Structura și designul unui vehicul pur electric este diferit de cel al unui vehicul tradițional cu motor cu ardere internă. Este, de asemenea, o inginerie de sistem complexă. Trebuie să integreze tehnologia bateriei de putere, tehnologia de acționare a motorului, tehnologia auto și teoria modernă de control pentru a realiza un proces de control optim. În planul de dezvoltare a științei și tehnologiei vehiculelor electrice, țara continuă să adere la aspectul de cercetare și dezvoltare de „trei verticale și trei orizontale” și evidențiază în continuare cercetarea asupra tehnologiilor cheie comune de „trei orizontale” în conformitate cu strategia de transformare a tehnologiei a „acționare electrică pură”, adică cercetarea motorului de acționare și a sistemului său de control, a bateriei de putere și a sistemului său de management și a sistemului de control al grupului de propulsie. Fiecare producător important își formulează propria strategie de dezvoltare a afacerii în conformitate cu strategia națională de dezvoltare.
Autorul sortează tehnologiile cheie în procesul de dezvoltare a unui nou grup motopropulsor energetic, oferind o bază teoretică și o referință pentru proiectarea, testarea și producerea grupului motopropulsor. Planul este împărțit în trei capitole pentru a analiza tehnologiile cheie ale acționării electrice în sistemul de propulsie al vehiculelor pur electrice. Astăzi, vom introduce mai întâi principiul și clasificarea tehnologiilor de acționare electrică.
Figura 1 Legături cheie în dezvoltarea sistemului de propulsie
În prezent, principalele tehnologii cheie ale grupului motopropulsor pur electric al vehiculelor includ următoarele patru categorii:
Figura 2 Tehnologiile cheie ale sistemului de propulsie
Definiția sistemului motor de conducere
În funcție de starea bateriei de alimentare a vehiculului și de cerințele de putere a vehiculului, acesta convertește energia electrică produsă de dispozitivul de generare a energiei de stocare de la bord în energie mecanică, iar energia este transmisă roților motrice prin dispozitivul de transmisie și piese. a energiei mecanice a vehiculului este convertită în energie electrică și reintrodusă în dispozitivul de stocare a energiei atunci când vehiculul frână. Sistemul de antrenare electric include motor, mecanism de transmisie, controler de motor și alte componente. Proiectarea parametrilor tehnici ai sistemului de antrenare a energiei electrice include în principal puterea, cuplul, viteza, tensiunea, raportul de transmisie de reducere, capacitatea sursei de alimentare, puterea de ieșire, tensiunea, curentul etc.
1) Controler motor
Denumit și invertor, schimbă curentul continuu introdus de acumulatorul de putere în curent alternativ. Componentele de bază:
◎ IGBT: comutator electronic de putere, principiu: prin controler, controlați brațul podului IGBT pentru a închide o anumită frecvență și comutator de secvență pentru a genera curent alternativ trifazat. Controlând închiderea comutatorului electronic de alimentare, tensiunea alternativă poate fi convertită. Apoi, tensiunea AC este generată prin controlul ciclului de lucru.
◎ Capacitatea filmului: funcție de filtrare; senzor de curent: detectează curentul înfășurării trifazate.
2) Circuit de comandă și conducere: placă de control al computerului, IGBT de conducere
Rolul controlerului motorului este de a converti DC în AC, de a primi fiecare semnal și de a scoate puterea și cuplul corespunzătoare. Componente de bază: comutator electronic de alimentare, condensator de film, senzor de curent, circuit de comandă pentru a deschide diferite întrerupătoare, a forma curenți în direcții diferite și a genera tensiune alternativă. Prin urmare, putem împărți curentul alternativ sinusoidal în dreptunghiuri. Aria dreptunghiurilor este transformată într-o tensiune cu aceeași înălțime. Axa x realizează controlul lungimii prin controlul ciclului de lucru și, în final, realizează conversia echivalentă a zonei. În acest fel, puterea de curent continuu poate fi controlată pentru a închide brațul podului IGBT la o anumită frecvență și secvență de comutare prin controler pentru a genera putere trifazată de curent alternativ.
În prezent, componentele cheie ale circuitului de acționare se bazează pe importuri: condensatoare, tuburi comutatoare IGBT/MOSFET, DSP, cipuri electronice și circuite integrate, care pot fi produse independent, dar au capacitate slabă: circuite speciale, senzori, conectori, care pot fi produse independent: surse de alimentare, diode, inductori, plăci de circuite multistrat, fire izolate, radiatoare.
3) Motor: convertiți curentul alternativ trifazat în mașini
◎ Structura: capace din față și din spate, carcase, arbori și rulmenți
◎ Circuit magnetic: miez stator, miez rotor
◎ Circuit: înfășurare statorică, conductor rotor
4) Dispozitiv de transmisie
Cutia de viteze sau reductorul transformă viteza cuplului transmisă de motor în viteza și cuplul necesar întregului vehicul.
Tipul motorului de antrenare
Motoarele de antrenare sunt împărțite în următoarele patru categorii. În prezent, motoarele cu inducție cu curent alternativ și motoarele sincrone cu magnet permanent sunt cele mai comune tipuri de vehicule electrice cu energie nouă. Așadar, ne concentrăm pe tehnologia motorului cu inducție AC și a motorului sincron cu magnet permanent.
| Motor DC | Motor cu inducție AC | Motor sincron cu magnet permanent | Motor cu reluctantă comutat | |
| Avantaj | Cost mai mic, cerințe scăzute ale sistemului de control | Cost redus, acoperire largă de putere, tehnologie de control dezvoltată, fiabilitate ridicată | Densitate mare de putere, eficiență ridicată, dimensiuni mici | Structură simplă, cerințe scăzute ale sistemului de control |
| Dezavantaj | Cerințe ridicate de întreținere, viteză mică, cuplu redus, durată de viață scurtă | Zona mică eficientă Densitate redusă de putere | Cost ridicat Adaptabilitate slabă la mediu | Fluctuație mare de cuplu Zgomot ridicat de lucru |
| Aplicație | Vehicul electric mic sau mini cu viteză mică | Vehicule electrice de afaceri și autoturisme | Vehicule electrice de afaceri și autoturisme | Vehicul cu putere mixtă |
1) Motor asincron cu inducție AC
Principiul de funcționare al unui motor asincron inductiv de curent alternativ este că înfășurarea va trece prin fanta statorului și rotor: este stivuită de foi de oțel subțiri cu conductivitate magnetică ridicată. Electricitatea trifazată va trece prin înfășurare. Conform legii inducției electromagnetice a lui Faraday, va fi generat un câmp magnetic rotativ, motiv pentru care rotorul se rotește. Cele trei bobine ale statorului sunt conectate la un interval de 120 de grade, iar conductorul purtător de curent generează câmpuri magnetice în jurul lor. Când sursa de alimentare trifazată este aplicată acestui aranjament special, câmpurile magnetice se vor schimba în direcții diferite odată cu schimbarea curentului alternativ la un moment dat, generând un câmp magnetic cu intensitate uniformă de rotație. Viteza de rotație a câmpului magnetic se numește viteză sincronă. Să presupunem că un conductor închis este plasat în interior, conform legii lui Faraday, deoarece câmpul magnetic este variabil, bucla va simți forța electromotoare, care va genera curent în buclă. Această situație este la fel ca bucla care transportă curent în câmpul magnetic, generând forță electromagnetică pe buclă, iar Huan Jiang începe să se rotească. Folosind ceva similar cu o cușcă de veveriță, un curent alternativ trifazat va produce un câmp magnetic rotativ prin stator, iar curentul va fi indus în bara cuștii veveriței scurtcircuitat de inelul de capăt, astfel încât rotorul începe să se rotească, ceea ce este de ce motorul se numește motor cu inducție. Cu ajutorul inducției electromagnetice, mai degrabă decât conectate direct la rotor pentru a induce electricitatea, fulgii izolatori de miez de fier sunt umpluți în rotor, astfel încât fierul de dimensiuni mici să asigure pierderea minimă de curent turbionar.
2) Motor sincron AC
Rotorul motorului sincron este diferit de cel al motorului asincron. Magnetul permanent este instalat pe rotor, care poate fi împărțit în tip montat pe suprafață și tip încorporat. Rotorul este realizat din tablă de oțel siliconic, iar magnetul permanent este încorporat. Statorul este, de asemenea, conectat cu un curent alternativ cu o diferență de fază de 120, care controlează dimensiunea și faza curentului alternativ de undă sinusoidală, astfel încât câmpul magnetic generat de stator să fie opus celui generat de rotor, iar câmpul magnetic câmpul se rotește. În acest fel, statorul este atras de un magnet și se rotește cu rotorul. Ciclu după ciclu este generat de absorbția statorului și rotorului.
Concluzie: Acționarea cu motor pentru vehiculele electrice a devenit practic curentul principal, dar nu este unic, ci diversificat. Fiecare sistem de acționare a motorului are propriul său index cuprinzător. Fiecare sistem este aplicat în vehiculele electrice existente. Cele mai multe dintre ele sunt motoare asincrone și motoare sincrone cu magnet permanent, în timp ce unii încearcă să comute motoare cu reluctanță. Merită subliniat faptul că acționarea motorului integrează tehnologia electronică de putere, tehnologia microelectronică, tehnologia digitală, tehnologia de control automat, știința materialelor și alte discipline pentru a reflecta perspectivele cuprinzătoare de aplicare și dezvoltare a mai multor discipline. Este un concurent puternic în motoarele de vehicule electrice. Pentru a ocupa un loc în viitoarele vehicule electrice, toate tipurile de motoare trebuie nu numai să optimizeze structura motorului, ci și să exploreze în mod constant aspectele inteligente și digitale ale sistemului de control.
Ora postării: 30-ian-2023
