Tamamen elektrikli bir aracın yapısı ve tasarımı, geleneksel içten yanmalı motorla çalışan araçtan farklıdır. Aynı zamanda karmaşık bir sistem mühendisliğidir. Optimum bir kontrol sürecine ulaşmak için güç aküsü teknolojisini, motor tahrik teknolojisini, otomotiv teknolojisini ve modern kontrol teorisini entegre etmesi gerekir. Elektrikli araç bilimi ve teknolojisinin kalkınma planında ülke, "üç dikey ve üç yatay" Ar-Ge düzenine uymaya devam ediyor ve teknoloji dönüşüm stratejisine göre "üç yatay" ortak anahtar teknolojiler üzerine araştırmayı daha da öne çıkarıyor. "saf elektrikli tahrik", yani tahrik motoru ve kontrol sistemi, güç aküsü ve yönetim sistemi ve aktarma organları kontrol sistemi üzerine araştırma. Her büyük üretici, ulusal kalkınma stratejisine göre kendi iş geliştirme stratejisini oluşturur.
Yazar, yeni bir enerji aktarma organının geliştirme sürecindeki temel teknolojileri sıralayarak, güç aktarma organının tasarımı, test edilmesi ve üretimi için teorik bir temel ve referans sağlıyor. Plan, saf elektrikli araçların güç aktarma organlarındaki elektrikli tahrikin temel teknolojilerini analiz etmek için üç bölüme ayrılmıştır. Bugün öncelikle elektrikli tahrik teknolojilerinin prensibini ve sınıflandırılmasını tanıtacağız.
Şekil 1 Güç Aktarma Organı Geliştirmedeki Temel Bağlantılar
Şu anda saf elektrikli araç aktarma organlarının temel anahtar teknolojileri aşağıdaki dört kategoriyi içermektedir:
Şekil 2 Güç Aktarma Organlarının Temel Anahtar Teknolojileri
Tahrik Motor Sisteminin Tanımı
Araç güç aküsünün durumuna ve araç güç gereksinimlerine göre, yerleşik enerji depolama güç üretim cihazı tarafından elektrik enerjisi çıkışını mekanik enerjiye dönüştürür ve enerji, verici cihaz ve parçalar aracılığıyla tahrik tekerleklerine iletilir. Araç mekanik enerjisinin bir kısmı elektrik enerjisine dönüştürülür ve araç frenlendiğinde enerji depolama cihazına geri beslenir. Elektrikli sürüş sistemi motor, aktarma mekanizması, motor kontrolörü ve diğer bileşenleri içerir. Elektrik enerjisi sürüş sisteminin teknik parametrelerinin tasarımı esas olarak güç, tork, hız, voltaj, azaltma iletim oranı, güç kaynağı kapasitansı, çıkış gücü, voltaj, akım vb. içerir.
1) Motor kontrolörü
İnvertör olarak da adlandırılan bu cihaz, güç aküsü paketinin doğru akım girişini alternatif akıma dönüştürür. Çekirdek bileşenler:
◎ IGBT: güç elektroniği anahtarı, prensip: kontrolör aracılığıyla, belirli bir frekansı kapatmak için IGBT köprü kolunu kontrol edin ve üç fazlı alternatif akım üretmek için sıra anahtarını kullanın. Güç elektroniği anahtarının kapanması için kontrol edilerek alternatif voltaj dönüştürülebilir. Daha sonra görev döngüsünün kontrol edilmesiyle AC voltajı üretilir.
◎ Film kapasitansı: filtreleme fonksiyonu; Akım sensörü: üç fazlı sargının akımını tespit etmek.
2) Kontrol ve sürüş devresi: bilgisayar kontrol panosu, IGBT sürüşü
Motor kontrol cihazının rolü DC'yi AC'ye dönüştürmek, her sinyali almak ve karşılık gelen güç ve torku vermektir. Temel bileşenler: güç elektroniği anahtarı, film kapasitörü, akım sensörü, farklı anahtarları açmak, farklı yönlerde akım oluşturmak ve alternatif voltaj üretmek için kontrol tahrik devresi. Bu nedenle sinüzoidal alternatif akımı dikdörtgenlere bölebiliriz. Dikdörtgenlerin alanı aynı yükseklikte bir gerilime dönüştürülür. X ekseni görev döngüsünü kontrol ederek uzunluk kontrolünü gerçekleştirir ve son olarak alanın eşdeğer dönüşümünü gerçekleştirir. Bu şekilde, üç fazlı AC güç üretmek için kontrolör aracılığıyla IGBT köprü kolunu belirli bir frekansta ve sıra anahtarıyla kapatacak şekilde DC gücü kontrol edilebilir.
Şu anda, sürücü devresinin ana bileşenleri ithalata dayanmaktadır: kapasitörler, IGBT/MOSFET anahtar tüpleri, DSP, elektronik çipler ve bağımsız olarak üretilebilen ancak zayıf kapasiteye sahip entegre devreler: özel devreler, sensörler, konektörler, bağımsız olarak üretilenler: 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, kabuklar, miller ve yataklar
◎ Manyetik devre: stator çekirdeği, rotor çekirdeği
◎ Devre: stator sargısı, rotor iletkeni
4) Verici Cihaz
Şanzıman veya redüktör, motorun tork hız çıkışını tüm aracın ihtiyaç duyduğu hız ve torka dönüştürür.
Sürüş motorunun tipi
Tahrik motorları aşağıdaki dört kategoriye ayrılmıştır. Şu anda, AC endüksiyon motorları ve sabit mıknatıslı senkron motorlar, yeni enerjili elektrikli araçların en yaygın türleridir. Bu nedenle AC endüksiyon motoru ve sabit mıknatıslı senkron motor teknolojisine odaklanıyoruz.
| DC Motorlu | AC Asenkron Motor | Kalıcı Mıknatıslı Senkron Motor | Anahtarlamalı Relüktans Motoru | |
| Avantaj | Daha 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 |
| Dezavantaj | 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 Aracı ve Binek Araçlar | Elektrikli İş Aracı ve Binek Araçlar | Karışım gücüyle çalışan araç |
1)AC İndüksiyon Asenkron Motor
AC endüktif asenkron motorun çalışma prensibi, sargının stator yuvasından ve rotordan geçmesidir: yüksek manyetik iletkenliğe sahip ince çelik saclarla istiflenir. Üç fazlı elektrik sargıdan geçecektir. Faraday'ın elektromanyetik indüksiyon yasasına göre, rotorun dönmesinin nedeni dönen bir manyetik alan oluşturulacaktır. Statorun üç bobini 120 derecelik aralıklarla bağlanır ve akım taşıyan iletken bunların etrafında manyetik alanlar oluşturur. Bu özel düzenlemeye üç fazlı güç kaynağı uygulandığında, alternatif akımın belirli bir zamanda değişmesiyle manyetik alanlar farklı yönlerde değişecek ve düzgün dönme yoğunluğuna sahip bir manyetik alan oluşturacaktır. Manyetik alanın dönme hızına senkron hız denir. Faraday yasasına göre içine kapalı bir iletken yerleştirildiğini varsayalım, çünkü manyetik alan değişkendir. Döngü, döngüde akım üretecek olan elektromotor kuvveti algılayacaktır. Bu durum tıpkı manyetik alandaki akım taşıyan döngünün döngü üzerinde elektromanyetik kuvvet oluşturması gibidir ve Huan Jiang dönmeye başlar. Sincap kafesine benzer bir şey kullanılarak, üç fazlı bir alternatif akım, stator boyunca dönen bir manyetik alan üretecek ve uç halka tarafından kısa devre yaptırılan sincap kafesi çubuğunda akım indüklenecek, böylece rotor dönmeye başlayacaktır; motora neden endüksiyon motoru deniyor? Elektriği indüklemek için doğrudan rotora bağlanmak yerine elektromanyetik indüksiyon yardımıyla, rotorun içine yalıtkan demir çekirdek pulları doldurulur, böylece küçük boyutlu demir minimum girdap akımı kaybını sağlar.
2) AC senkron motor
Senkron motorun rotoru asenkron motorunkinden farklıdır. Kalıcı mıknatıs, yüzeye monte tip ve gömülü tip olarak ayrılabilen rotor üzerine monte edilmiştir. Rotor silikon çelik sacdan yapılmıştır ve kalıcı mıknatıs gömülüdür. Stator ayrıca sinüs dalgası alternatif akımının boyutunu ve fazını kontrol eden 120 faz farkına sahip bir alternatif akıma da bağlıdır, böylece stator tarafından üretilen manyetik alan, rotor tarafından üretilen manyetik alanın tersi olur ve manyetik alan, sinüs dalgası alternatif akımının boyutunu ve fazını kontrol eder. alan dönüyor. Bu sayede stator bir mıknatıs tarafından çekilir ve rotorla birlikte döner. Döngü üstüne döngü, stator ve rotor emilimi tarafından üretilir.
Sonuç: Elektrikli araçlara yönelik motor tahriki temel olarak ana akım haline geldi ancak tek değil, çeşitlendi. Her motor tahrik sisteminin kendi kapsamlı endeksi vardır. Her sistem mevcut elektrikli araç tahrikinde uygulanmaktadır. Bunların çoğu asenkron motorlar ve sabit mıknatıslı senkron motorlardır, bazıları ise relüktans motorları değiştirmeye çalışır. Motor sürücüsünün güç elektroniği teknolojisini, mikroelektronik teknolojisini, dijital teknolojiyi, otomatik kontrol teknolojisini, malzeme bilimini ve diğer disiplinleri birden fazla disiplinin kapsamlı uygulama ve geliştirme beklentilerini yansıtacak şekilde entegre ettiğini belirtmekte 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 de sürekli keşfetmesi gerekiyor.
Gönderim zamanı: Ocak-30-2023
