Структурата и дизайнът на чисто електрическо превозно средство се различават от тези на традиционно превозно средство, задвижвано от двигател с вътрешно горене. Това също е сложен системен инженеринг. Той трябва да интегрира технология за захранващи батерии, технология за моторно задвижване, автомобилна технология и модерна теория за управление, за да постигне оптимален процес на управление. В плана за развитие на науката и технологиите за електрически превозни средства страната продължава да се придържа към R&D оформлението на „три вертикални и три хоризонтални“ и допълнително подчертава изследванията на общи ключови технологии на „три хоризонтални“ според стратегията за технологична трансформация на „чисто електрическо задвижване“, тоест изследването на задвижващия двигател и неговата система за управление, захранващата батерия и нейната система за управление и системата за управление на задвижването. Всеки голям производител формулира собствена стратегия за развитие на бизнеса в съответствие с националната стратегия за развитие.
Авторът подрежда ключовите технологии в процеса на разработване на нов енергиен задвижващ механизъм, предоставяйки теоретична основа и справка за проектирането, тестването и производството на задвижващия тракт. Планът е разделен на три глави за анализ на ключовите технологии на електрическото задвижване в задвижването на чисто електрически превозни средства. Днес първо ще представим принципа и класификацията на технологиите за електрическо задвижване.
Фигура 1 Ключови връзки в развитието на задвижването
Понастоящем основните ключови технологии за задвижване на чисто електрически превозни средства включват следните четири категории:
Фигура 2 Основните ключови технологии на задвижването
Определението за задвижваща двигателна система
Според състоянието на захранващата батерия на превозното средство и изискванията за захранване на превозното средство, той преобразува изходната електрическа енергия от бордовото устройство за генериране на енергия за съхранение на енергия в механична енергия и енергията се предава към задвижващите колела чрез предавателното устройство и части от механичната енергия на превозното средство се преобразува в електрическа енергия и се подава обратно в устройството за съхранение на енергия, когато превозното средство спира. Електрическата задвижваща система включва двигател, трансмисионен механизъм, контролер на двигателя и други компоненти. Проектирането на техническите параметри на системата за задвижване на електрическа енергия включва главно мощност, въртящ момент, скорост, напрежение, съотношение на предаване на намаляване, капацитет на захранване, изходна мощност, напрежение, ток и др.
1) Контролер на двигателя
Наричан още инвертор, той променя входния постоянен ток от батерията в променлив ток. Основни компоненти:
◎ IGBT: захранващ електронен превключвател, принцип: чрез контролера управлявайте мостовото рамо на IGBT за затваряне на определена честота и превключвател за последователност за генериране на трифазен променлив ток. Чрез контролиране на затварянето на захранващия електронен превключвател променливото напрежение може да се преобразува. Тогава AC напрежението се генерира чрез контролиране на работния цикъл.
◎ Капацитет на филма: функция за филтриране; сензор за ток: открива тока на трифазната намотка.
2) Контролна и задвижваща верига: компютърна контролна платка, управляващ IGBT
Ролята на контролера на двигателя е да преобразува DC в AC, да получава всеки сигнал и да извежда съответната мощност и въртящ момент. Основни компоненти: захранващ електронен превключвател, филмов кондензатор, токов сензор, контролна задвижваща верига за отваряне на различни превключватели, формиране на токове в различни посоки и генериране на променливо напрежение. Следователно можем да разделим синусоидалния променлив ток на правоъгълници. Площта на правоъгълниците се преобразува в напрежение със същата височина. Оста x реализира контрола на дължината чрез контролиране на работния цикъл и накрая реализира еквивалентното преобразуване на площта. По този начин постояннотоковото захранване може да се управлява, за да се затвори мостовото рамо на IGBT при определена честота и последователен превключвател чрез контролера, за да се генерира трифазно променливотоково захранване.
Понастоящем ключовите компоненти на задвижващата верига разчитат на внос: кондензатори, IGBT/MOSFET превключващи тръби, DSP, електронни чипове и интегрални схеми, които могат да бъдат произведени самостоятелно, но имат слаб капацитет: специални вериги, сензори, конектори, които могат да бъдат самостоятелно произведени: захранвания, диоди, индуктори, многослойни платки, изолирани проводници, радиатори.
3) Мотор: преобразувайте трифазен променлив ток в машини
◎ Структура: предни и задни крайни капаци, черупки, валове и лагери
◎ Магнитна верига: ядро на статор, ядро на ротор
◎ Верига: статорна намотка, роторен проводник
4) Предавателно устройство
Скоростната кутия или редукторът трансформира скоростта на въртящия момент от двигателя в скоростта и въртящия момент, необходими на цялото превозно средство.
Тип задвижващ двигател
Задвижващите двигатели са разделени на следните четири категории. Понастоящем асинхронните двигатели с променлив ток и синхронните двигатели с постоянен магнит са най-разпространените видове електрически превозни средства с нова енергия. Така че ние се фокусираме върху технологията на AC индукционен двигател и синхронен двигател с постоянен магнит.
| DC двигател | AC индукционен двигател | Синхронен двигател с постоянен магнит | Реактивен двигател с превключване | |
| Предимство | По-ниски разходи, ниски изисквания към системата за управление | Ниска цена, Широко покритие на мощността, Разработена технология за управление, Висока надеждност | Висока плътност на мощността, висока ефективност, малък размер | Проста структура, ниски изисквания към системата за управление |
| Недостатък | Високи изисквания за поддръжка, ниска скорост, нисък въртящ момент, кратък живот | Малка ефективна площ Ниска плътност на мощността | Висока цена Лоша адаптивност към околната среда | Голямо колебание на въртящия момент Висок работен шум |
| Приложение | Малко или мини нискоскоростно електрическо превозно средство | Електрически бизнес превозни средства и леки автомобили | Електрически бизнес превозни средства и леки автомобили | Автомобил със смесена мощност |
1) AC индукционен асинхронен двигател
Принципът на работа на променливотоковия индуктивен асинхронен двигател е, че намотката преминава през гнездото на статора и ротора: тя е подредена от тънки стоманени листове с висока магнитна проводимост. Трифазното електричество ще премине през намотката. Според закона за електромагнитната индукция на Фарадей ще се генерира въртящо се магнитно поле, което е причината роторът да се върти. Трите намотки на статора са свързани през интервал от 120 градуса, а проводникът с ток генерира магнитни полета около тях. Когато трифазното захранване се приложи към това специално устройство, магнитните полета ще се променят в различни посоки с промяната на променливия ток в определено време, генерирайки магнитно поле с еднакъв въртящ се интензитет. Скоростта на въртене на магнитното поле се нарича синхронна скорост. Да предположим, че вътре е поставен затворен проводник, съгласно закона на Фарадей, тъй като магнитното поле е променливо, контурът ще усети електродвижещата сила, която ще генерира ток в контура. Тази ситуация е точно като веригата, носеща ток в магнитното поле, генерирайки електромагнитна сила върху веригата и Huan Jiang започва да се върти. Използвайки нещо подобно на клетка на катерица, трифазен променлив ток ще създаде въртящо се магнитно поле през статора и токът ще бъде индуциран в лентата на клетката на катерица, съединена на късо от крайния пръстен, така че роторът започва да се върти, което е защо двигателят се нарича асинхронен двигател. С помощта на електромагнитна индукция, вместо директно свързано с ротора за индуциране на електричество, изолиращи люспи от желязо се запълват в ротора, така че желязото с малък размер осигурява минимална загуба на вихров ток.
2) AC синхронен двигател
Роторът на синхронния двигател е различен от този на асинхронния двигател. Постоянният магнит е монтиран на ротора, който може да бъде разделен на повърхностно монтиран тип и вграден тип. Роторът е изработен от силиконова стоманена ламарина и е вграден постоянен магнит. Статорът също е свързан с променлив ток с фазова разлика от 120, който контролира размера и фазата на синусоидалния променлив ток, така че магнитното поле, генерирано от статора, е противоположно на това, генерирано от ротора, и магнитното поле полето се върти. По този начин статорът се привлича от магнит и се върти заедно с ротора. Цикъл след цикъл се генерира от абсорбцията на статора и ротора.
Заключение: Моторното задвижване за електрически превозни средства основно се е превърнало в мейнстрийм, но не е единично, а разнообразно. Всяка система за моторно задвижване има свой собствен изчерпателен индекс. Всяка система се прилага в съществуващото задвижване на електрически превозни средства. Повечето от тях са асинхронни двигатели и синхронни двигатели с постоянен магнит, докато някои се опитват да превключват реактивни двигатели. Струва си да се отбележи, че моторното задвижване интегрира технология за силова електроника, технология за микроелектроника, цифрова технология, технология за автоматично управление, наука за материалите и други дисциплини, за да отрази цялостното приложение и перспективите за развитие на множество дисциплини. Той е силен конкурент в двигателите за електрически превозни средства. За да заемат място в бъдещите електрически превозни средства, всички видове двигатели трябва не само да оптимизират структурата на двигателя, но и постоянно да изследват интелигентните и цифрови аспекти на системата за управление.
Време на публикуване: 30 януари 2023 г
