Saf elektrikli bir aracın yapısı ve tasarımı, geleneksel içten yanmalı motor tahrikli bir aracınkinden farklıdır. Ayrıca karmaşık bir sistem mühendisliğidir. Optimal bir kontrol süreci elde etmek için güç bataryası teknolojisi, motor tahrik teknolojisi, otomotiv teknolojisi ve modern kontrol teorisini entegre etmesi gerekir. Elektrikli araç bilimi ve teknolojisinin geliştirme planında, ülke "üç dikey ve üç yatay" Ar-Ge düzenine uymaya devam ediyor ve ayrıca "saf elektrikli tahrik" teknoloji dönüşüm stratejisine göre "üç yatay" ortak anahtar teknolojiler üzerindeki araştırmayı vurguluyor, yani tahrik motoru ve kontrol sistemi, güç bataryası ve yönetim sistemi ve güç aktarma sistemi kontrol sistemi üzerindeki araştırma. Her büyük üretici, ulusal geliştirme stratejisine göre kendi iş geliştirme stratejisini formüle ediyor.
Yazar, yeni bir enerji güç aktarma organının geliştirme sürecindeki temel teknolojileri sıralayarak, güç aktarma organının tasarımı, testi ve üretimi için teorik bir temel ve referans sağlıyor. Plan, saf elektrikli araçların güç aktarma organındaki elektrikli tahrikin temel teknolojilerini analiz etmek için üç bölüme ayrılmıştır. Bugün, öncelikle elektrikli tahrik teknolojilerinin ilkesini ve sınıflandırmasını tanıtacağız.
Şekil 1 Güç Aktarma Organları Geliştirmedeki Temel Bağlantılar
Şu anda, saf elektrikli araç güç aktarma organlarının temel anahtar teknolojileri aşağıdaki dört kategoriyi içermektedir:
Şekil 2 Güç Aktarma Organlarının Temel Anahtar Teknolojileri
Sürüş Motor Sisteminin Tanımı
Araç güç aküsünün durumuna ve araç güç gereksinimlerine göre, yerleşik enerji depolama güç üretim cihazı tarafından üretilen elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür ve enerji, iletim cihazı aracılığıyla tahrik tekerleklerine iletilir ve araç mekanik enerjisinin parçaları elektrik enerjisine dönüştürülür ve araç fren yaptığında enerji depolama cihazına geri beslenir. Elektrikli sürüş sistemi, motor, şanzıman mekanizması, motor kontrolörü ve diğer bileşenleri içerir. Elektrik enerjisi sürüş sisteminin teknik parametrelerinin tasarımı esas olarak güç, tork, hız, voltaj, azaltma aktarım oranı, güç kaynağı kapasitansı, çıkış gücü, voltaj, akım vb. içerir.
1) Motor kontrolörü
İnvertör olarak da adlandırılan bu cihaz, güç batarya paketinin girdiği doğru akımı alternatif akıma dönüştürür. Temel bileşenler:
◎ IGBT: güç elektroniği anahtarı, prensip: kontrolör aracılığıyla, IGBT köprü kolunu belirli bir frekans ve sıra anahtarını kapatarak üç fazlı alternatif akım üretmek için kontrol edin. Güç elektroniği anahtarının kapatılması kontrol edilerek, alternatif voltaj dönüştürülebilir. Daha sonra görev döngüsünü kontrol ederek AC voltajı üretilir.
◎ Film kapasitansı: filtreleme işlevi; akım sensörü: üç fazlı sargının akımını algılama.
2) Kontrol ve sürüş devresi: bilgisayar kontrol kartı, IGBT sürüşü
Motor kontrolörünün rolü DC'yi AC'ye dönüştürmek, her sinyali almak ve karşılık gelen gücü ve torku çıkarmaktır. Çekirdek bileşenler: güç elektroniği anahtarı, film kapasitörü, akım sensörü, farklı anahtarları açmak, farklı yönlerde akımlar oluşturmak ve alternatif voltaj üretmek için kontrol sürücü devresi. Bu nedenle, sinüzoidal alternatif akımı dikdörtgenlere bölebiliriz. Dikdörtgenlerin alanı aynı yüksekliğe sahip bir voltaja dönüştürülür. X ekseni, görev döngüsünü kontrol ederek uzunluk kontrolünü gerçekleştirir ve son olarak alanın eşdeğer dönüşümünü gerçekleştirir. Bu şekilde, DC gücü, üç fazlı AC gücü üretmek için denetleyici aracılığıyla belirli bir frekansta ve sıra anahtarında IGBT köprü kolunu kapatacak şekilde kontrol edilebilir.
Şu anda, tahrik devresinin temel bileşenleri ithalata dayanmaktadır: kapasitörler, IGBT/MOSFET anahtarlama tüpleri, DSP, elektronik çipler ve entegre devreler, bağımsız olarak üretilebilir ancak kapasitesi zayıftır: özel devreler, sensörler, konnektörler, bağımsız olarak üretilebilir: güç kaynakları, diyotlar, indüktörler, çok katmanlı devre kartları, yalıtımlı teller, radyatörler.
3) Motor: Üç fazlı alternatif akımı makineye dönüştürür
◎ Yapı: ön ve arka uç kapakları, gövdeler, miller ve yataklar
◎ Manyetik devre: stator çekirdeği, rotor çekirdeği
◎ Devre: stator sargısı, rotor iletkeni
4) Verici Cihaz
Şanzıman veya redüktör, motordan çıkan tork hızını, tüm aracın ihtiyaç duyduğu hız ve torka dönüştürür.
Sürüş motorunun tipi
Sürüş motorları aşağıdaki dört kategoriye ayrılır. Şu anda, AC endüksiyon motorları ve kalıcı mıknatıslı senkron motorlar yeni enerjili elektrikli araçların en yaygın türleridir. Bu nedenle AC endüksiyon motoru ve kalıcı mıknatıslı senkron motor teknolojisine odaklanıyoruz.
| Doğru akım motoru | AC Endüksiyon Motoru | Kalıcı Mıknatıslı Senkron Motor | Anahtarlı Relüktans Motoru | |
| Avantaj | Düşük Maliyet, Düşük Kontrol Sistemi Gereksinimleri | Düşük maliyet, Geniş güç kapsamı, Gelişmiş kontrol teknolojisi, Yüksek güvenilirlik | Yüksek Güç Yoğunluğu, Yüksek verimlilik, küçük boyut | Basit Yapı, Kontrol Sisteminin Düşük Gereksinimleri |
| Dezavantajı | Yüksek bakım gereksinimleri, Düşük hız, Düşük tork, kısa ömür | Küçük verimli alanDüşük Güç Yoğunluğu | Yüksek maliyet Zayıf çevresel uyum | Büyük tork dalgalanmasıYüksek çalışma gürültüsü |
| Başvuru | Küçük veya mini düşük hızlı elektrikli araç | Elektrikli İş Araçları ve Binek Araçlar | Elektrikli İş Araçları ve Binek Araçlar | Karma güçte araç |
1)AC Endüksiyon Asenkron Motor
Bir AC endüktif asenkron motorun çalışma prensibi, sargının stator yuvasından ve rotordan geçmesidir: yüksek manyetik iletkenliğe sahip ince çelik saclarla istiflenmiştir. Üç fazlı elektrik sargıdan geçecektir. Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasına göre, rotorun dönmesinin nedeni olan dönen bir manyetik alan üretilecektir. Statorun üç bobini 120 derecelik bir aralıkla bağlanmıştır ve akım taşıyan iletken etraflarında manyetik alanlar üretir. Bu özel düzenlemeye üç fazlı güç kaynağı uygulandığında, manyetik alanlar belirli bir zamanda alternatif akımın değişmesiyle farklı yönlerde değişecek ve düzgün dönen yoğunluğa sahip bir manyetik alan üretecektir. Manyetik alanın dönüş hızına senkron hız denir. Faraday yasasına göre içine kapalı bir iletken yerleştirildiğini varsayalım, manyetik alan değişken olduğundan, Döngü elektromotor kuvvetini algılayacak ve bu da döngüde akım üretecektir. Bu durum, manyetik alandaki akım taşıyan döngüye benzer, döngü üzerinde elektromanyetik kuvvet oluşturur ve Huan Jiang dönmeye başlar. Sincap kafesine benzer bir şey kullanılarak, üç fazlı alternatif akım stator boyunca dönen bir manyetik alan üretecek ve akım, uç halka tarafından kısa devre yapılan sincap kafesi çubuğunda indüklenecektir, böylece rotor dönmeye başlar, bu nedenle motora indüksiyon motoru denir. Elektromanyetik indüksiyon yardımıyla, elektriği indüklemek için doğrudan rotora bağlanmak yerine, yalıtkan demir çekirdek pulları rotora doldurulur, böylece küçük boyutlu demir minimum girdap akımı kaybını sağlar.
2) AC senkron motor
Senkron motorun rotoru, asenkron motorun rotorundan farklıdır. Rotor üzerine, yüzeye monteli tip ve gömülü tip olmak üzere ikiye ayrılabilen kalıcı mıknatıs monte edilmiştir. Rotor, silikon çelik sacdan yapılmıştır ve kalıcı mıknatıs gömülüdür. Stator ayrıca, sinüs dalgası alternatif akımının boyutunu ve fazını kontrol eden 120'lik bir faz farkına sahip alternatif akımla bağlanır, böylece stator tarafından üretilen manyetik alan, rotor tarafından üretilenin tersi olur ve manyetik alan döner. Bu şekilde, stator bir mıknatıs tarafından çekilir ve rotorla birlikte döner. Stator ve rotor emilimi tarafından döngüden döngüye üretilir.
Sonuç: Elektrikli araçlar için motor tahriki temelde ana akım haline gelmiştir, ancak tek değil, çeşitlendirilmiştir. Her motor tahrik sisteminin kendi kapsamlı endeksi vardır. Her sistem mevcut elektrikli araç tahrikinde uygulanır. Bunların çoğu asenkron motorlar ve kalıcı mıknatıslı senkron motorlardır, bazıları ise anahtarlamalı relüktans motorları dener. Motor tahrikinin, çoklu disiplinlerin kapsamlı uygulama ve geliştirme beklentilerini yansıtmak için güç elektroniği teknolojisi, mikroelektronik teknolojisi, dijital teknoloji, otomatik kontrol teknolojisi, malzeme bilimi ve diğer disiplinleri entegre ettiğine dikkat çekmekte fayda var. Elektrikli araç motorlarında güçlü bir rakiptir. Gelecekteki elektrikli araçlarda yer alabilmek için, her türlü motorun yalnızca motor yapısını optimize etmesi değil, aynı zamanda kontrol sisteminin akıllı ve dijital yönlerini sürekli olarak keşfetmesi gerekir.
Gönderi zamanı: 30-Oca-2023
