Sistema autónomo con motor eléctrico. Motor eléctrico para coche eléctrico: ¿cómo funciona? Suministro de energía para una casa particular con paneles solares.

En un futuro próximo, los coches eléctricos podrán sustituir por completo a los coches con motores de combustión interna. Muchas empresas de todo el mundo están concentrando sus esfuerzos en desarrollar un coche eléctrico, y esto se ve facilitado por el aumento de los precios de los productos derivados del petróleo. Además, la relevancia de los vehículos eléctricos también radica en que la atmósfera está cada vez más contaminada, por lo que es necesario combatir las emisiones nocivas de los motores de combustión interna.

Actualmente, los mercados más importantes para los vehículos eléctricos son países líderes como Estados Unidos, Japón y varios países europeos. Si hablamos de empresas manufactureras, los lugares líderes los ocupan tiburones automotrices como Nissan, Toyota, Ford, etc. Desafortunadamente, nuestra patria aún no puede presumir de la producción de vehículos eléctricos, si no se tiene en cuenta el modelo Lada Ellada. , que fue creado por entusiastas y en detalles importados.

Si hablamos de qué es un coche eléctrico, estas palabras se refieren a un vehículo impulsado por motores eléctricos especiales. El motor eléctrico funciona con un panel solar, pilas de combustible especializadas o una batería.

La batería requiere recargarse después de un determinado tiempo de funcionamiento, que se realiza tanto desde diversas fuentes externas como desde un generador instalado a bordo del vehículo. Este último método tiene una peculiaridad: el generador es impulsado por un motor simple, por lo que dicho automóvil no debe considerarse un automóvil eléctrico, sino un tipo de automóvil híbrido.

Algunas empresas están trabajando en las áreas de desarrollo de nuevos modelos y adaptación de automóviles de producción. Si hablamos de preferencia, se le da a este último, porque requiere menos costos.

Los coches eléctricos se dividen en 3 grupos condicionales:

— urbano, con una velocidad máxima de hasta 100 km/h;

— autopistas cuya velocidad máxima sea superior a 100 km/h;

- Deportes. Su velocidad máxima es de más de 200 km/h.

El diseño de un coche eléctrico, a diferencia de un coche con motor de combustión interna, es un poco más sencillo, pero más fiable, porque tiene un número mínimo de piezas y componentes móviles. En un coche eléctrico, los principales componentes estructurales son: transmisión, batería de alta calidad, cargador de a bordo especial, sistema de control electrónico, etc. Para proporcionar energía al motor eléctrico de tracción principal, se instala una potente batería de tracción en el auto. Los vehículos eléctricos están equipados con una batería de iones de litio, que consta de varios módulos conectados entre sí. La corriente de salida de dicha batería es de aproximadamente 300 W CC y su capacidad corresponde completamente a la potencia del motor eléctrico.

Un motor de tracción son varias máquinas eléctricas trifásicas asíncronas o síncronas que funcionan con corriente alterna. Su potencia comienza a partir de 15 kW. La potencia máxima puede ser de más de 200 kW. Si comparamos un motor eléctrico con un motor de combustión interna (ICE), entonces la eficiencia del primero en relación al segundo es del 90%:25%. Además, el motor eléctrico tiene otras ventajas, que también son muy importantes y demandadas, a saber:

— el par máximo se puede alcanzar a cualquier velocidad;

— el diseño es bastante simple y no requiere refrigeración adicional;

- También puede funcionar en modo generador.

Existe un determinado número de modelos de coches eléctricos que se ensamblan mediante dos o más motores eléctricos. Esto es necesario para poner en movimiento cada rueda individual o varias a la vez, logrando una mayor potencia de tracción. Para acortar la transmisión, los fabricantes suelen incorporar motores eléctricos directamente en las ruedas. Este enfoque tiene un inconveniente importante: el coche resulta difícil de conducir. Esto se debe al hecho de que las masas no suspendidas aumentan.

El coche tiene una transmisión simple, por lo que en la gran mayoría de modelos está representada por una simple caja de cambios de una sola etapa. Hay algo muy útil: un cargador de a bordo. Te da la oportunidad de cargar tu coche eléctrico desde una toma de corriente normal. Para convertir el alto voltaje directo suministrado por la batería en voltaje alterno trifásico, los fabricantes utilizan un inversor especializado. Además, dicho convertidor también está diseñado para cargar una batería adicional de 12 W. Es necesario para alimentar otros componentes y dispositivos. Estos incluyen aire acondicionado, dirección asistida eléctrica, sistema de audio, etc.

El sistema de control electrónico realiza funciones interesantes y útiles. Es responsable de la seguridad, el ahorro energético y el confort de los pasajeros. Si profundizamos, el sistema de control también es necesario para:

— controlar el alto voltaje;

- regular la tracción;

— garantizar un movimiento óptimo;

— evaluar cuánta carga de batería durará;

— controlar el sistema de frenado y controlar el consumo de energía de la batería.

Este sistema combina ciertos sensores de entrada, una unidad de control y otros dispositivos que se encuentran en un vehículo eléctrico.

Aunque los vehículos ICE y eléctricos son similares, su funcionamiento difiere significativamente. Esto es lo que impide la producción a gran escala de este tipo de coches. Lo principal que repelerá a los compradores potenciales es el precio. Otro inconveniente es el largo tiempo de carga de la batería y su mala duración. Su elevado precio se explica por el hecho de que la producción de baterías de iones de litio es cara y su vida útil no supera los 7 años. La ventaja de un coche eléctrico es el menor coste de su mantenimiento. Si hablamos de funcionamiento, resulta más rentable en países donde el proceso de producción de electricidad depende poco del combustible.

Actualmente los coches eléctricos se caracterizan como transporte para la ciudad. ¿Por qué? El caso es que la autonomía del coche es baja y el kilometraje antes de la necesidad de cargarlo depende de muchos factores. La naturaleza de la conducción, la superficie de la carretera y mucho más afectan el indicador de autonomía. Ahora los fabricantes han conseguido una autonomía de 150 km sin necesidad de carga, pero esto a una velocidad de 70 km/h. Si su velocidad es de unos 130 km/h, entonces no recorrerá más de 70 km. Ahora existen tecnologías especiales que pueden aumentar la autonomía hasta unos 300 km. Una de esas tecnologías es el frenado regenerativo, que puede devolver hasta el 30% de la energía gastada. Estos coches también están equipados con baterías de alta capacidad y sistemas electrónicos responsables de optimizar todos los procesos en curso.

0 Boletín En 1 departamento de investigación científica de ingeniería eléctrica, calcularé los acoplamientos de tracción utilizando dispositivos con los que se controlan la excitación oscilatoria de las armaduras, la ubicación de los sensores de voltaje y el alcance angular del varillaje de flujo regulador y la excitación de los devanados de excitación adicionales. utilizados, utilizando reguladores proporcionales integrales y amplificadores de corriente en la estación tromecánica. fly, generador deniya y convertidor7 ill. COMITÉ ESTATAL DE INVENCIONES Y DESCUBRIMIENTOS MRI SCST URSS (56) Motores de ventilador y su aplicación al material rodante eléctrico, / 11ª ed., B.N. Tikhmeneva. - M,: Transporte, 1976, 10-13 p., Certificado de derechos de autor de la URSS 11 1356134, clase. N 02 K 29/06, 1985.(54) SISTEMA AUTÓNOMO DE EQUIPOS ELÉCTRICOS CON MOTOR DE VÁLVULA(57) La invención se refiere a la ingeniería eléctrica, específicamente a máquinas eléctricas regulables de corriente alterna cuando funcionan a partir de convertidores de frecuencia, y pueden ser utilizadas en sistemas de propulsión eléctrica y suministro de energía a vehículos. El objetivo de la invención es reducir las pulsaciones de par de un motor eléctrico de ventilador, mejorar los indicadores de energía, dinámica, peso y tamaño y ampliar el rango de control de la velocidad de rotación. Los inductores del generador y el convertidor electromecánico del motor de la válvula están equipados con devanados de excitación longitudinales adicionales, cuya corriente se ajusta de modo que la proyección de la parte ajustable del vector de enlace del flujo de excitación a lo largo del eje longitudinal en la dirección ortogonal a la El vector de corriente del inducido es proporcional a la proyección de la componente asíncrona del vector del generador de calor principal y del convertidor electromecánico, calculado según el cambio en el principal 534662 Compilado por A. Santalov Editor V. Petrash Techred I. Khodanich Corrector I. Calle Kucheryava odpisn. Gagarin Production and Publishing Combine toldo, ciudad, Uzh Orden 52 Circulación 435 VNIPI Comité Estatal de Ilustración 113035, Moscú, Zh, Investigaciones y descubrimientos en el Comité Estatal de Ciencia y Tecnología SSSushskaya, sede de dos sucursales ubicadas una respecto a la otra en una ángulo de 6 /p, y conectados entre sí por un devanado de excitación adicional 21, cuyo eje coincide con el eje de los polos del inductor 20 del generador 1. El devanado de excitación adicional 21 está conectado a la salida del primer amplificador de corriente 13 a través del primer sensor de corriente adicional 15, la entrada del primer amplificador 13 está conectada a la salida del primer controlador integral proporcional 11, la primera entrada del cual está conectada a la salida del primer dispositivo informático 9, y el la segunda entrada se combina con la primera entrada del primer dispositivo informático 9 y está conectada a la salida del primer sensor de corriente adicional 15. La segunda entrada de dos canales del primer dispositivo informático 9 está conectada a la primera salida adicional del sistema de control 4, y la entrada de fase w de este dispositivo informático 9 está conectada a la salida del sensor de fase 17 de la corriente del inducido. gene. -rator 1. Cada fase del devanado anular 22 de la armadura EMF 2 está formada por dos ramas, ubicadas una con respecto a la otra en un ángulo /p y conectadas entre sí por sus terminales opuestos. El inductor 23 EMF 2 está equipado con un devanado de excitación adicional 24, cuyo eje coincide con el eje de los polos del inductor 23 EMF 2. Un devanado de excitación adicional 24 del EMF 2 está conectado a la salida del segundo amplificador de corriente 14 a través de una segunda corriente adicional sensor 16. La entrada del segundo amplificador 14 está conectada a la salida del segundo regulador de corriente integral proporcional 12, la primera entrada del cual está conectada a la salida del segundo dispositivo informático 10, y la segunda entrada está combinada con el primera entrada del segundo dispositivo informático 10 y conectada a la salida del segundo sensor de corriente adicional 16. La segunda entrada de dos canales del segundo dispositivo informático 10 está conectada a la segunda salida adicional del sistema de control 4, y w es la La entrada de fase de este dispositivo informático 10 está conectada 3 1534662 La invención se refiere a la ingeniería eléctrica, es decir, máquinas de corriente alterna ajustables para diversos fines cuando funcionan desde un convertidor de frecuencia, y se puede utilizar en un sistema de equipo eléctrico autónomo (ASE) de vehículos con válvula. motores. 10El propósito de la invención es reducir las pulsaciones de torque, mejorar los indicadores de energía, dinámica, peso y tamaño y ampliar el rango de control de velocidad de rotación de un motor de válvula (VM). La Figura 1 muestra un diagrama eléctrico esquemático de un ASE con un VD; Las Figuras 2 y 3 muestran diagramas vectoriales de 20 vectores de imágenes de un generador y un convertidor electromecánico (EMC); La figura 4 es un diagrama funcional de un dispositivo informático; Fig, 5 - diagrama funcional del bloque de modelado de enlace de flujo de armadura; en la Fig. 6 - un diagrama de diseño de un EMF y un generador con sensores de posición angular del rotor, en la Fig. 7 - un diagrama de diseño del disco del rotor EMF y un generador ASE (Fig. 1) contiene un polo 2 p w -generador de fase 1 corriente alterna y un motor eléctrico de válvula, que incluye un EMF de fase 2 de 2 polos, cuyos devanados del inducido están conectados a través de un convertidor de frecuencia 3, cuya entrada de control está conectada a la salida del sistema de control 4 (CS), un sensor de posición angular 5 del rotor del generador 1, instalado en el eje 6, un sensor de posición angular 7 del rotor EMF 2, instalado en el eje 8, los primeros 9 y segundos 10 dispositivos informáticos, 5 dos controladores de corriente proporcional-integral 11 y 12, dos amplificadores de corriente 13 y 14, dos sensores adicionales 15 y 16 de corriente, sensor de fase w 17 corriente de inducido del generador 1, 5 sensor de fase Osh 18 corriente de inducido EMP 2, SU 4 está equipado con dos salidas y entradas adicionales para ajustar el ángulo de retardo y el ángulo de avance y entradas de información conectadas respectivamente a las salidas de los sensores 5 y 7 de posición angular de los rotores del generador 1 y EMF 2, cuyas señales de salida son proporcionales (2) 50 donde 6,55 "con 1 d fH 5 1k salida del sensor de fase y, 18 del inducido actual EMF 2. Cada dispositivo informático 9 y 1 O (Fig. 4) incluye convertidores de dos coordenadas 25 y 26, un bloque 27 para modelar enlaces de flujo del inducido , un bloque 28 para extraer el valor promedio, un bloque de suma 29, un bloque de división 30, cuya salida es la salida de los dispositivos informáticos 9 y 10, y la entrada del dividendo está conectada a la salida del bloque de suma 29 , la primera entrada conectada al bloque de salida 28 para extraer el valor promedio. La entrada del bloque 28 está conectada a la segunda entrada del bloque de suma 29 y a la salida del segundo convertidor de coordenadas 26, cuyas primera y segunda entradas están conectadas a la primera y segunda salidas del bloque de modelado de enlace de flujo de armadura 27. , la primera y segunda entradas conectadas a la primera y segunda salidas del primer convertidor de coordenadas 25, la tercera entrada a la fuente de la señal equivalente, y la cuarta entrada del bloque de modelado 27 es la primera entrada del dispositivo informático 9 y 1 O. La entrada del divisor del bloque de división 30, la tercera entrada del segundo convertidor de coordenadas 26, la primera entrada del primer convertidor de coordenadas 25 se combinan y representan el primer canal de la segunda entrada de dos canales del sistema informático. los dispositivos 9 y 10, la cuarta entrada del segundo transductor de coordenadas, 26, la segunda entrada del primer transductor de coordenadas 25 se combinan y representan el segundo canal de la segunda entrada de dos canales de los dispositivos informáticos 9 y 1 O, y 1 fase o entrada de fase φ del primer convertidor de coordenadas 25 son entradas de fase φ o de fase φ de los dispositivos informáticos 9 y 10. En el ASE, con regulación de fase del voltaje del generador 1 y el voltaje de EMF 2, el equivalente rectificado corriente (módulo del vector de corriente del inducido) EMF 2 contiene, además del componente directo, componentes de corriente alterna, que son la causa de la ondulación del par y el deterioro del rendimiento energético del VD. Además, el par del HP es pulsando incluso con una corriente rectificada equivalente idealmente suavizada de EMF 2 debido a la naturaleza discreta del cambio en la posición del vector de la corriente de armadura de EMF 2, que conduce a bajas velocidades de rotación al fenómeno de la marcha de HP, limitando así la rango de regulación de la frecuencia de rotación del ASE con HP, Discreto la naturaleza del cambio en la posición del vector de corriente de armadura del generador 1 provoca pulsaciones del par electromagnético del generador 1 y conduce a un deterioro en su rendimiento energético. Las pulsaciones de la corriente rectificada equivalente y el par, causadas por la regulación de fase del voltaje de EMF 2 y la naturaleza discreta del cambio en el vector de corriente de armadura de EMF 2, pueden eliminarse si la proyección del enlace de flujo principal del vector del La FEM 2 del inducido en la dirección d, ortogonal a la corriente vectorial de la FEM 2 del inducido se mantiene igual a su valor promedio regulando la corriente de excitación FEM 2 a lo largo del eje longitudinal Yd, para lo cual es necesario compensar la componente variable de la proyección del vector del enlace de flujo principal d(3º en la expresión momento electromagnético (Fig. 2) Md = (C 1 r d + b(f bd) xd donde (b es el valor promedio de la proyección del vector de enlace de flujo principal en la dirección Ed, ortogonal al vector de corriente de armadura EMF 2 d, 40 Del diagrama de representar vectores (Fig. 2) el valor requerido del enlace de flujo de excitación adicional del devanado 24 de EMF 2 a lo largo del eje longitudinal está determinado por Ch, 1 D = TsU d/sov+ 12np6 ángulo de avance de conmutación en ralentí, determinado instalando un sensor de posición angular del rotor 7 EMF 2; corriente de excitación y resistencia de fuga inductiva del devanado longitudinal adicional 24 de excitación EMF 2. donde y es el valor promedio de la proyección del vector de enlace de flujo principal en la dirección GG, ortogonal al vector de corriente de armadura del generador 1. A partir del diagrama de representación de vectores (Fig. 3), el valor de enlace de flujo requerido del devanado de excitación adicional 21 del generador 1 a lo largo del eje longitudinal d se determina de la siguiente manera: 30 3569.1, = Y( /sov C, + 61(4 ) Gf donde sg oY es el ángulo de retardo de encendido en ralentí, determinado instalando el sensor de posición angular 5 del generador de rotor 1; 11 igХ - corriente de excitación y resistencia de fuga inductiva del devanado de excitación longitudinal adicional 21 del generador 1. Para facilitar la consideración, se construyen diagramas de vectores de representación (Fig. 2 y 3) para los ángulos de conmutación de corriente en las fases de ZMP 2 y el generador 1, igual a Фг1 = 0 (conmutación forzada), cuando en presencia de ángulos de conmutación, los dispositivos informáticos 9 y 10 determinan las proyecciones de las variables 50. De manera similar, es posible eliminar las ondulaciones de la rectificada equivalente. corriente y par debido a la regulación de fase del voltaje del generador 1 y la naturaleza discreta5 del cambio en el vector de corriente de armadura del generador 1. Para este propósito, la proyección del vector de enlace de flujo principal de la armadura del generador 1 en la dirección E, ortogonal al vector. La corriente de armadura del generador 1 1 debe mantenerse igual a su valor promedio regulando la corriente de excitación del generador 1 a lo largo del eje longitudinal d, para lo cual es necesario compensar la componente variable de la proyección del vector de enlace de flujo principal b 55. g en la expresión del par electromagnético (Fig. 3): componentes del enlace de flujo principal b, 6 (1 teniendo en cuenta sus amplitudes y fases en el intervalo de conmutación. En este caso, los reguladores de corriente 11 y 12 lo permiten, con precisión suficiente para la práctica, para mantener tanto estática como dinámicamente las proyecciones de los principales vectores de enlace de flujo p o4 en un nivel correspondiente a sus valores promedio, incluidos los intervalos de conmutación. Los primeros términos en las expresiones (2) y (4) se forman usando computación dispositivos 9 y 10, cuyas señales de salida se suministran a las primeras entradas de los controladores de corriente integral proporcional 11 y 12, a cuyas segundas entradas se suministran señales proporcionales a las corrientes de excitación de los devanados longitudinales adicionales 21 y 24 de excitación del generador 1 y EMF 2. Los coeficientes de escala en las entradas de los reguladores 11 y 12 se seleccionan de modo que la señal total esté determinada por las expresiones (2) y (4). Debido a los componentes integrales en las salidas de los reguladores 1 y 12, Se genera una señal que proporciona, después de la amplificación por los amplificadores 13 y 14, el voltaje necesario en los devanados de excitación adicionales 21 y 24 del generador y el EMF 2, necesarios para mantener la proyección del vector de enlace de flujo principal de la armadura del generador 1. y EMF 2 (1 g y (1) en un nivel igual a sus valores promedio. La selección de las funciones de transferencia correspondientes de los reguladores de corriente 11 y 12 de los devanados de excitación adicionales 21 y 24 proporciona la dinámica del proceso de control de excitación. Los dispositivos informáticos 9 y 10 están diseñados para determinar los componentes variables de las proyecciones de los principales vectores de enlace de flujo del generador 1 y EMF 1 en el eje ortogonal a los vectores de corriente de los devanados del inducido del generador 1 y EMF 2, y para modelar parte de los enlaces de flujo de los devanados de excitación adicionales 21 y 24 del generador 1 y EMF 2 según las expresiones (2) y (4). Para ello se utiliza el primer convertidor de coordenadas 25, que consta de elementos estándar de multiplicación y suma y implementa la conversión de la corriente de los componentes de fase a los componentes longitudinales y transversales de acuerdo con las señales 6210 9 .1 5346 sensores 17 n 18 y de acuerdo con las señales de los sensores 5 o 7 de posición angular de los rotores del generador 1 o EIP 2. Modelado de Los principales enlaces de flujo de la armadura a lo largo de los ejes 6, c 1 se llevan a cabo en el bloque 27 para modelar los componentes longitudinales y transversales de los enlaces de flujo (Fig. 5). Los elementos no lineales 31 y 32 tienen las mismas características y determinan la dependencia del flujo principal y de la fuerza magnetizante resultante 1, es decir (= G, Fuerzas magnetizantes 1, la mitad del polo están determinadas por la suma de las fuerzas magnetizantes a lo largo de los ejes longitudinal y transversal (Fig. 5) MV 0,5 (V + Yu), 111 0,5 (U, + 11),% y los otros semipolos x - la diferencia Estas fuerzas magnéticas corresponden al flujo), y q, es decir, las salidas de los elementos no lineales 31 y 32. Los coeficientes de escala de los amplificadores 33 y 34 se seleccionan de modo que la señal total en las salidas de estos amplificadores está determinado por las expresiones Además, los componentes del enlace de flujo principal a lo largo de los ejes 4 , 9 ingresan al segundo convertidor de coordenadas 26, que consta de elementos multiplicadores y sumadores estándar y realiza la transición de los componentes longitudinales y transversales del enlace de flujo principal al componente del enlace de flujo principal (p, ortogonal al vector de corriente de armadura, de acuerdo con la siguiente relación: B 6 H " cos -1 zdps, b " 1 Componente del enlace de flujo principal se suministra a la entrada del bloque 28 para extraer el valor medio, en cuya salida se obtiene el valor medio del enlace de flujo principal o. El bloque 28 se puede fabricar en forma de un integrador 25 para 35 40 4 50 55. El componente variable del enlace de flujo principal Ab se obtiene a la salida del bloque de suma 29 como la diferencia entre los componentes y los suministrados a la entrada del bloque de suma 29. En la salida del bloque de división 30, se recibe la señal necesaria para simular la conexión de flujo del devanado de excitación adicional longitudinal 2 o 24. El generador 1 y el EIP 2 (Lig. 6 y 7) se fabrican con una excitación combinada, mientras que el Las armaduras del generador 1 y EIP 2 contienen un generador w-phaen 1 y devanados anulares 19 y 22 de EIP 2 t diferentes, montados rígidamente sobre un núcleo magnético toroidal 35, fijados inmóviles con respecto a la carcasa 36 mediante un manguito externo no magnético 37. , y los inductores 20 y 23 del generador 1 y EIP 2 están ubicados en los dos lados extremos de la armadura y consisten en sectores 38 conductores magnéticos, formando un sistema multipolar, fijados rígidamente a los casquillos 39 y 40 conductores magnéticos internos y externos. , separados entre sí por un casquillo no magnético 41 de los inductores 20 y 23 del generador 1 y EMF 2. El número de sectores 38 conductores magnéticos es igual al número de polos; los ejes de los sectores 38 adyacentes a un lado de la armadura coinciden con los ejes de los sectores 38 adyacentes al otro lado de la armadura. El manguito conductor magnético interno 39 está fijado rígidamente al eje 42, el manguito conductor magnético externo 40 está unido rígidamente al manguito conductor magnético interno 39 a través del manguito no magnético 41 de los inductores 20 y 23 del generador 1 y EIP. 2. En este caso, en los sectores magnéticamente conductores 38 del manguito magnético interno 39 adyacentes a un lado de la armadura, están fijados 43 polos magnéticos. material duro de una polaridad, y adyacente al otro lado de la armadura - polos 43 hechos de un material magnético duro de una polaridad diferente; en los sectores magnéticamente conductores 38 del manguito magnético conductor externo 40, se encuentran tiras 44 de material magnético blando fijo Los devanados adicionales 21 y 24 del generador 1 y EIP 2 están hechos en forma de 1534662 12de bobina cilíndrica 45, fijada inmóvil con respecto al sector a través del manguito interno no magnético 46 y ubicada en el espacio limitado por el diámetro interno de los devanados anulares 19 y 22 del generador y EIP 2 y el diámetro exterior del manguito conductor magnético externo 40, en los extremos de los devanados de excitación del generador 21 y 24 1 y EMF 2 son adyacentes a través del espacio de trabajo al extremo interno superficies de los sectores magnéticamente conductores 38. A la superficie del extremo exterior de los sectores magnéticamente conductores 38 de un lado activo de los inductores 20 y 23 del generador 1 y EMF 2, por ejemplo el derecho, está unido el rotor 47 del sensor de posición angular, fabricado en forma de un transformador de disco giratorio seno-coseno sin contacto con transformadores anulares de alta frecuencia 48, cuyo estator 49 está fijado en la superficie del extremo interior del escudo del cojinete 50. El principio de funcionamiento de sincrónico Se conocen motores eléctricos de excitación combinada. El mejor aprovechamiento del volumen activo de la máquina se consigue en las máquinas gracias al segundo lado activo de la bobina del estator. Al mismo tiempo, mejora el estado térmico de la máquina, ya que aumenta la superficie de enfriamiento térmico de los devanados del estator. El devanado de excitación adicional de la máquina, casi sin aumentar el volumen ocupado por la máquina, conduce a la formación de un par electromagnético adicional, y este par varía en magnitud de acuerdo con la señal de control. La presencia de dos circuitos conductores magnéticos (un circuito de tipo magnetoeléctrico y un circuito de tipo electromagnético) permite una conversión electromecánica independiente con la suma de momentos electromagnéticos en un eje común. La ampliación de la funcionalidad de las máquinas eléctricas de este tipo permite su uso como generadores de tensión regulable y como motores controlados por par y velocidad, Fórmula 1, sistema de equipo eléctrico autónomo con un motor de válvula que contiene 2 polos p, fase un generador de corriente alterna y un motor de válvula, que incluye un convertidor electromecánico de 2 polos p-fase w 5, cuyos devanados de inducido están hechos en un circuito en anillo y están conectados a través de un convertidor de frecuencia, cuya entrada de control está conectada al salida del sistema de control, equipada con entradas para regular el ángulo de retardo y el ángulo de avance y entradas de información, conectadas respectivamente a las salidas de los sensores de posición angular del rotor del convertidor electromecánico y del generador, p 1, sensor de corriente de inducido del generador de fase y sensor de corriente de inducido de fase w del convertidor electromecánico, caracterizado porque para reducir las pulsaciones giratorias. par, mejorando los parámetros de energía, dinámica, peso y tamaño y ampliando el rango de control de la velocidad de rotación, además incluye el primer y segundo dispositivo informático, dos controladores de corriente proporcional-integral, dos amplificadores de corriente y dos sensores de corriente adicionales, el sistema de control es equipado con dos salidas adicionales, y el inductor del convertidor electromecánico y el inductor del generador están equipados con un devanado de excitación adicional, cada eje del cual coincide con el eje de los polos del inductor correspondiente, los devanados del inducido del generador 40 y el convertidor electromecánico tienen forma de anillo, cada fase de los devanados del inducido del convertidor electromecánico y del generador está formada por dos ramas ubicadas una respecto de la otra en el ángulo y/r del generador y f/r del electromecánico. convertidor y conectados entre sí por sus terminales opuestos, el devanado de excitación adicional del generador está conectado a la salida del primer amplificador de corriente a través del primer sensor de corriente adicional, la entrada del primer amplificador está conectada a la salida del primer amplificador proporcional -controlador integral, cuya primera entrada está conectada a la salida del primer dispositivo informático, y la segunda entrada está combinada con la primera entrada del primer dispositivo informático 13141534 bb 2 y conectada a la salida del primer sensor de corriente adicional, el la segunda entrada de dos canales del primer dispositivo informático según 5 está conectada a la primera salida adicional del sistema de control, y la entrada monofásica de este dispositivo informático está conectada a la salida del sensor de corriente del inducido del generador de fase w, el El devanado de excitación adicional del convertidor electromecánico está conectado a la salida del segundo amplificador de corriente a través del segundo sensor de corriente adicional, la entrada del segundo amplificador está conectada a la salida del segundo controlador integral proporcional, cuya primera entrada está conectada. a la salida del segundo dispositivo informático, y la segunda entrada se combina con la primera entrada del segundo dispositivo informático y se conecta a la salida del segundo sensor de corriente adicional, la segunda entrada de dos canales del segundo dispositivo informático se conecta a la segunda salida adicional del sistema de control, y la entrada de fase w de este dispositivo informático está conectada al sensor de corriente de inducido de salida de fase w de un convertidor electromecánico, cada dispositivo informático incluye dos convertidores de coordenadas, un bloque para simular enlaces de flujo de inducido , un bloque para extraer el valor promedio E35, un bloque de suma, un bloque de división, cuya salida es la salida del dispositivo informático, y la entrada del dividendo está conectada a la salida del bloque de suma, la primera es la entrada del bloque de extracción de valor promedio conectado a la salida, cuya entrada está conectada a la segunda entrada del bloque de suma y la salida del segundo convertidor de coordenadas, cuyas primera y segunda entradas están conectadas a la primera y segunda salidas de el bloque de modelado de enlace de flujo de armadura, la primera y segunda entradas conectadas a la primera y segunda salidas del primer convertidor de coordenadas, la tercera entrada - con la fuente de la señal de señal, y la cuarta entrada del bloque de modelado es la primera entrada de el dispositivo informático, la entrada del divisor del bloque de división, la tercera entrada del segundo convertidor de coordenadas y la primera entrada del primer convertidor de coordenadas se combinan y representan el primer canal de la segunda entrada de dos canales del dispositivo informático , la cuarta entrada del segundo convertidor de coordenadas, la segunda entrada del primer convertidor de coordenadas se combinan y representan el segundo canal de la segunda entrada de dos canales del dispositivo informático, y la entrada de fase w del primer convertidor de coordenadas es la Entrada de fase w del dispositivo informático. 2. Sistema por y. 1, la principal diferencia es que el generador y el convertidor electromecánico están hechos con excitación combinada, mientras que los devanados anulares del inducido del generador y el convertidor electromecánico son

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4275862, 18.05.1987

INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN DE INGENIERÍA ELÉCTRICA DE TODA LA UNIÓN

EVSEEV RUDOLF KIRILLOVICH, SAZONOV AREFY SEMENOVICH

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Sistema eléctrico autónomo con motor de válvula.

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Los rangos de prioridad K 4 p contienen el tercer grupo de elementos AND, el grupo de elementos NOT y el tercer grupo de elementos OR, y la entrada K de mayor rango del nodo está conectada a su salida K, la (K)- la entrada está conectada a la primera entrada del elemento AND del tercer grupo, la salida que está conectada a la (K) - salida del nodo, y la segunda entrada de este elemento AND está conectada a la salida del elemento NOT, cuya entrada está conectada a la entrada K del nodo, las siguientes (K): las entradas del nodo están conectadas a las primeras entradas correspondientes de los elementos Y del tercer grupo, cuyas salidas son las salidas (K) del nodo rangos de prioridad, y las segundas entradas de estos elementos Y del tercer grupo están conectadas a las salidas de los elementos NOT, cuyas entradas están conectadas a las salidas correspondientes de los elementos O del tercer grupo, las entradas de estos últimos son conectado con los anteriores...

La aparición de transistores de potencia para corrientes del orden de decenas y cientos de amperios contribuyó al desarrollo de una serie de variantes de accionamientos eléctricos de tracción con convertidores de potencia de transistores en el circuito de inducido de un motor de CC con excitación independiente. Son típicas de esta zona las obras de la empresa francesa Ragono y las estadounidenses General Electric y Chrysler.

La empresa Ragono creó un propulsor eléctrico para un vehículo con un peso total de unos 1200 kg y como prototipo se utilizaron coches Renault 5L reconvertidos. El accionamiento se realiza mediante un motor con una potencia nominal de 6 kW a una velocidad nominal de 5000 min-1 y una tensión de 96 V. El circuito de accionamiento eléctrico contiene dos convertidores de impulsos de transistores. El convertidor de potencia en el circuito del inducido consta de una conexión en paralelo de 11 grupos de tres transistores cada uno. Con una corriente nominal del inducido del motor de 75 A y un múltiplo de corriente máximo de aproximadamente 4 A, la carga de corriente máxima en el transistor no excede los 10 A. Cada grupo de transistores está equipado con una inductancia protectora y un diodo inverso. El convertidor de potencia funciona con una frecuencia de conmutación constante de 700 Hz y proporciona un cambio en la duración relativa de los pulsos de voltaje de salida de 0,05 a 1. La velocidad de excitación se controla hasta una velocidad de rotación máxima de 7000 min-1 utilizando un convertidor de transistores. diseñado para cambiar la corriente de excitación de 2 a 8 A a una frecuencia de conmutación constante de 1000 Hz.

Arroz. 3.5. Diagrama de accionamiento eléctrico de un vehículo eléctrico ETV-1 con convertidor de transistores de General Electric

En la figura 1 se muestra el diagrama esquemático del propulsor eléctrico desarrollado por General Electric para el vehículo eléctrico experimental Chrysler ETV-1. 3.5. En términos de su estructura general, este accionamiento eléctrico se acerca a la opción de control de dos zonas que se muestra en la Fig. 3.3. El motor de CC de excitación independiente M es alimentado por la batería de tracción GB a través del convertidor de potencia del circuito de armadura. El devanado de excitación OB recibe energía a través del convertidor de excitación PV.

La principal característica distintiva es el uso de potentes transistores de potencia. Anteriormente, la compañía realizó un estudio de varias opciones para convertidores de transistores que utilizan transistores de potencia de varias compañías: 2SD648 de Toshiba a 200 A, 300 V; RSD-751 de EVC para 100 A, 450 V y varios otros; Después de esto, se desarrolló nuestro propio módulo de potencia (Ml-MZ en la Fig. 3.5). Este módulo es un conjunto de dos transistores Darlington y un diodo de retorno en derivación.

Parámetros del transistor de potencia según el circuito Darlington:

Tensión colector-emisor 350V

Tensión de saturación en corriente 200 A 1,6 V.

Corriente nominal 200 A

Ganancia de CC a una corriente nominal de colector de 250

Tiempo de caída de corriente del colector 1,2 µs

Latencia 2,6 µs

Dos módulos Ml y M2 (Fig. 3.5) están conectados en paralelo y, a través de ellos, se proporciona energía pulsada al inducido del motor en modo de tracción. En este caso, en el modo de aceleración con máxima aceleración, la corriente alcanza los 400 A, y la duración de dicha corriente permitida por el convertidor de potencia es de 1 minuto. Para funcionamiento continuo, la corriente nominal del convertidor es de 200 A, lo que concuerda con las características del motor eléctrico usado, que tiene una corriente nominal continua de 175 A.

En el modo de frenado por impulsos eléctricos, el inducido del motor M está cerrado por el módulo de transistor MZ, lo que permite una corriente máxima del inducido durante el frenado de 200 A durante 1 minuto y 100 A durante un tiempo prolongado. Cuando el circuito del inducido se cierra periódicamente, la energía electromagnética se acumula en las inductancias del inducido y en los polos adicionales del motor, que luego se descarga en la batería GB a través de los circuitos de diodos inversos del convertidor de potencia.

La inductancia LI está diseñada para proteger los módulos de transistores de sobretensiones al cambiar dispositivos en un accionamiento eléctrico. La liberación de la energía acumulada en esta inductancia cuando se apaga el circuito vivo se realiza mediante un circuito de protección en paralelo formado por la válvula VI y una resistencia. La protección de los módulos de transistores contra modos inaceptables al encender y apagar los transistores se lleva a cabo mediante circuitos de protección especiales que consisten en condensadores CI, C2, válvula V2 y resistencias Rl, R2. Además, el circuito colector-emisor está protegido contra sobretensiones mediante diodos Zener Z1 y Z2.

El convertidor de potencia del transistor funciona a una frecuencia de conmutación relativamente alta. Esta frecuencia no es constante, sino que cambia a medida que cambia el ciclo de trabajo, alcanzando un valor máximo de 2000 Hz. Para compensar la reactancia inductiva de la batería y los cables de instalación, la entrada del convertidor de potencia es desviada por un banco de condensadores F con una capacidad total de 1200 μF.

El convertidor de excitación fotovoltaica regula la corriente de excitación en el rango de 2,0 a 10,6 A a una frecuencia de conmutación constante del transistor de salida igual a 9500 Hz. Las válvulas KZ-V5 se utilizan para proteger el transistor de salida. Al mismo tiempo, algunas características del circuito del convertidor fotovoltaico están determinadas por el hecho de que en el vehículo eléctrico ETV-1 este convertidor realiza una segunda función: un rectificador de carga a bordo. En este modo, se suministra una tensión de red monofásica de 115 V a través de un puente rectificador monofásico (no se muestra en el diagrama de la Fig. 3.5) a los puntos a - más y b - menos. En el circuito de carga de la batería de tracción, se activa la inductancia L2, lo que suaviza la corriente de carga de la batería. En este modo, el convertidor fotovoltaico funciona con una frecuencia de conmutación variable de 5 a 15 kHz y con una corriente de carga ajustable de 2 a 24 A.

La inversión del motor eléctrico se realiza cambiando la polaridad del devanado de excitación mediante contactores ViN.

El accionamiento eléctrico se controla mediante un microprocesador MP según la estructura que se muestra en la Fig. 3.5. Los pedales de conducción y de freno están conectados a potenciómetros maestros, que determinan las señales de control de tracción y par de frenado. Los sensores magnéticos de la corriente del inducido del motor TY, la corriente de excitación TB y la corriente de la batería TB, junto con las señales del voltaje de la batería y la velocidad del motor DS, participan en el proceso de cálculo del par en el eje. A través de los dispositivos de interfaz HC y UT, el microprocesador controla el funcionamiento de los convertidores de potencia del inducido y de excitación fotovoltaica de acuerdo con el par de tracción o frenado especificado. Dado que cuando la corriente de excitación del motor se fuerza a 10,6 A, la velocidad de rotación del motor es de 1800 min-1, el funcionamiento del convertidor de potencia del inducido se produce en la zona desde esta velocidad hasta casi cero. A una velocidad de rotación de 1800 a 5000 rpm, el convertidor de potencia del inducido está en modo de saturación y, además, está desviado por el contactor KSh. Este circuito convertidor en derivación también proporciona frenado regenerativo a altas velocidades.

Los diseños modernos de motores eléctricos de CC con excitación independiente, ajustables en un rango bastante amplio, crean la base para la construcción de accionamientos eléctricos de tracción que no tienen convertidores de pulsos con dispositivos complejos para la conmutación forzada de tiristores en el circuito del inducido del motor. Estos accionamientos eléctricos fueron desarrollados en la URSS por el laboratorio NAMI y en el extranjero por varias empresas japonesas.

El coche eléctrico, como lo demuestran las estadísticas de este año, es el futuro evidente de la producción de automóviles, y además el futuro próximo. Muchos fabricantes de automóviles de fama mundial están invirtiendo enormes cantidades de dinero en el desarrollo de vehículos eléctricos. El objetivo es el deseo de ahorrar en productos derivados del petróleo, cuyo precio aumenta sistemáticamente, así como la necesidad de reducir las emisiones nocivas a la atmósfera y la búsqueda de los últimos dispositivos de almacenamiento de energía y tecnologías de consumo de energía.

Actualmente, los mayores mercados de vehículos eléctricos son Estados Unidos, Japón, el Reino Medio y varios países europeos (Países Bajos, Alemania, Noruega, Francia, Gran Bretaña). Varias marcas se dedican a la producción de vehículos eléctricos, como Renault (Fluence Z.E. y ZOE), Nissan (Leaf, Toyota (RAV4EV), Ford (Focus Electric), Honda (FitEV), BMW (Active C), Tesla. (Roadster y Model S), Volvo (C30 Electric)), Mitsubishi (I MiEV). Si hablamos de nuestro país, el año 2015 estuvo marcado por un aumento sin precedentes en las ventas de este tipo de automóviles, que ascendieron al 400% tan sólo en los primeros ocho meses de este año.

Esto sugiere que cada vez hay más entusiastas del medio ambiente: de enero a agosto se matricularon 231 coches eléctricos en el país, según el Ministerio del Interior. Sí, este “nuevo producto” sin duda atrajo a muchos ucranianos. Pero se trata de un eficaz "animal eléctrico" que, como dicen, permitirá ahorrar dinero y proteger el medio ambiente. Como habrás adivinado, hablaremos del motor eléctrico. Descubramos juntos “qué es y con qué se come”.

1. ¿Cómo funciona un coche eléctrico?

Un coche eléctrico es esencialmente un vehículo propulsado por uno o más motores eléctricos. Externamente, el vehículo se parece a un vehículo de gasolina, pero Hay una diferencia muy importante: el funcionamiento silencioso del motor. El "silencioso" (como podemos llamar al motor eléctrico) funciona con una batería (a veces solar, recargable o de pila de combustible especializada), que actúa como un "tanque de combustible" y proporciona energía a la unidad de potencia. El vehículo eléctrico también está equipado con un controlador, una unidad que controla el funcionamiento del motor eléctrico y regula el flujo de energía en la red entre las baterías y el motor. El resto de componentes son prácticamente iguales que en otros coches: frenos, airbags…

Para tener una idea de cómo funciona un coche eléctrico, veamos la técnica de convertir un coche de gasolina estándar en uno eléctrico. Un coche así renació a partir de un modelo de gasolina. Geoprisma. Para convertir el segundo en motor eléctrico, su diseño interno sufrió cambios menores. En primer lugar, los diseñadores eliminaron el motor de gasolina, el embrague, el tanque de gasolina y los tubos de escape. La “mecánica” permaneció en su lugar y comenzó a trabajar en segunda marcha. Luego vino la instalación del controlador y el motor de CA. Se colocaron baterías de plomo-ácido en el piso del vehículo. Los ingenieros también reemplazaron el sistema de frenos y equiparon el automóvil con dirección asistida, una bomba de agua y un sistema de aire acondicionado. Se añadió una bomba de vacío para mejorar el sistema de frenos.

La transmisión estaba conectada de tal manera que cuando se movía la palanca, las señales se transmitían al controlador. Además, el coche eléctrico estaba equipado con un cargador, un voltímetro, dos potenciómetros, conectados al pedal del acelerador y al controlador. Como resultado, los diseñadores recibieron un coche eléctrico con las siguientes características:

- kilometraje con una sola carga de batería: 80 km;

Aceleración a "cientos" en 15 segundos;

Cantidad de energía necesaria para recargar las baterías: 12 kW/h;

Peso total de la batería: 500 kg.

"Novachok" resultó ser fácil de operar, lo que no se diferenciaba de uno similar en un automóvil que funciona con gasolina.

El diseño de un coche eléctrico tiene muchas ventajas. La cuestión es su fiabilidad, porque el número de piezas y conjuntos móviles se mantiene al mínimo. Para entender cómo funciona un coche eléctrico, primero hay que familiarizarse con sus componentes: transmisión, batería, sistema de control electrónico y un cargador de a bordo especial. Empecemos por el primero. Este ejemplo tiene la transmisión más simple, ya que en la mayoría de los modelos se trata de una caja de cambios simple de una etapa.

Si hablamos del cargador de a bordo, entonces esta es una "característica" bastante conveniente de un automóvil eléctrico, ya que le da derecho a considerar la posibilidad de cargar el vehículo desde una toma de corriente normal. Para convertir alta tensión continua en tensión alterna, la mayoría de los fabricantes utilizan un inversor especial. También se utiliza para cargar una batería adicional de 12 W. (es necesario para alimentar, por ejemplo, el aire acondicionado, la dirección asistida eléctrica o un sistema de audio).

El sistema de control electrónico se responsabiliza de la seguridad, el ahorro de energía y el confort de los conductores. Si profundizamos aún más, dicho sistema también se utiliza para controlar el alto voltaje, garantizar el movimiento normal, regular la tracción, controlar el sistema de frenos y el consumo de energía. Este sistema incluye ciertos sensores de entrada, una unidad de control, etc.

Los sensores de entrada realizan la función de un "estimador" de la posición de los pedales del acelerador y del freno, el selector de marchas, la presión en el sistema de frenos y el grado de carga. Los principales aspectos del funcionamiento del vehículo eléctrico (información sobre consumo de energía, recuperación de energía, carga restante de la batería) se muestran en el panel de instrumentos.

Un componente importante del “llenado” de un vehículo eléctrico es el controlador. Recibe corrientes de las baterías y las empuja hacia el motor eléctrico. Utilizando dos potenciómetros (resistencias variables) ubicados en el pedal del acelerador, se genera una señal que “le indica” al controlador la cantidad de energía que debe transportar. Cuando el coche está en reposo no se transmiten impulsos.

Como ya se informó, un coche eléctrico se diferencia de uno de gasolina por su conducción silenciosa. Y el punto está en la frecuencia de los pulsos enviados por el controlador: 15 mil veces por segundo. El oído humano difícilmente puede detectar tal variedad de pulsaciones, por lo que el movimiento del automóvil casi no va acompañado de ningún sonido.

2. Motores eléctricos y baterías.

Después de haber examinado detalles adicionales en el diseño del automóvil y haber comprendido más o menos el principio de su funcionamiento, procedemos directamente a revelar el tema de nuestro artículo, es decir, el motor eléctrico y la batería de energía que trabajan en conjunto con él. El motor eléctrico es una especie de "corazón" del coche y, como otras "hipóstasis", tiene una serie de características. En primer lugar, Su función principal es la de crear, es capaz de convertir la energía eléctrica en energía mecánica.

El motor funciona según el principio de inducción electromagnética (la aparición de una fuerza electromotriz en un circuito cerrado cuando cambia el flujo magnético). En general, un motor eléctrico consta de varias máquinas eléctricas trifásicas asíncronas o síncronas, cuyo funcionamiento depende de corriente alterna. La potencia de arranque es de 15 kW. La velocidad máxima puede alcanzar los 200 kW. La eficiencia de una central eléctrica y un motor de combustión interna se compara como 90% a 25%. Además, la unidad eléctrica tiene muchas ventajas, incluida la capacidad de lograr el par máximo mientras se mueve a cualquier velocidad, así como la simplicidad de diseño, una refrigeración por aire favorable y la capacidad de funcionar sin utilizar un generador.

Hoy en día, el uso de ruedas motorizadas es popular. Y no es de extrañar, porque combinar una rueda convencional y un motor eléctrico en una sola unidad aumenta el confort y la facilidad de uso.

La ventaja de los motores de corriente alterna es la capacidad de funcionar en modo generador cuando el vehículo frena, lo que contribuye a la generación de energía y su almacenamiento en baterías. Luego se podrá utilizar mientras el vehículo eléctrico está en movimiento y ayudará a aumentar la reserva de marcha en un 15%. Muchos fabricantes utilizan dos o más motores eléctricos en el montaje de algunos modelos. De esta forma, los diseñadores aumentan la potencia de tracción, ya que en este caso cada rueda se acciona por separado o varias a la vez. A este movimiento le seguirá una reducción de la transmisión, que se consigue integrando motores eléctricos en las ruedas. Pero, digan lo que digan, tal medida provocará un aumento de las masas no suspendidas y complicará la conducción.

El “amigo” del motor eléctrico es la batería. Sin ella, como dicen, él “no está ni aquí ni allá”. Se utiliza para proporcionar energía al “corazón” del automóvil. En general, existen muchos tipos de baterías. Comprar algunos de ellos puede costarle al cliente, como dicen, “un centavo”, porque son demasiado caros. La opción más barata y, como resultado, la más popular es Baterías de plomo-ácido que son 97% reciclables. Un escalón más arriba se encuentran las baterías híbridas de níquel-metal, cuyo rendimiento y precio son superiores a las de las baterías de plomo-ácido.

Las baterías de iones de litio son ideales para los vehículos eléctricos, ya que en términos de compacidad, ligereza y ahorro energético pueden superar a los dos primeros tipos. La misma situación se aplica a la política de precios, porque este tipo de batería es la más cara. Es una combinación de varios módulos que juntos producen 300 W de corriente sistemática. La capacidad de la batería suele ser directamente proporcional a la potencia del motor. La duración de la batería está limitada a 7 años.

A menudo, muchos fabricantes de automóviles equipan sus vehículos eléctricos con otra pequeña batería adicional, que "revitaliza" el funcionamiento de los accesorios del coche: el salpicadero, los faros, la radio, los airbags, los elevalunas eléctricos, los limpiaparabrisas, etc.

Básicamente, en el diseño de vehículos eléctricos, los ingenieros de conocidos fabricantes de automóviles utilizan baterías de iones de litio. Es en este hecho donde reside el principal motivo del elevado coste de este tipo de coches.

La mayoría de los clientes, por extraño que parezca, prefieren los coches de gasolina, que les costarán menos. El efecto repulsivo se debe a una larga espera a que se cargue la batería y a una autonomía no muy buena. Hoy en día, los coches eléctricos se utilizan principalmente como transporte en la ciudad. El estilo de conducción y la superficie de la carretera tienen una gran influencia en el indicador de autonomía. Muchos fabricantes han podido alcanzar una autonomía de 150 km sin carga adicional, pero esto es a 70 km/h. Si decide acelerar a 130 km/h, no recorrerá más de 70 km. Para ayudar al conductor, muchas empresas han desarrollado tecnologías especiales que pueden aumentar la autonomía hasta unos 300 km. El frenado regenerativo mencionado anteriormente es una de estas tecnologías y puede devolver hasta el 30% de la energía gastada.

3. Cargar un coche eléctrico

Pero aún así, si ya ha decidido comprar un coche eléctrico, la primera buena noticia para usted será el hecho de que su mantenimiento le costará entre 3 y 4 veces menos, porque, en general, dependen del coste de la electricidad. . Todo el mundo sabe que el precio de los productos petrolíferos aumenta constantemente.

La carga en sí incluye dos circuitos: Circuito de carga y circuito de control de carga. El controlador mencionado anteriormente puede monitorear la corriente y la temperatura de la batería para reducir el tiempo de carga al mínimo. Esto ocurre durante un sistema de carga complejo. Si tomamos la carga que es más sencilla, en este caso el voltaje o la corriente se regula en base a suposiciones sobre las características de la batería y se monitorea en base a regularlas. Por ejemplo, un dispositivo de carga que “comprime” la corriente máxima para cargar un vehículo eléctrico al 80%, poco después de alcanzar esta marca reduce drásticamente el flujo de corriente al final de la carga. Todo esto está ingeniosamente inventado para evitar el sobrecalentamiento de la batería. La carga puede “vivir una vida separada” y ser una unidad independiente del diseño del vehículo eléctrico, o estar completamente integrada en el vehículo eléctrico.

Inmediatamente después de la política de precios, muchos compradores están preocupados por el sistema de carga del automóvil, porque el kilometraje del vehículo con una sola carga de batería está "comprimido" dentro de un marco determinado. Como saben, una parte integral del uso de un vehículo eléctrico es la necesidad de cargar sistemáticamente la batería, lo que, a su vez, lleva mucho tiempo.

En la práctica, Si la autonomía de tu “coche eléctrico” no supera los 50-60 km diarios, no tienes nada que temer. Pero ¿y si te encantan los viajes largos y largos? ¡No se desesperen! Hay muchas soluciones al problema. En primer lugar, un coche eléctrico requiere una buena carga de la batería, lo que se puede realizar utilizando una red eléctrica doméstica con una potencia de 3-3,5 kW. ¡Recuerde que la carga normal se logra solo después de ocho horas! Si no le gusta o no puede esperar, su alternativa es la carga acelerada, disponible en estaciones especiales con una potencia de hasta 50 kW. De esta forma podrás cargar tu Trotter hasta un 80% en tan solo 30 minutos.

Otra forma sería simplemente reemplazar una batería descargada por otra cargada, lo que se puede hacer en estaciones de intercambio especiales. El sistema de carga Magna-Charge es especialmente popular en los países desarrollados.

Consta de dos partes: una estación de carga instalada en la pared de la casa y un sistema de carga ubicado en el maletero de un coche eléctrico. El primero está conectado a una red de 240 voltios mediante un disyuntor de 40 amperios. Otro utiliza para ello un panel inductivo (medio transformador). La otra mitad se encuentra en el compartimento situado detrás de la matrícula del vehículo eléctrico. Así, este sistema hace que la carga del coche sea más cómoda y rápida.

Pero, repito, todas estas decisiones se toman en la ciudad o el país donde se puede rastrear el desarrollo de la infraestructura, es decir, en las mismas estaciones de carga e intercambio y lugares de estacionamiento.

Durante la última década, los vehículos eléctricos han ido conquistando constantemente el mercado de vehículos.

Muchos factores contribuyen a esto:

La transición masiva al transporte eléctrico se ve obstaculizada por los siguientes problemas y deficiencias de los vehículos eléctricos que no se han resuelto por completo:

baja capacidad de la batería, lo que resulta en un bajo kilometraje del vehículo sin recargar;
alto costo de la batería, corta vida;
red poco desarrollada de estaciones de carga, largo tiempo de mantenimiento (carga) de la batería incluso en modo de alta velocidad;
la presencia de altos voltajes en unidades de control eléctrico y cableado eléctrico que son peligrosos para el conductor y los pasajeros;
el reciclaje de baterías de vehículos eléctricos daña el medio ambiente;
La mayoría de los componentes electrónicos de los automóviles, incluida la batería, se reparan mediante el método agregado, es decir, se reemplazan completamente por otros que estén en buen estado;
La vida útil de los motores eléctricos modernos no es lo suficientemente larga;
el funcionamiento del sistema de calefacción interior del automóvil en la estación fría aumenta significativamente el consumo de energía de un vehículo eléctrico;
Los problemas que plantea el uso de vehículos eléctricos en el transporte de mercancías a larga distancia siguen sin resolverse.

Evidentemente, esta lista es mucho más larga.

Los desarrolladores de los principales fabricantes de automóviles están mejorando el diseño de los vehículos eléctricos (motores eléctricos, baterías, estaciones de carga, etc.), acercándose a la era de los vehículos eléctricos para uso personal.

En la terminología de la industria del automóvil se da un concepto claro de lo que es un coche eléctrico: “Un vehículo cuya principal propulsión es un propulsor eléctrico”.

Una de las principales ventajas de un motor eléctrico sobre uno de combustión interna es su alta eficiencia, hasta el 95%. Se cree que un coche eléctrico es absolutamente respetuoso con el medio ambiente. Esto no es enteramente verdad. La producción de electricidad en la mayoría de los países se basa en centrales térmicas, que queman combustible y dañan el medio ambiente. Las centrales nucleares no son menos peligrosas. Es racional considerar el desarrollo del mercado de vehículos eléctricos con un aumento de la proporción de electricidad “verde”: paneles solares, energía eólica y otras.

En los sistemas de automóviles con motores de combustión interna, se utilizan principalmente motores eléctricos de CC: arrancadores, accionamientos por escobillas, ventiladores, bombas de combustible y diversos reguladores. Estos motores eléctricos utilizan un sistema de conmutador de escobillas para transmitir corriente a un rotor giratorio, por lo que se denominan motores de conmutador. En los vehículos eléctricos, deben fluir altas corrientes para proporcionar un par elevado. Las chispas de las escobillas al moverse a lo largo de las láminas del conmutador provocan un desgaste prematuro de esta zona. Por tanto, los vehículos eléctricos suelen utilizar motores sin escobillas.

Para reducir la cantidad de corriente que fluye a través de los devanados del motor, según la ley de Ohm, es necesario aumentar la tensión de alimentación. En este sentido, los motores eléctricos de CA trifásicos son los más eficaces: síncronos (por ejemplo, en el Mitsubishi i-MiEV) o asíncronos (en el Chevrolet Volt).

Actualmente se está desarrollando motores eléctricos altamente eficientes con un tamaño y peso mínimos. El propulsor del fabricante Yasa Motors tiene una masa de 25 kg y alcanza un par de 650 Nm. El coche eléctrico más potente, Venturi VBB-3, tiene un motor eléctrico de 3 mil CV. Con.

batería de vehículo eléctrico

La batería de tracción de un vehículo eléctrico tiene importantes Diferencias con la batería de los coches con motor de combustión interna.
En primer lugar, el voltaje de salida de las baterías de los vehículos eléctricos, para reducir las corrientes y las pérdidas de calor y energía, es significativamente mayor que los 12 voltios tradicionales. Por ejemplo, en los primeros automóviles de la marca Lola-Drayson, los desarrolladores eligieron baterías recargables con una capacidad de 60 kW*h con una tensión nominal de 700 V. Es fácil calcular que con un motor eléctrico de 200 kW, un coche de este tipo no puede conducir más de 15 minutos sin recargar. En las condiciones de las carreras en circuito en autos deportivos eléctricos, es necesario reemplazar la batería con más frecuencia que las ruedas. Un coche de carreras eléctrico del futuro próximo podrá acelerar hasta 100 km/h en un segundo.

La mayoría de las baterías de vehículos eléctricos tienen un controlador de carga de batería incorporado, similar a las baterías de portátiles, sólo que en un nivel superior. Además, los potentes paquetes de baterías están equipados con un sistema de refrigeración líquida integrado, lo que también aumenta su peso.

Transmisión de vehículos eléctricos

Uno de los aspectos técnicos positivos a la hora de diseñar vehículos eléctricos es la posibilidad de una transmisión simplificada. Algunos modelos tienen una caja de cambios de una etapa. En los vehículos eléctricos con motores integrados en las ruedas (Active Wheel), la función de transmisión se realiza de forma electrónica. Esto permite utilizar otra opción importante: reponer la carga de la batería en el momento de frenar con un “motor eléctrico”. Este método se utiliza desde hace mucho tiempo en los vehículos eléctricos.

Características de las unidades de control de vehículos eléctricos.

El circuito eléctrico de un vehículo eléctrico tiene sus propias características en el circuito de las unidades de seguimiento y control. La mayoría de los sistemas eléctricos de los vehículos eléctricos se construyen según circuitos tradicionales diseñados para una tensión de a bordo de 12 V. Por lo tanto, es necesario instalar en el vehículo eléctrico un circuito adicional para un convertidor inversor de tensión de batería de alto voltaje a un voltaje de a bordo. voltaje de la placa de 12 V. La mayoría de los modelos están equipados con una batería adicional de 12 voltios de pequeña capacidad. El principio de funcionamiento de los principales sistemas del vehículo eléctrico (ABS, ESP, aire acondicionado y otros) no cambia.

Para garantizar la máxima eficiencia en el uso de la capacidad de la batería, el control de clima del automóvil en la estación fría utiliza precalentamiento de fuentes estacionarias antes del viaje, luego la energía de la batería se usa solo para mantener la temperatura en el interior del automóvil. Por lo tanto, los diseñadores prestan especial atención al uso de materiales modernos de aislamiento térmico en la decoración de interiores. En este sentido, resulta relevante el uso de materiales nanotecnológicos.

Los sistemas de emisión de luz del automóvil (giratorio, bajo/alto, dimensiones, interior y otros) se utilizan principalmente del tipo LED de bajo consumo. El principio de funcionamiento del equipo eléctrico de un automóvil se basa en sistemas de control electrónico sin contacto.

La unidad de control para un motor (motores) eléctrico es, en comparación con unidades similares para motores de combustión interna, un complejo informático de alto rendimiento que controla el funcionamiento de la mayoría de los componentes energéticamente importantes desde el punto de vista de lograr la máxima eficiencia en el uso del capacidad de la batería. Produce:

distribución de energía entre accionamientos eléctricos;
control de tracción;
seguimiento de componentes y sistemas de vehículos eléctricos;
control de la dinámica del coche;
control de tensiones de alimentación de sistemas a bordo;
uso de monitoreo remoto.

Un coche eléctrico no es un lujo

Perspectivas de los vehículos eléctricos en un futuro próximo:

kilometraje sin recargar hasta 500 km;
dinámica de aceleración: menos de 3 segundos a 100 km/h (turismos eléctricos);
el coste de una batería de potencia media es inferior a 7 mil dólares;
El tiempo de carga rápida es de menos de 15 minutos.

El coche eléctrico del futuro próximo estará equipado con sistemas de navegación y control no tripulados.

Si decide unirse al todavía pequeño ejército de conductores eléctricos, primero deberá aprender cómo funciona un coche eléctrico y sus sistemas básicos.

Algunos consejos a la hora de decidir qué coche eléctrico elegir:

sin kilometraje o con una vida útil corta, pero con batería nueva;
con opción de carga rápida de batería;
con una experiencia en la producción de modelos de al menos 2 años (durante este tiempo, los problemas de los vehículos eléctricos de esta gama de modelos tendrán tiempo de manifestarse).

¡El futuro pertenece a los vehículos eléctricos!