking van die geskakelde relukansiemotor.Aangesien die geskakelde reluktansiemotor 'n dubbel opvallende struktuur is, is daar onvermydelik wringkragskommeling, en geraas is die grootste nadeel van die geskakelde reluksiemotor.Navorsing in onlangse jare het egter getoon dat die geraas van die geskakelde reluksiemotor heeltemal onderdruk kan word deur redelike ontwerp-, vervaardigings- en beheertegnologie aan te neem.
Daarbenewens, as gevolg van die groot fluktuasie van die uitsetwringkrag van die geskakelde reluktansiemotor en die groot fluktuasie van die GS-stroom van die kragomsetter, moet 'n groot filterkapasitor op die GS-bus geïnstalleer word.Motors het verskillende elektriese motors in verskillende historiese tydperke aangeneem, met die GS-motor met die beste beheerprestasie en laer koste.Met die voortdurende ontwikkeling van motortegnologie, masjinerievervaardigingstegnologie, kragelektronika-tegnologie en outomatiese beheertegnologie, wisselstroommotors.Permanente magneet borsellose GS-motors en geskakelde reluksiemotors toon uitstekende werkverrigting bo GS-motors, en hierdie motors vervang geleidelik GS-motors in elektriese voertuie.Tabel 1 vergelyk die basiese werkverrigting van verskeie elektriese motors wat in moderne elektriese voertuie gebruik word.Tans is die koste van wisselstroommotors, permanente magneetmotors, geskakelde reluksiemotors en hul beheertoestelle steeds relatief hoog.Na massaproduksie sal die pryse van hierdie motors en eenheidbeheertoestelle vinnig daal, wat aan die vereistes van ekonomiese voordele sal voldoen en die Die prys van elektriese voertuie word verlaag.
Postyd: 24 Maart 2022