Структура і канструкцыя чыста электрычнага транспартнага сродку адрозніваюцца ад традыцыйных транспартных сродкаў з рухавіком унутранага згарання. Гэта таксама складаная сістэмная інжынерыя. Для дасягнення аптымальнага працэсу кіравання неабходна інтэграваць тэхналогію акумулятараў, тэхналогію прывада рухавіка, аўтамабільныя тэхналогіі і сучасную тэорыю кіравання. У плане развіцця навукі і тэхналогій электрамабіляў краіна працягвае прытрымлівацца схемы даследаванняў і распрацовак «тры вертыкалі і тры гарызантальныя», а таксама падкрэслівае даследаванні агульных ключавых тэхналогій «тры гарызанты» ў адпаведнасці са стратэгіяй тэхналагічнай трансфармацыі «чыста электрычнага прывада», гэта значыць даследаванні прываднага рухавіка і яго сістэмы кіравання, акумулятара і яго сістэмы кіравання, а таксама сістэмы кіравання трансмісіяй. Кожны буйны вытворца фармулюе сваю ўласную стратэгію развіцця бізнесу ў адпаведнасці з нацыянальнай стратэгіяй развіцця.
Аўтар разглядае ключавыя тэхналогіі ў працэсе распрацоўкі новай энергетычнай сілавой устаноўкі, забяспечваючы тэарэтычную базу і арыенцір для праектавання, выпрабаванняў і вытворчасці сілавой устаноўкі. План падзелены на тры раздзелы для аналізу ключавых тэхналогій электрапрывада ў сілавой устаноўцы чыста электрычных аўтамабіляў. Сёння мы спачатку прадставім прынцып і класіфікацыю тэхналогій электрапрывада.
Малюнак 1 Ключавыя звёны ў распрацоўцы сілавых агрэгатаў
У цяперашні час асноўныя ключавыя тэхналогіі чыста электрычных сілавых агрэгатаў аўтамабіляў ўключаюць наступныя чатыры катэгорыі:
Малюнак 2 Асноўныя ключавыя тэхналогіі сілавога агрэгата
Вызначэнне сістэмы кіравання рухавіком
У залежнасці ад стану акумулятара транспартнага сродку і патрабаванняў да магутнасці транспартнага сродку, ён пераўтварае электрычную энергію, якая выпрацоўваецца бартавой прыладай назапашвання энергіі, у механічную энергію, і энергія перадаецца на вядучыя колы праз перадаючую прыладу, а частка механічнай энергіі транспартнага сродку пераўтвараецца ў электрычную энергію і падаецца назад у прыладу назапашвання энергіі пры тармажэнні транспартнага сродку. Электрычная сістэма кіравання ўключае ў сябе рухавік, трансмісійны механізм, кантролер рухавіка і іншыя кампаненты. Канструкцыя тэхнічных параметраў электрычнай сістэмы кіравання ў асноўным уключае магутнасць, крутоўны момант, хуткасць, напружанне, перадаткавае стаўленне рэдуктара, ёмістасць крыніцы харчавання, выходную магутнасць, напружанне, ток і г.д.
1) Кантролер рухавіка
Таксама называецца інвертарам, ён пераўтварае пастаянны ток, які паступае ад акумулятара, у пераменны ток. Асноўныя кампаненты:
◎ IGBT: сілавы электронны выключальнік, прынцып: з дапамогай кантролера кіруецца плячом моста IGBT для замыкання пэўнай частаты і паслядоўнасці пераключэння для генерацыі трохфазнага пераменнага току. Кіруючы сілавым электронным выключальнікам для замыкання, можна пераўтварыць пераменнае напружанне. Затым, кіруючы каэфіцыентам запаўнення, генеруецца пераменнае напружанне.
◎ Плёнкавая ёмістасць: функцыя фільтрацыі; датчык току: вызначэнне току трохфазнай абмоткі.
2) Схема кіравання і кіравання: плата кіравання камп'ютарам, кіраванне IGBT
Роля кантролера рухавіка заключаецца ў пераўтварэнні пастаяннага току ў пераменны, прыёме кожнага сігналу і выпрацоўцы адпаведнай магутнасці і крутоўнага моманту. Асноўныя кампаненты: сілавы электронны выключальнік, плёнкавы кандэнсатар, датчык току, схема кіравання для адключэння розных выключальнікаў, фарміравання токаў у розных напрамках і генерацыі пераменнага напружання. Такім чынам, мы можам падзяліць сінусаідальны пераменны ток на прастакутнікі. Плошча прастакутнікаў пераўтвараецца ў напружанне з аднолькавай вышынёй. Вось X рэалізуе кіраванне даўжынёй шляхам кіравання каэфіцыентам запаўнення і, у рэшце рэшт, рэалізуе эквівалентнае пераўтварэнне плошчы. Такім чынам, пастаянны ток можа кіравацца, каб зачыніць плячо моста IGBT на пэўнай частаце і пераключыць паслядоўнасць праз кантролер для генерацыі трохфазнага пераменнага току.
У цяперашні час ключавыя кампаненты схемы кіравання залежаць ад імпарту: кандэнсатары, IGBT/MOSFET-перамыкачы, DSP, электронныя мікрасхемы і інтэгральныя схемы, якія можна вырабляць самастойна, але маюць слабую магутнасць; спецыяльныя схемы, датчыкі, раздымы, якія можна вырабляць самастойна; блокі харчавання, дыёды, індуктыўнасці, шматслаёвыя платы, ізаляваныя правады, радыятары.
3) Рухавік: пераўтварэнне трохфазнага пераменнага току ў машынны
◎ Канструкцыя: пярэдняя і задняя вечкі, абалонкі, валы і падшыпнікі
◎ Магнітны ланцуг: стрыжань статара, стрыжань ротара
◎ Ланцуг: абмотка статара, праваднік ротара
4) Перадатчык
Каробка перадач або рэдуктар пераўтварае крутоўны момант, які выдаецца рухавіком, у хуткасць і крутоўны момант, неабходныя для ўсяго транспартнага сродку.
Тып прываднага рухавіка
Рухавікі падзяляюцца на наступныя чатыры катэгорыі. У цяперашні час найбольш распаўсюджанымі тыпамі электрамабіляў на новых крыніцах энергіі з'яўляюцца асінхронныя рухавікі пераменнага току і сінхронныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі. Таму мы засяроджваемся на тэхналогіі асінхронных рухавікоў пераменнага току і сінхронных рухавікоў з пастаяннымі магнітамі.
| Рухавік пастаяннага току | Індукцыйны рухавік пераменнага току | Сінхронны рухавік з пастаяннымі магнітамі | Рухавік з пераключэннем рэактыўнасці | |
| Перавага | Больш нізкі кошт, нізкія патрабаванні да сістэмы кіравання | Нізкі кошт, шырокі ахоп электраэнергіі, развітая тэхналогія кіравання, высокая надзейнасць | Высокая шчыльнасць магутнасці, высокая эфектыўнасць, малы памер | Простая структура, нізкія патрабаванні да сістэмы кіравання |
| Недахоп | Высокія патрабаванні да тэхнічнага абслугоўвання, нізкая хуткасць, нізкі крутоўны момант, кароткі тэрмін службы | Невялікая эфектыўная плошча Нізкая шчыльнасць магутнасці | Высокі кошт Слабая адаптацыя да навакольнага асяроддзя | Вялікія ваганні крутоўнага моманту. Высокі працоўны шум. |
| Прыкладанне | Невялікі або міні-электрамабіль з нізкай хуткасцю | Электрамабілі для бізнесу і легкавыя аўтамабілі | Электрамабілі для бізнесу і легкавыя аўтамабілі | Транспартны сродак са змешаным рухавіком |
1) Асінхронны рухавік пераменнага току
Прынцып працы асінхроннага рухавіка пераменнага току індуктыўнага току заключаецца ў тым, што абмотка праходзіць праз шчыліну статара і ротара: яна абматана тонкімі сталёвымі лістамі з высокай магнітнай праводнасцю. Трохфазны электрычны ток праходзіць праз абмотку. Згодна з законам электрамагнітнай індукцыі Фарадэя, генеруецца круцільнае магнітнае поле, якое з'яўляецца прычынай кручэння ротара. Тры абмоткі статара злучаны з інтэрвалам у 120 градусаў, і праваднік з токам генеруе магнітныя палі вакол іх. Калі трохфазная крыніца харчавання падаецца да гэтай спецыяльнай канструкцыі, магнітныя палі будуць змяняцца ў розных напрамках са змяненнем пераменнага току ў пэўны момант часу, ствараючы магнітнае поле з аднастайнай інтэнсіўнасцю кручэння. Хуткасць кручэння магнітнага поля называецца сінхроннай хуткасцю. Дапусцім, што замкнёны праваднік размешчаны ўнутры, згодна з законам Фарадэя, паколькі магнітнае поле зменнае, контур будзе адчуваць электрарухаючую сілу, якая будзе генераваць ток у контуры. Гэтая сітуацыя падобная на контур з токам у магнітным полі, які генеруе электрамагнітную сілу на контур, і Хуань Цзян пачне круціцца. Выкарыстоўваючы нешта падобнае да вавёрчынага ротара, трохфазны пераменны ток стварае круцільнае магнітнае поле праз статар, і ток індукуецца ў стрыжні вавёрчынага ротара, замкнёным на канцавым кольцы, таму ротар пачынае круціцца, таму рухавік называецца асінхронным рухавіком. З дапамогай электрамагнітнай індукцыі, замест таго, каб непасрэдна падключацца да ротара для індукцыі электрычнасці, у ротар запаўняюцца ізаляцыйныя жалезныя пласцінкі, так што малы памер жалеза забяспечвае мінімальныя страты на віхравыя токі.
2) Сінхронны рухавік пераменнага току
Ротар сінхроннага рухавіка адрозніваецца ад асінхроннага рухавіка. На ротары ўсталяваны пастаянны магніт, які можна падзяліць на тыпы павярхоўнага мантажу і ўбудаваныя. Ротар выраблены з крэмніевай сталёвай ліставой сталі, а пастаянны магніт убудаваны. Статар таксама падключаны да пераменнага току з рознасцю фаз 120, які кантралюе велічыню і фазу сінусоіднага пераменнага току, так што магнітнае поле, якое ствараецца статарам, процілеглае магнітнаму полю, якое ствараецца ротарам, і магнітнае поле круціцца. Такім чынам, статар прыцягваецца магнітам і круціцца разам з ротарам. Цыкл за цыклам генеруецца паглынаннем статара і ротара.
Выснова: Рухавік для электрамабіляў стаў асноўным, але ён не адзіны, а разнастайны. Кожная сістэма рухавіка мае свой уласны комплексны індэкс. Кожная сістэма ўжываецца ў існуючым прывадзе электрамабіляў. Большасць з іх - гэта асінхронныя рухавікі і сінхронныя рухавікі з пастаяннымі магнітамі, у той час як некаторыя спрабуюць выкарыстоўваць рэактыўныя рухавікі з пераключэннем. Варта адзначыць, што рухавік аб'ядноўвае тэхналогіі сілавой электронікі, мікраэлектронікі, лічбавыя тэхналогіі, тэхналогіі аўтаматычнага кіравання, матэрыялазнаўства і іншыя дысцыпліны, каб адлюстраваць комплексныя перспектывы прымянення і развіцця некалькіх дысцыплін. Ён з'яўляецца моцным канкурэнтам у галіне рухавікоў электрамабіляў. Каб заняць месца ў будучыні электрамабіляў, усе віды рухавікоў павінны не толькі аптымізаваць структуру рухавіка, але і пастаянна даследаваць інтэлектуальныя і лічбавыя аспекты сістэмы кіравання.
Час публікацыі: 30 студзеня 2023 г.
