Rafknúin ökutæki eru aðallega samsett úr þremur hlutum: mótordrifkerfi, rafhlöðukerfi og stjórnkerfi ökutækja.Mótordrifkerfið er sá hluti sem breytir raforku beint í vélræna orku, sem ákvarðar frammistöðuvísa rafknúinna ökutækja.Þess vegna er val á drifmótor sérstaklega mikilvægt.
Í umhverfi umhverfisverndar hafa rafknúin farartæki einnig orðið rannsóknarstöð á undanförnum árum.Rafknúin farartæki geta náð núll eða mjög litlum útblæstri í borgarumferð og hafa mikla kosti á sviði umhverfisverndar.Öll lönd vinna hörðum höndum að þróun rafknúinna farartækja.Rafknúin ökutæki eru aðallega samsett úr þremur hlutum: mótordrifkerfi, rafhlöðukerfi og stjórnkerfi ökutækja.Mótordrifkerfið er sá hluti sem breytir raforku beint í vélræna orku, sem ákvarðar frammistöðuvísa rafknúinna ökutækja.Þess vegna er val á drifmótor sérstaklega mikilvægt.
1. Kröfur um rafknúin farartæki fyrir drifmótora
Sem stendur tekur mat á frammistöðu rafknúinna ökutækja aðallega í huga eftirfarandi þrjár frammistöðuvísa:
(1) Hámarksfjöldi (km): hámarksfjöldi rafknúinna ökutækis eftir að rafhlaðan er fullhlaðin;
(2) Hröðunargeta(r): lágmarkstími sem rafknúinn ökutæki þarf til að hraða úr kyrrstöðu í ákveðinn hraða;
(3) Hámarkshraði (km/klst): hámarkshraði sem rafknúið ökutæki getur náð.
Mótorar sem eru hannaðir fyrir aksturseiginleika rafknúinna ökutækja hafa sérstakar kröfur um frammistöðu miðað við iðnaðarmótora:
(1) Drifmótor rafknúinna ökutækja krefst venjulega mikillar afkastakröfur fyrir tíða ræsingu/stöðvun, hröðun/hraðaminnkun og togstýringu;
(2) Til þess að draga úr þyngd alls ökutækisins er fjölhraða gírskiptingunni venjulega aflýst, sem krefst þess að mótorinn geti veitt hærra tog á lágum hraða eða þegar hann klífur brekku og þolir venjulega 4-5 sinnum ofhleðslan;
(3) Gerð er krafa um að hraðastjórnunarsviðið sé eins stórt og mögulegt er og á sama tíma er nauðsynlegt að viðhalda mikilli rekstrarskilvirkni innan alls hraðastjórnunarsviðsins;
(4) Mótorinn er hannaður til að hafa háan hraða eins mikið og mögulegt er, og á sama tíma er álhlíf notað eins mikið og mögulegt er.Háhraðamótorinn er lítill í stærð, sem er til þess fallið að draga úr þyngd rafknúinna ökutækja;
(5) Rafknúin ökutæki ættu að hafa bestu orkunýtingu og hafa það hlutverk að endurheimta hemlunarorku.Orkan sem endurheimt er með endurnýjunarhemlun ætti að jafnaði að ná 10%-20% af heildarorkunni;
(6) Vinnuumhverfi mótorsins sem notað er í rafknúnum ökutækjum er flóknara og harðara, sem krefst þess að mótorinn hafi góða áreiðanleika og umhverfisaðlögunarhæfni og á sama tíma til að tryggja að kostnaður við framleiðslu vélknúinna getur ekki verið of hár.
2. Nokkrir almennt notaðir drifmótorar
2.1 DC mótor
Á fyrstu stigum þróunar rafknúinna ökutækja notuðu flest rafknúin ökutæki DC mótora sem drifmótora.Þessi tegund af mótortækni er tiltölulega þroskuð, með auðveldum stjórnunaraðferðum og framúrskarandi hraðastjórnun.Það var áður notað mest á sviði hraðastjórnunarmótora..Hins vegar, vegna flókinnar vélrænnar uppbyggingar DC mótorsins, svo sem: bursta og vélrænni commutators, er tafarlaus ofhleðslugeta hans og frekari aukning á hreyfihraða takmörkuð, og ef um er að ræða langtímavinnu, er vélræn uppbygging á mótorinn verður Tap myndast og viðhaldskostnaður eykst.Að auki, þegar mótorinn er í gangi, gera neistarnir frá burstunum það að verkum að snúningurinn hitnar, sóar orku, gerir það erfitt að dreifa hita og veldur einnig hátíðni rafsegultruflunum, sem hefur áhrif á frammistöðu ökutækisins.Vegna ofangreindra annmarka á DC mótorum hafa núverandi rafknúin ökutæki í grundvallaratriðum útrýmt DC mótorum.
2.2 AC ósamstilltur mótor
AC ósamstilltur mótor er tegund af mótor sem er mikið notaður í greininni.Það einkennist af því að statorinn og snúðurinn eru lagskipt með sílikon stálplötum.Báðir endarnir eru pakkaðir með álhlífum., áreiðanlegur og varanlegur gangur, auðvelt viðhald.Í samanburði við DC mótorinn með sama afli er AC ósamstilltur mótorinn skilvirkari og massinn er um það bil helmingi léttari.Ef stjórnunaraðferð vigurstýringar er notuð er hægt að fá stjórnhæfni og breiðari hraðastjórnunarsvið sambærilegt við DC mótorinn.Vegna kosta mikillar skilvirkni, mikils sérstaks afls og hæfis fyrir háhraða notkun, eru AC ósamstilltir mótorar mest notaðir mótorar í rafknúnum ökutækjum.Sem stendur hafa AC ósamstilltir mótorar verið framleiddir í stórum stíl og það eru ýmsar gerðir af þroskuðum vörum til að velja úr.Hins vegar, þegar um er að ræða háhraða notkun, er snúningur mótorsins alvarlega hituð og mótorinn verður að kæla meðan á notkun stendur.Á sama tíma er drif- og stjórnkerfi ósamstillta mótorsins mjög flókið og kostnaður við mótor líkamann er einnig hár.Í samanburði við varanlega segulmótorinn og kveikt tregðu Fyrir mótora er skilvirkni og aflþéttleiki ósamstilltra mótora lágt, sem er ekki til þess fallið að bæta hámarks mílufjöldi rafknúinna ökutækja.
2.3 Varanleg segulmótor
Varanlegum segulmótorum má skipta í tvær gerðir í samræmi við mismunandi straumbylgjuform statorvindanna, einn er burstalaus DC mótor, sem hefur rétthyrndan púlsbylgjustraum;hinn er samstilltur mótor með varanlegum segull, sem hefur sinusbylgjustraum.Þessar tvær gerðir af mótorum eru í grundvallaratriðum eins í uppbyggingu og vinnureglu.Rótorarnir eru varanlegir seglar, sem dregur úr tapi af völdum örvunar.Statorinn er settur upp með vafningum til að mynda tog í gegnum riðstraum, svo kæling er tiltölulega auðveld.Vegna þess að þessi tegund af mótor þarf ekki að setja upp bursta og vélræna flutningsuppbyggingu, myndast engir skiptaneistar við notkun, aðgerðin er örugg og áreiðanleg, viðhaldið er þægilegt og orkunýtingarhlutfallið er hátt.
Stýrikerfi varanlegs segulmótorsins er einfaldara en stýrikerfi AC ósamstilltu mótorsins.Hins vegar, vegna takmarkana á varanlegu segulefnisferlinu, er aflsvið varanlegs segulmótorsins lítið og hámarksaflið er yfirleitt aðeins tugir milljóna, sem er stærsti ókosturinn við varanlega segulmótorinn.Á sama tíma mun varanlegt segulefnið á snúningnum hafa fyrirbæri segulmagnaðir rotnun við aðstæður með háum hita, titringi og yfirstraumi, þannig að við tiltölulega flóknar vinnuaðstæður er varanleg segulmótor viðkvæmt fyrir skemmdum.Þar að auki er verð á varanlegum segulefnum hátt, þannig að kostnaður við allan mótorinn og stjórnkerfi hans er hár.
2.4 Skiptur tregðumótor
Sem ný gerð af mótorum hefur rofinn tregðumótor einfaldasta uppbygginguna samanborið við aðrar tegundir drifmótora.Statorinn og snúðurinn eru báðir tvöfaldir áberandi byggingar úr venjulegum kísilstálplötum.Það er engin uppbygging á snúningnum.Statorinn er búinn einfaldri einbeittri vinda, sem hefur marga kosti eins og einfalda og trausta uppbyggingu, mikla áreiðanleika, létta þyngd, litlum tilkostnaði, mikil afköst, lágt hitastig og auðvelt viðhald.Þar að auki hefur það framúrskarandi eiginleika góðs stjórnunar DC hraðastýringarkerfisins og hentar í erfiðu umhverfi og hentar mjög vel til notkunar sem drifmótor fyrir rafbíla.
Með hliðsjón af því að þar sem rafknúin ökutæki eru drifmótorar, jafnstraumsmótorar og varanlegir segulmótorar hafa lélega aðlögunarhæfni í uppbyggingu og flóknu vinnuumhverfi og eru viðkvæmt fyrir vélrænni bilun og afsegulvæðingarbilun, þá er lögð áhersla á kynningu á kveiktum tregðumótorum og AC ósamstilltum mótorum.Í samanburði við vélina hefur hún augljósa kosti í eftirfarandi þáttum.
2.4.1 Uppbygging mótor líkamans
Uppbygging kveikt tregðu mótorsins er einfaldari en íkorna-búr örvunarmótornum.Framúrskarandi kostur þess er að það er engin vinda á snúningnum og hann er aðeins gerður úr venjulegum kísilstálplötum.Megnið af tapi alls mótorsins er einbeitt á statorvinduna, sem gerir mótorinn einfaldan í framleiðslu, hefur góða einangrun, er auðvelt að kæla og hefur framúrskarandi hitaleiðni.Þessi mótorbygging getur dregið úr stærð og þyngd mótorsins og hægt að fá hana með litlu magni.meiri framleiðsla.Vegna góðrar vélrænni teygjanleika hreyfilsins er hægt að nota skipta tregðumótora fyrir ofur-háhraða notkun.
2.4.2 Mótordrifrás
Fasastraumur kveikt tregðu mótor drifkerfisins er einátta og hefur ekkert með snúningsstefnu að gera og aðeins einn aðalrofbúnað er hægt að nota til að mæta fjögurra fjórðungum rekstrarstöðu mótorsins.Aflbreytir hringrásin er beintengd í röð við örvunarvinda mótorsins og hver fasa hringrás gefur afl sjálfstætt.Jafnvel þó að ákveðin fasavinda eða stjórnandi mótorsins bili, þarf hann aðeins að stöðva virkni fasans án þess að valda meiri áhrifum.Þess vegna eru bæði mótorbyggingin og aflbreytirinn mjög öruggur og áreiðanlegur, svo þeir eru hentugri til notkunar í erfiðu umhverfi en ósamstilltar vélar.
2.4.3 Frammistöðuþættir hreyfikerfis
Skiptir tregðumótorar hafa margar stýribreytur og auðvelt er að uppfylla kröfur um fjögurra fjórðungs rekstur rafknúinna ökutækja með viðeigandi stjórnunaraðferðum og kerfishönnun og geta viðhaldið framúrskarandi hemlunargetu á háhraðasviðum.Skiptir tregðumótorar hafa ekki aðeins mikla afköst, heldur viðhalda þeir einnig mikilli skilvirkni á breitt svið hraðastjórnunar, sem er óviðjafnanlegt af öðrum gerðum mótordrifkerfa.Þessi frammistaða er mjög hentug fyrir rekstur rafknúinna ökutækja og er mjög gagnleg til að bæta siglingasvið rafknúinna ökutækja.
3. Niðurstaða
Áhersla þessarar greinar er að setja fram kosti kveiktrar tregðumótors sem drifmótor fyrir rafknúin ökutæki með því að bera saman ýmis algeng hraðastýringarkerfi drifhreyfla, sem er rannsóknarreitur í þróun rafknúinna ökutækja.Fyrir þessa tegund af sérstökum mótorum er enn mikið pláss fyrir þróun í hagnýtum notkunum.Vísindamenn þurfa að leggja meira á sig til að framkvæma fræðilegar rannsóknir og á sama tíma er nauðsynlegt að sameina þarfir markaðarins til að stuðla að beitingu þessa tegundar mótor í reynd.
Pósttími: 24. mars 2022