I nær fremtid vil elektriske kjøretøy kunne erstatte biler med forbrenningsmotorer fullstendig. Mange bedrifter rundt om i verden har konsentrert all innsats for å utvikle en elbil, og dette tilrettelegges av stigende priser på petroleumsprodukter. I tillegg ligger relevansen til elektriske kjøretøy også i det faktum at atmosfæren blir mer og mer forurenset, så det er nødvendig å bekjempe skadelige utslipp fra forbrenningsmotorer.

For øyeblikket er de største markedene for elektriske kjøretøy slike ledende land som USA, Japan, samt en rekke europeiske land. Hvis vi snakker om produksjonsbedrifter, er de ledende stedene okkupert av slike haier i bilindustrien som Nissan, Toyota, Ford, etc. Dessverre kan ikke vårt hjemland ennå skryte av produksjon av elektriske kjøretøy, hvis vi ikke tar hensyn til Lada Ellada-modellen, som dessuten ble skapt av entusiaster på importerte detaljer.

Hvis vi snakker om hva en elbil er, så bør disse ordene forstås som et kjøretøy drevet av spesielle elektriske motorer. Den elektriske motoren drives av et solcellebatteri, spesialiserte brenselceller eller et batteri.

Batteriet krever opplading etter en viss driftstid, som utføres både fra ulike kilder utenfra, og fra en generator som er installert om bord i bilen. Sistnevnte metode har en særegenhet - generatoren drives av en enkel motor, så en slik bil bør ikke betraktes som en elbil, men en slags hybridbil.

Noen selskaper jobber med områder - utvikling av de nyeste modellene, og tilpasning av produksjonsbiler. Hvis vi snakker om preferanse, blir det gitt til sistnevnte, fordi det krever mindre kostnader.

Elektriske kjøretøy er delt inn i 3 betingede grupper:

- urban, med en maksimal hastighet på opptil 100 km / t;

- motorvei, hvis maksimalhastighet er mer enn 100 km / t;

- sport. Toppfarten deres er over 200 km/t.

Utformingen av en elektrisk bil, i motsetning til en bil med forbrenningsmotorer, er litt enklere, men den er mer pålitelig, fordi den har et minimum antall bevegelige deler og sammenstillinger. I en elbil er de viktigste strukturelle komponentene: en girkasse, et batteri av høy kvalitet, en spesiell innebygd lader, et elektronisk kontrollsystem osv. For å gi strøm til hovedtrekkmotoren er et kraftig trekkbatteri montert i bilen. Elektriske kjøretøy er utstyrt med et litium-ion-batteri, som består av flere moduler sammenkoblet. Utgangsstrømmen til et slikt batteri er omtrent 300 W DC, og kapasiteten er helt i samsvar med kraften til den elektriske motoren.

En trekkmotor er et sett med trefasede asynkrone eller synkrone elektriske maskiner drevet av vekselstrøm. Effekten deres starter fra 15 kW. Maksimal effekt kan være over 200 kW. Hvis vi sammenligner en elektrisk motor med en forbrenningsmotor (ICE), så er effektiviteten til førstnevnte i forhold til sistnevnte 90%:25%. I tillegg har den elektriske motoren en rekke andre fordeler som også er veldig viktige og etterspurte, nemlig:

- maksimalt dreiemoment kan oppnås ved alle hastigheter;

- Designet er ganske enkelt og det er ikke behov for ytterligere kjøling;

- kan også fungere i generatormodus.

Det finnes en rekke elbilmodeller som settes sammen ved hjelp av to eller flere elektriske motorer. Dette er nødvendig for å sette hvert enkelt hjul i bevegelse eller flere samtidig, for å oppnå en økning i trekkraften. For å forkorte girkassen bygger produsentene ofte elektriske motorer direkte inn i hjulene. Denne tilnærmingen har en betydelig ulempe - det blir vanskelig å kjøre bil. Dette skyldes at ufjærede masser øker.

Bilen har en enkel girkasse, så på de aller fleste modellene er den representert av en enkel ett-trinns girkasse. Det er en veldig nyttig ting - en lader om bord. Den lar deg lade elbilen din fra en vanlig stikkontakt. For å konvertere den konstante høyspenningen som produseres av batteriet til en trefaset AC-spenning, bruker produsentene en spesialisert omformer. I tillegg er en slik omformer også designet for å lade et ekstra 12 W batteri. Det er nødvendig for å drive andre komponenter og enheter. Disse inkluderer klimaanlegg, elektrisk servostyring, lydsystem, etc.

Interessante og nyttige funksjoner overtas av det elektroniske kontrollsystemet. Det er ansvarlig for sikkerhet, energisparing og passasjerkomfort. Går dypere, er styringssystemet også nødvendig for å:

- håndtere høy spenning;

- å regulere trekkraft;

- gi optimal bevegelse;

- anslå hvor mye batteriet vil vare;

- kontrollere bremsesystemet og kontrollere energiforbruket fra batteriet.

Dette systemet kombinerer visse inngangssensorer, en kontrollenhet og andre enheter som finnes i et elektrisk kjøretøy.

Selv om ICE og elektriske kjøretøyer er like, er driften betydelig forskjellig. Det er hun som hindrer fullskalaproduksjon av slike biler. Det viktigste som vil avvise potensielle kjøpere er prisen. Den avviser også den lange batteriladetiden og ikke den beste autonomien. Deres høye pris skyldes det faktum at produksjonen av litium-ion-batterier er dyr, og levetiden deres overstiger ikke 7 år. Fordelen med en elbil er lavere vedlikeholdskostnader. Hvis vi snakker om drift, er det mest lønnsomt i land der prosessen med å generere elektrisitet er lite avhengig av drivstoff.

Foreløpig karakteriseres elbiler som transport for byen. Hvorfor? Faktum er at autonomien til bilen er lav, og mengden kjørelengde før behovet for lading avhenger av mange faktorer. Kjøringens natur, spordekning og mye mer påvirker autonomiindikatoren. Nå har produsentene oppnådd en rekkevidde på 150 km uten behov for lading, men dette er i en hastighet på 70 km/t. Hvis hastigheten din er omtrent 130 km / t, vil du ikke reise mer enn 70 km. Nå er det spesielle teknologier som kan øke autonomien et sted opp til 300 km. En slik teknologi er regenerativ bremsing, som kan gjenvinne opptil 30 % av energien som brukes. Selv slike biler er utstyrt med batterier med økt kapasitet og elektroniske systemer som er ansvarlige for å optimalisere alle pågående prosesser.

0 Bull. I 1 vitenskapelig forskning ut av den elektriske maskinretningen, vil jeg beregne clutchene på den tette bruken av enhetene, ved hjelp av hvilke viklingene av eksitasjonen av ankeret, leggingen av alamen til spenningssensorene og vinkelen eksitasjon av den regulatoriske flukskoblingen og eksitering av de ekstra eksitasjonsviklingene, ved bruk av proporsjonale regulatorer og forsterker og strømmer i tromekanisk z.p. f-ly, denia av generatoren og hvilken omformer7 ill. STATLIG KOMITÉ FOR OPPFINNELSER OG FUNN AV SCNT OF USSR (56) AC-motorer og deres anvendelse på elektrisk rullende materiell, / 11 ed, BN Tikhmeneva. - M : Transport, 1976, 10-13 s, USSR Forfatterbevis 11 1356134, klasse. N 02 K 29/06, 1985. (54) AUTONOMT SYSTEM AV ELEKTRISK UTSTYR MED VENTIL ELEKTRISK MOTOR (57) , Formålet med oppfinnelsen er å redusere pulseringene av dreiemomentet til ventilens elektriske motor, forbedre energien, dynamisk, vekt- og størrelsesindikatorer og utvide spekteret av hastighetskontroll. Induktorene til generatoren og den elektromekaniske omformeren til den børsteløse elektriske motoren er forsynt med ytterligere langsgående eksitasjonsviklinger, hvis strøm er justert slik at projeksjonen av den justerbare delen av eksitasjonsfluksvektoren langs lengdeaksen i retningen ortogonalt til armaturstrømvektoren er proporsjonal med projeksjonen av den asynkrone komponenten til hovedfluksvektoren til generatoren og den elektromekaniske omformeren, beregnet ved å endre grunnelementene n1534662 Kompilert av A. Santalov Redaktør V. Petrash Tekhred I. Khodanich Korrekturleser I. Kucheryava tegn st. Gagarin Production and Publishing Combine, by, Uzh Order 52 Circulation 435 VNIPI of the State Committee for Painting 113035, Moscow, Zh, Forskning og funn ved GKNT SSSushskaya emb. 4/5 av to grener plassert den ene i forhold til den andre i en vinkel på 6/p, og sammenkoblet av en ekstra eksitasjonsvikling 21, hvis akse faller sammen med aksen til polene til induktoren 20 til generatoren 1. Den ekstra eksitasjonsviklingen 21 er koblet til utgangen til den første strømforsterkeren 13 gjennom den første ekstra strømsensoren 15, inngangen til den første forsterkeren 13 er koblet til utgangen til den første proporsjonal-integrerte kontrolleren 11, hvis første inngang er koblet til utgangen til den første dataenheten 9, og den andre inngangen er kombinert med den første inngangen til den første dataenheten 9 og koblet til utgangen til den første ekstra strømsensoren 15. Den andre to-kanals inngangen til den første beregningsanordningen 9 er koblet til den første tilleggsutgangen til styresystemet 4, og w-faseinngangen til denne beregningsanordningen 9 er koblet til utgangen til w-fase ankerstrømsensoren 17 . -rator 1, Hver fase av den ringformede viklingen 22 av armaturet til EMF 2 er laget av to grener "wei, plassert den ene i forhold til den andre i en vinkel /p og forbundet med hverandre med deres motsatte ledere. Induktoren 23 av EMF 2 er utstyrt med en ekstra eksitasjonsvikling 24, hvis akse faller sammen med aksen til polene til induktoren 23 til EMF 2. Den ekstra eksitasjonsviklingen 24 til EMF 2 er koblet til utgangen til den andre strømforsterkeren 14 gjennom den andre ekstra strømsensoren 16. Inngangen til den andre forsterkeren 14 er koblet til utgangen til den andre proporsjonal-integrerte strømkontrolleren 12, hvis første inngang er koblet til utgangen til den andre dataenheten 10, og den andre inngangen er kombinert med den første inngangen til den andre av beregningsanordningen 10 og er koblet til utgangen til den andre ekstra strømsensoren 16. Den andre to-kanals inngangen til den andre beregningsanordningen 10 er koblet til den andre ytterligere strømsensoren 10. utgang av styresystemet 4, og w er faen-inngangen justerbare AC-maskiner for ulike formål når de drives fra en frekvensomformer, og kan brukes i et autonomt system av elektrisk utstyr (ASE) til kjøretøy med permanentmagnetmotorer . 10 Hensikten med oppfinnelsen er å redusere dreiemomentrippel, forbedre energi-, dynamiske vekt- og størrelsesindikatorer og utvide området for regulering av rotasjonsfrekvensen til den børsteløse elektriske motoren (VD). 1 viser et kretsskjema av en ASE med en VD, i fig. 2 og 3 - vektordiagrammer 20 av de representerende vektorene til generatoren og den elektromekaniske omformeren (EMC); Fig. 4 er et funksjonsdiagram av en dataenhet; Fig. 5 er et funksjonsdiagram avheten; i fig. 6 - et strukturdiagram av EMF og en generator med sensorer for vinkelposisjonen til rotoren, i fig. 7 - et strukturelt diagram av ZO-skiven til EMF-rotoren og generatoren, og en frem- og tilbakegående elektrisk motor, inkludert en 2 p-polet w-fase EMF 2, hvis ankerviklinger er koblet gjennom en frekvensomformer 3, hvis styreinngang er koblet til utgangen til kontrollsystemet 4 (CS), vinkelposisjonssensoren 5 40 av generatorrotoren 1, installert på akse 6, sensor 7 for vinkelposisjonen til rotoren EMF 2 installert på akse 8, de første 9 og andre 10 dataenheter, 5 to proporsjonal-integrerte strømkontrollere 11 og 12, to strømforsterkere 13 og 14, to ekstra sensorer 15 og 16 strøm, sh - fasesensor 17 av generatorens armaturstrøm 1, 5 Osh - fenisk sensor 18 av armaturstrømmen EMF 2, SU 4 er utstyrt med to ekstra utganger, innganger for justering av vinkelen forsinkelse og fremdriftsvinkel og informasjonsinnganger koblet til utgangene til sensorene 5 og 7 vinkelposisjonen til rotorene til generatoren 1 og EMF 2, hvis utgangssignaler er proporsjonale med (2) 50 hvor 6,55 "s 1 d fX 5 1 til utgangen u, - fasesensor 18 til den nåværende kjernen til EMF 2, Hver dataenhet 9 og 10 (fig. 4) inkluderer to koordinatomformere 25 og 26, blokk 27 for modellering av armaturflukskoblinger, blokk 28 for å trekke ut gjennomsnittsverdien, blokk 29 for summering, blokk 30 for deling, hvis utgang er utgangen fra dataenhetene 9 og 10, og inngangen til utbyttet er koblet til utgangen til blokk 29 for summering, første inngang koblet til utgangsblokken 28 valg av gjennomsnittsverdien. Inngangen til blokken 28 er koblet til den andre inngangen til summeringsblokken 29 og til utgangen til den andre koordinattransduseren 26, hvis første og andre innganger er koblet til den første og andre utgangen til blokken 27 for modellering av ankeret flukskoblinger, den første og andre inngangen til den første koordinattransduseren 25 koblet til den første og andre utgangen, den tredje inngangen til en kilde med ekvivalent signal, og den fjerde inngangen til modelleringsblokken 27 er den første inngangen til dataenheten 9 og 10. Delingsinngangen til delingsblokken 30, den tredje inngangen til den andre koordinattransduseren 26, den første inngangen til den første koordinattransduseren 25 er kombinert og representerer den første kanalen til den andre to-kanals inngangen til beregningsanordningen 9 og 10, er den fjerde inngangen til den andre koordinatomformeren, 26, den andre inngangen til den første koordinatomformeren 25 kombinert og representerer den andre kanalen til den andre to-kanals inngangen til beregningsanordningene 9 og 10, og w 1 fase eller w - faseinngangen til den første koordinattransduseren 25 er w-fase- eller w-faseinngangene til dataenhetene 9 og 10. I ASE, med faseregulering av spenningen til generatoren 1 og spenningen til EMF 2, vil ekvivalent likerettet strøm (modul av armaturstrømvektoren) til EMF 2 inneholder, i tillegg til konstantkomponenten, vekselstrømkomponentene, som er årsaken til dreiemomentrippelen og forringelsen av HP-energiindikatorene. dreiemomentet til HP pulserer selv ved en perfekt utjevnet ekvivalent likerettet strøm av EMF 2 på grunn av den diskrete karakteren av endringen i posisjonen til vektoren "armaturstrømmen til EMF 2, som fører ved lave hastigheter til fenomenet stepping av HP, og begrenser dermed rekkevidden av hastighetskontroll til ASE med HP, Diskret arten av endringen i posisjonen til strømvektoren til ankeret til generator 1 forårsaker pulseringer av det elektromagnetiske momentet til generator 1 og fører til en forringelse i energiytelsen til hovedflukskoblingen til EMF 2-ankeret til retningen.d, ortogonalt til strømvektoren til EMF 2-ankeret, opprettholde lik dens gjennomsnittsverdi ved å kontrollere eksitasjonsstrømmen til EMF 2 langs lengdeaksen Yd, som det er nødvendig å kompensere for den variable komponenten av projeksjonen av hovedflukskoblingsvektoren d (tredje i uttrykk, elektromagnetisk moment (fig. 2) Md = (C 1 p d + b (f bd) xd hvor (b er gjennomsnittsverdien av projeksjonen av vektoren til hovedflukskoblingen på retningen E, ortogonalt til ankerstrømvektoren EMF 2 d,40 tillegg eksitasjonsvikling 24 EMF 2 langs lengdeaksen d bestemmes av Ch,1 D \u003d TsU d / sov + 12np6 fremdriftsvinkelen for å slå på ved tomgang, bestemt av installasjonen av sensoren 7 av vinkelposisjonen til rotoren EMF 2; og - gjennomsnittsverdien av projeksjonene til hovedflukskoblingsvektoren til retningen Yr, ortogonalt til generatorarmaturstrømvektoren 1 /ku С, + 61(4) Гф.hvor сг оЫ - forsinkelsesvinkelen for svitsj på ved tomgang, bestemt av installasjonen av sensoren 5 for vinkelposisjonen til rotorgeneratoren 1; 11 yrX - eksitasjonsstrøm og induktiv 1 gnoe spredningsmotstand til den ekstra langsgående eksitasjonsviklingen 21 til generator 1. For å lette vurderingen er diagrammene som viser vektorer (fig. 2 og 3) konstruert for å bytte vinkler for strømmen i fase ZMP 2 og generator 1, lik Fg1 \u003d 0 (tvungen svitsjing), At I nærvær av kommuteringsvinkler, bestemmer dataenheter 9 og 10 projeksjonene til variablene 50 På samme måte er det mulig å eliminere pulseringene til en ekvivalent likrettet. strøm og dreiemoment, på grunn av fasereguleringen av spenningen til generator 1 og den diskrete naturen5 av endringen i strømvektoren til generator 1-ankeret. For dette, projeksjonen av hovedflukskoblingsvektoren til generator 1-ankeret på retning E, ortogonalt på vektoren. generatorarmaturstrøm 1 1, er det nødvendig å opprettholde lik dens gjennomsnittsverdi ved å regulere eksitasjonsstrømmen til generator 1 langs lengdeaksen d, for hvilken det er nødvendig å kompensere for den variable komponenten av projeksjonen av hovedflukskoblingsvektoren b 55 r i uttrykket av det elektromagnetiske momentet (fig, 3): komponenter i hovedflukskoblingen b, 6 (1 tar hensyn til deres amplituder og faser i svitsjeintervallet. Samtidig lager strømregulatorene 11 og 12 det mulig å opprettholde, med tilstrekkelig nøyaktighet for praksis, både i statikk og i dynamikk, projeksjonene av hovedflukskoblingsvektorene p o4 på et nivå som tilsvarer deres gjennomsnittsverdier, inkludert bytteintervaller, De første leddene i uttrykk (2) og (4) er dannet ved bruk av dataenheter 9 og 10, hvis utgangssignaler blir matet til de første inngangene til proporsjonal-integrerte strømkontrollere 11 og 12, hvis andre innganger forsynes med signaler proporsjonale med strømeksitasjon av ytterligere langsgående viklinger 21 og 24 eksitering av generator 1 og EMF 2, Skaleringskoeffisienter ved inngangene til regulatorene 11 og 12 er valgt slik at det totale signalet bestemmes av uttrykk (2) og (4), På grunn av integrasjonskomponentene ved utgangene til regulatorene 1 og 12 genereres et signal som gir, etter forsterkning av forsterkerne 13 og 14, den nødvendige spenningen på de ekstra eksitasjonsviklingene 21 og 24 til generatoren og EMF 2, nødvendig for å opprettholde projeksjonen av vektoren til hovedfluksforbindelsen av generatorarmaturet 1 og EMF 2 (1 g og (1) på et nivå lik deres gjennomsnittsverdier, Velg de tilsvarende overføringsfunksjonene til strømregulatorene 11 og 12 av de ekstra eksitasjonsviklingene 21 og 24 gir dynamikken til eksitasjonen kontrollprosess. Beregningsanordninger 9 og 10 er utformet for å bestemme de variable komponentene til projeksjonene til vektorene til hovedflukskoblingen til generator 1 og EMF 1 på aksen ortogonal til strømvektorene til ankerviklingene til generator 1 og EMF 2, og for å modelldel av flukskoblingene til ytterligere viklinger 21 og 24 for eksitering av generator 1 og EMF 2 i henhold til uttrykkene (2) og (4), For dette brukes den første koordinattransduseren 25, som består av typisk multiplikator og summering elementer og implementerer strømkonverteringen fra fasekomponentene til de langsgående og tverrgående komponentene i henhold til signalene6210 9 .1 5346 sensorene 17 n 18 og i henhold til signalene til sensorene 5 eller 7 for vinkelposisjonen til rotorene til generatoren 1 eller EIP 2. Modellering av hovedflukslenkene til ankeret langs aksene 6, fra 1 utføres i blokk 27 for modellering av de langsgående og tverrgående komponentene til flukslenkene (fig. 5). Ikke-lineære elementer 31 og 32 har samme egenskaper og bestemmer avhengigheten av hovedstrømmen y av den resulterende magnetiseringskraften 1, dvs. (= = G, Magnetiseringskrefter 1, den ene halvdelen av polen bestemmes av summen av magnetiseringskreftene langs lengde- og tverraksen (Fig. 5) MV 0,5 (B + Yu), 111 0,5 (Y, + 11) ,% og de andre halvpolene x - med differansen. Disse magnetiske kreftene tilsvarer flukseffekter), og u, dvs. utgangene til de ikke-lineære elementene 31 og 32. Skalakoeffisientene til forsterkerne 33 og 34 velges slik at det totale signalet kl. utgangene til disse forsterkerne bestemmes av uttrykkene. Videre går komponentene til hovedfluksleddet langs aksene 4, 9 inn i den andre koordinattransduseren 26, bestående av typiske multiplikator- og summeringselementer og gjør overgangen fra de langsgående og tverrgående komponentene til hovedflukskoblingen til komponenten av hovedflukskoblingen (p, ortogonal til ankerstrømvektoren, i henhold til følgende forhold: flukskoblingen mates til inngangen til blokk 28 for å trekke ut gjennomsnittsverdien, ved utgangen av hvilken oppnås gjennomsnittsverdien av hovedfluksforbindelsen o. Blokk 28 kan lages i form av en integrator. Den variable komponenten til hovedflukskoblingen Ab oppnås ved utgangen av summeringsblokken 29 som forskjellen mellom komponentene og tilføres inngangen til summeringsblokken 29. Ved utgangen av delingsblokken 30 mottas et signal som er nødvendig for å simulere flukskoblingen til den langsgående ekstra eksitasjonsviklingen 2 eller 24. Generator 1 og EIP 2 (Lig. 6 og 7) lages ved kombinert eksitasjon, mens armaturene til generator 1 og EIP 2 inneholder sh, - fasegenerator 1 og t-forskjellige EIP 2 ringformede viklinger 19 og 22, stivt festet på den toroidale magnetiske kretsen 35, festet ubevegelig i forhold til huset 36 ved bruk av en ekstern ikke-magnetisk hylse 37, og induktorene 20 og 23 til generatoren 1 og EIP 2 er plassert på begge endesider av ankeret og består av magnetisk ledende sektorer 38, som danner et flerpolssystem, stivt festet på de indre og ytre magnetisk ledende bøssingene 39 og 40, atskilt fra hverandre av en ikke-magnetisk bøssing 41 av induktorer 20 og 23 til generator 1 og EMF 2. Antallet magnetisk ledende sektorer 38 er lik antall poler, aksene til sektorene 38 tilstøtende den ene siden av ankeret faller sammen med aksen til sektorene 38 tilstøtende den andre siden av ankeret. Den indre magnetisk ledende bøssingen 39 er stivt festet på akselen 42, den ytre magnetisk ledende bøssingen 40 er stivt festet til den indre magnetisk ledende bøssingen 39 gjennom den ikke-magnetiske bøssingen 41 til induktorene 20 og 23 til generatoren 1 og EIP 2. den ene siden av ankeret, faste poler 43 på magneten. fast materiale med en polaritet, og ved siden av den andre siden av ankeret - poler 43 laget av et hardmagnetisk materiale med en annen polaritet, på magnetisk ledende sektorer 38 av den ytre magnetisk ledende hylse 40, er strimler 44 av magnetisk mykt materiale festet Ytterligere viklinger 21 og 24 til generator 1 og EIP 2 er laget i form 1534662 12de av en sylindrisk spole 45, festet i forhold til sektoren gjennom en indre ikke-magnetisk hylse 46 og plassert i et rom begrenset av den indre diameteren til ringformede viklinger 19 og 22 av generatoren og EIP 2 og den ytre diameteren til den utvendige magnetisk ledende hylsen 40, fra endene av viklingen 21 og 24 av eksiteringen av generatoren 1 og EMF 2 er tilstøtende gjennom arbeidsspalten til indre endeflater av de magnetisk ledende sektorene 38. Til den ytre endeoverflaten av de magnetisk ledende sektorene 38 på den ene aktive siden av induktorene 20 og 23 til generatoren 1 og EMF 2, for eksempel den høyre, er rotoren festet 47 av vinkelposisjonssensoren, laget i form av en berøringsfri sinus-cosinus roterende skivetransformatortype med høyfrekvente ringtransformatorer 48, hvis statoren 49 er festet på den indre endeflaten av lagerskjoldet 50. Driftsprinsippet for elektriske maskiner av synkron type med kombinert eksitasjon er kjent Bedre bruk av maskinens aktive volum oppnås i maskiner på grunn av den andre aktive siden av statorspolen. Dette forbedrer den termiske tilstanden til maskinen, ettersom den varmekjølende overflaten til statorviklingene øker. En ekstra eksitasjonsvikling av maskinen, nesten uten å øke volumet som er okkupert av maskinen, fører til dannelsen av et ekstra elektromagnetisk moment, og dette momentet varierer i størrelse i samsvar med kontrollsignalet. Tilstedeværelsen av to magnetisk ledende kretser (en krets av magnetoelektrisk type og en krets av elektromagnetisk type) gjør det mulig å utføre en uavhengig elektromekanisk transformasjon med summering av elektromagnetiske momenter på en felles aksel. Utvidelsen av funksjonalitet i elektriske maskiner av denne typen gjør at de kan brukes både som generatorer med regulert spenning, og som motorer styrt av dreiemoment og hastighet en vekselstrømgenerator og en ventilmotor, inkludert en 2 p-polet w-fase 5 elektromekanisk omformer, hvis ankerviklinger er laget i en ringkrets og koblet gjennom en frekvensomformer, hvis kontrollinngang er koblet til utgangen til kontrollsystemet, utstyrt med innganger for å justere etterslepvinkelen og fremføringsvinkelen og informasjonsinnganger , koblet til utgangene til sensorene til vinkelposisjonen til rotoren til den elektromekaniske omformeren og generatoren, p 1, - fasegenerator ankerstrømsensor og w-fase armaturstrømsensor til den elektromekaniske omformeren, karakterisert ved at i for å redusere pulseringene til den roterende. øyeblikk, forbedre energi-, dynamikk-, vekt- og størrelsesindikatorer og utvide rekkevidden av hastighetskontroll, den inkluderer i tillegg den første og andre dataenheten, to proporsjonal-integrerte strømkontrollere, to strømforsterkere og to ekstra strømsensorer, kontrollsystemet er utstyrt med to ekstra utganger, og induktoren til den elektromekaniske omformeren og induktoren til generatoren er utstyrt med en ekstra eksitasjonsvikling, hvor hver akse faller sammen med aksen til polene til den tilsvarende induktoren, armaturviklingene til generatoren 40 og den elektromekaniske omformeren er laget av ring, hver fase av ankerviklingene til den elektromekaniske omformeren og generatoren er laget av to grener plassert den ene i forhold til den andre i en vinkel d / r ved generatoren og F / r ved den elektromekaniske omformeren og sammenkoblet ved deres 1 forskjellige terminaler er den ekstra eksitasjonsviklingen til generatoren koblet til utgangen til den første strømforsterkeren gjennom den første ekstra strømsensoren, inngangen til den første forsterkeren er koblet til utgangen til den første proporsjonal-integrerte kontrolleren, den første inngangen er koblet til utgangen til den første dataenheten, og den andre inngangen er kombinert med den første inngangen til den første kalkulatoren 13141534 bb 2 på enheten og er koblet til utgangen til den første ekstra strømsensoren, den andre to-kanals inngang på den første dataenheten er koblet til den første ekstra utgangen til kontrollsystemet, og w er en 1-fase inngang på denne dataenheten er koblet til utgangen til w,-fase generator armatur strømsensor, ekstra eksitasjonsvikling av den elektromekaniske omformeren er koblet til utgangen til den andre strømforsterkeren gjennom den andre ekstra strømsensoren, inngangen til den andre forsterkeren er koblet til utgangen til den andre proporsjonal-integrerte kontrolleren, hvis første inngang er koblet til til utgangen til den andre dataenheten, og den andre inngangen er kombinert med den første inngangen til den andre dataenheten og koblet til utgangen til den andre ekstra strømsensoren, den andre to-kanals inngangen til den andre dataenheten er koblet til den andre tilleggsutgangen til kontrollsystemet, og w-faseinngangen til denne databehandlingsenheten er koblet til w-fase utgangsarmaturstrømsensoren til en elektromekanisk omformer, hver dataenhet inkluderer to koordinatomformere, en simuleringsenhet for armaturflukskobling, en utvinningsenhet for gjennomsnittsverdi, en summeringsenhet, en divisjonsenhet, hvis utgang er utgangen fra dataenheten, og inngangen til utbyttet er koblet til utgangen til summeringsenheten, den første inngangen til gjennomsnittsverdien ekstraksjonsenhet koblet til utgangen, hvis inngang er koblet til den andre inngangen til summeringsenheten og utgangen til den andre koordinattransduseren, hvis første og andre inngang er koblet til den første og andre utgangen til armaturflukskoblingen simuleringsenhet, den første og andre inngangen koblet til den første og andre utgangen til den første koordinattransduseren, den tredje inngangen - med kilden til RF-signalet og valenssignalet, og den fjerde inngangen til simuleringsenheten er den første inngangen til beregningsenheten, deleinngangen til deleenheten, den tredje inngangen til den andre koordinattransduseren og den første inngangen til den første koordinattransduseren kombineres og representerer den første kanalen til den andre to-kanals inngangen til dataenheten, den fjerde inngangen til den andre koordinattransduseren, den andre inngangen til den første koordinattransduseren er kombinert og representerer den andre kanalen til den andre to-kanals inngangen til dataenheten, og w-faseinngangen til den første koordinattransduseren er w -faseinngang til dataenheten. 2. System for og. 1, forskjellig ved at generatoren og den elektromekaniske omformeren er laget med kombinert eksitasjon, mens de ringformede viklingene til generatorankeret og den elektromekaniske omformeren,

applikasjon

4275862, 18.05.1987

ALL-UNION VITENSKAPLIG FORSKNINGSINSTITUTT FOR ELEKTROMEKANISK INGENIØR

EVSEEV RUDOLF KIRILLOVICH, SAZONOV AREFIY SEMENOVICH

IPC / Tags

Lenkekode

Autonomt system av elektrisk utstyr med permanent magnetmotor

Relaterte patenter

K av prioritetsrangene 4 p inneholder en tredje gruppe med OG-elementer, en gruppe IKKE-elementer og en tredje gruppe med ELLER-elementer, dessuten er den høyest rangerte K-inngangen til noden koblet til dens K-utgang, (K) -inngangen er koblet til den første inngangen til OG-elementet til den tredje gruppen, utgangen som er koblet til (K) - utgangen til noden, og den andre inngangen til dette elementet OG er koblet til utgangen til NOT-elementet , hvis inngang er koblet til K-inngangen til noden, er de påfølgende (K) -inngangene til noden koblet til de tilsvarende første inngangene til elementene OG til den tredje gruppen, hvis utganger er utganger (K) nodeprioritetsranger, og de andre inngangene til disse OG-elementene i den tredje gruppen er koblet til utgangene til NOT-elementene, hvis innganger er koblet til de tilsvarende utgangene til elementene ELLER til den tredje gruppen, inngangene til sistnevnte er koblet til de forrige...

Utseendet til krafttransistorer for strømmer i størrelsesorden titalls og hundrevis av ampere bidro til utviklingen av en rekke alternativer for elektriske trekkstasjoner med transistoriserte kraftomformere i ankerkretsen til en DC-motor med uavhengig eksitasjon. Typisk for denne retningen er verkene til det franske selskapet "Ragono" og det amerikanske - "General Electric" og "Chrysler".

Selskapet "Ragono" laget en elektrisk drivenhet for og med en totalvekt på ca. 1200 kg, og ombygde biler "Renault 5L (Renault 5L)" ble brukt som prototyper. Drivenheten utføres fra en motor med en merkeeffekt på 6 kW ved en merkehastighet på 5000 min-1 og en spenning på 96 V. To transistorpulsomformere er anordnet i den elektriske drivkretsen. Effektomformeren i ankerkretsen består av en parallellkobling av 11 grupper med tre transistorer hver. Med en nominell motorarmaturstrøm på 75 A og et maksimalt strømforhold på ca. 4 A, overstiger ikke den maksimale strømbelastningen på transistoren 10 A. Hver gruppe transistorer er utstyrt med en beskyttende induktans og en reversdiode. Effektomformeren opererer med en konstant koblingsfrekvens på 700 Hz og gir en endring i den relative varigheten av utgangsspenningspulsene fra 0,05 til 1. Hastighetsreguleringen ved eksitering utføres opp til en maksimal hastighet på 7000 min-1 ved hjelp av en transistoromformer designet for å endre eksitasjonsstrømmen fra 2 til 8 A ved en konstant koblingsfrekvens på 1000 Hz.

Ris. 3.5. Opplegg for den elektriske stasjonen til det elektriske kjøretøyet ETV-1 med en transistoromformer fra selskapet "General Electric"

Et skjematisk diagram av den elektriske stasjonen utviklet av General Electric for Chrysler eksperimentelle elektriske kjøretøy ETV-1 er vist i fig. 3.5. I henhold til den generelle strukturen er denne elektriske drivenheten nær to-soners kontrollalternativet vist i fig. 3.3. DC-motoren med uavhengig eksitasjon M mates fra trekkbatteriet GB gjennom kraftomformeren til ankerkretsen. OB-eksitasjonsviklingen mottar strøm gjennom PV-eksitasjonsomformeren.

Det viktigste kjennetegnet er bruken av kraftige krafttransistorer. Selskapet har tidligere utført en studie av en rekke alternativer for transistoromformere som bruker krafttransistorer fra ulike selskaper 2SD648 fra Toshiba (Toshiba) for 200 A, 300 V; RSD-751 fra EVC for 100 A, 450 V og en rekke andre; etter det ble en egen kraftmodul utviklet (Ml-MZ i fig. 3.5). Denne modulen er en sammenstilling av to Darlington-transistorer og en shunt-flyback-diode.

Krafttransistorparametere i henhold til Darlington-kretsen:

Samler-emitter spenning 350V

Metningsspenning ved strøm 200 A 1,6V

Merkestrøm 200 A

DC-forsterkning ved nominell kollektorstrøm 250

Samlerstrøm falltid 1,2 μs

Forsinkelsestid 2,6 µs

To moduler Ml og M2 (fig. 3.5) er koblet parallelt, og gjennom dem tilføres pulskraft til motorankeret i skyvemodus. I dette tilfellet, i akselerasjonsmodus med maksimal akselerasjon, når strømmen 400 A, og varigheten av en slik strøm tillatt av kraftomformeren er 1 minutt. For kontinuerlig drift er omformerens merkestrøm 200 A, som er i samsvar med egenskapene til den påførte elektriske motoren, som har en nominell kontinuerlig strøm på 175 A.

I modusen for elektrisk impulsbremsing er ankeret til motoren M lukket av transistormodulen M3, som gjør det mulig å ha en maksimal ankerstrøm under bremsing på 200 A i 1 min og 100 A i lang tid. Når ankerkretsen periodisk lukkes, akkumuleres elektromagnetisk energi i induktansene til ankeret og tilleggspolene til motoren, som deretter utlades til GB-lagringsbatteriet gjennom kretsene til de omvendte diodene til strømomformeren.

Induktans LI er designet for å beskytte transistormoduler mot overspenning når enheter i frekvensomformeren byttes. Utladningen av energien akkumulert i denne induktansen når den energiserte kretsen er slått av, tilveiebringes av en parallell beskyttelseskrets fra ventilen VI og motstanden. Beskyttelse av transistormoduler fra uakseptable moduser når transistorer slås på og av utføres av spesielle beskyttelseskretser fra kondensatorene CI, C2, ventil V2 og motstander Rl, R2. I tillegg er kollektor-emitterkretsene beskyttet mot overspenninger av Zener-dioder Z1 og Z2.

Den transistoriserte kraftomformeren opererer med en relativt høy svitsjefrekvens. Denne frekvensen er ikke konstant, men endres med driftssyklusen og når en maksimal verdi på 2000 Hz. For å kompensere for den induktive motstanden til batteriet og monteringsledningene, shuntes inngangen til strømomformeren av en kondensatorbank F med en total kapasitet på 1200 μF.

PV-eksitasjonsomformeren regulerer eksitasjonsstrømmen i området fra 2,0 til 10,6 A ved en konstant svitsjefrekvens til utgangstransistoren lik 9500 Hz. KZ-V5-porter brukes til å beskytte utgangstransistoren. Samtidig bestemmes noen kretsfunksjoner til PV-omformeren av det faktum at i det elektriske kjøretøyet ETV-1 utfører denne omformeren en andre funksjon - en ombord ladelikeretter. I denne modusen tilføres spenningen til et enfaset nettverk på 115 V gjennom en enfaset brolikeretter (ikke vist i diagrammet i fig. 3.5) til punktene a - pluss og b - minus. Samtidig slås induktansen L2 på i trekkbatteriets ladekrets, som jevner ut batteriladestrømmen. I denne modusen opererer PV-omformeren med en variabel koblingsfrekvens på 5-15 kHz og med en justerbar ladestrøm fra 2 til 24 A.

Den elektriske motoren reverseres ved å bytte polariteten til eksitasjonsviklingen til OB ved hjelp av kontaktorer VIN.

Den elektriske kjørekontrollen leveres av MP-mikroprosessoren i henhold til strukturen vist i fig. 3.5. Kjøre- og bremsepedalene er koblet til masterpotensiometre, som bestemmer styresignalene for trekkraft og bremsemoment. Magnetiske sensorer for armaturstrømmen til TY-motoren, eksitasjonsstrømmen til TV-en og batteristrømmen til TB, sammen med signalene på batterispenningen og hastigheten til DS-motoren, er involvert i prosessen med å beregne dreiemomentet på skaftet. Mikroprosessoren kontrollerer driften av anker- og PV-eksitasjonsomformerne gjennom UV- og UT-grensesnittenhetene i samsvar med spesifisert trekkraft eller bremsemoment. Siden når motorens eksitasjonsstrøm tvinges til 10,6 A, er motorhastigheten 1800 min-1, driften av ankerkraftomformeren skjer i sonen fra denne hastigheten og nesten til null. Ved en hastighet på 1800 til 5000 min-1 er ankereffektomformeren i metningsmodus og blir i tillegg shuntet av KSh-kontaktoren. Denne shuntomformerkretsen brukes også til regenerativ bremsing ved høye hastigheter.

Moderne design av likestrømsmotorer med uavhengig eksitasjon, regulert innenfor et ganske bredt område, skaper grunnlaget for konstruksjon av elektriske trekkstasjoner som ikke har pulsomformere med komplekse enheter for tvungen svitsjing av tyristorer i motorens armaturkrets. Slike elektriske stasjoner ble utviklet i USSR av NAMI-laboratoriet, og i utlandet av en rekke japanske firmaer.

Elbilen, som vist av statistikken for inneværende år, er den åpenbare fremtiden for bilindustrien, og den nærmeste fremtiden. Mange verdenskjente bilprodusenter investerer enorme summer i utviklingen av elektriske kjøretøy. Målet er ønsket om å spare på oljeprodukter, hvis pris øker systematisk, samt behovet for å redusere skadelige utslipp til atmosfæren og søke etter de nyeste energilagringsenheter, energiforbruksteknologier.

For tiden er de største markedene for elektriske kjøretøy USA, Japan, Kina og en rekke europeiske land (Nederland, Tyskland, Norge, Frankrike, Storbritannia). En rekke merker er engasjert i produksjon av elektriske kjøretøy, som Renault (Fluence Z.E. og ZOE), Nissan (Leaf, Toyota (RAV4EV), Ford (Focus Electric), Honda (FitEV), BMW (Active C), Tesla (Roadster og Model S), Volvo (C30 Electric)), Mitsubishi (I MiEV). Hvis vi snakker om landet vårt, var 2015 preget av en enestående vekst i salget av slike biler, som utgjorde 400% bare i de første åtte månedene av dette året.

Det tyder på at flere og flere fans av miljøvennlig blir stadig flere: Fra januar til august er det ifølge innenriksdepartementet registrert 231 elbiler i landet. Ja, en slik "nyhet" appellerte utvilsomt til mange ukrainere "til deres smak". Og poenget ligger i et effektivt "elektrisk dyr", som, som de sier, vil spare penger og spare miljøet. Som du kanskje har gjettet, vil samtalen handle om elmotoren. La oss sammen finne ut "hva det er og hva det spises med."

1. Hvordan fungerer en elbil?

Et elektrisk kjøretøy er i hovedsak et kjøretøy som drives av en eller flere elektriske motorer. Utvendig ser transporten ut som bensin, men Det er en veldig viktig forskjell: den stillegående driften av motoren."Quiet" (slik vi kan kalle den elektriske motoren) drives av et batteri (noen ganger solcelle, batteri eller spesialisert brenselcelle), som utfører funksjonen til en "drivstofftank" og forsyner kraftenheten med energi. Elbilen er også utstyrt med en kontroller – en enhet som styrer driften av elmotoren og regulerer energiflyten i nettverket mellom batteriene og motoren. Alle andre komponenter er nesten de samme som i andre biler: bremser, kollisjonsputer...

For å komme inn på det grunnleggende om hvordan en elbil fungerer, la oss se på teknikken for å konvertere en standard bensinbil til en elektrisk. En slik bil ble gjenfødt fra bensin Geo Prism. For å konvertere den andre til en elektrisk stasjon, har dens interne design gjennomgått mindre endringer. Først og fremst gjorde designerne unntak for bensinmotor, clutch, bensintank, eksosrør. "Mechanics" forble på sin plass og tjente i andre gir. Dette ble etterfulgt av installasjon av en kontroller og en AC-motor. Bly-syrebatterier ble plassert på gulvet i kjøretøyet. Ingeniører byttet også ut bremsesystemet og utstyrte bilen med servostyring, vannpumpe og klimaanlegg. En vakuumpumpe ble lagt til for å forbedre bremsesystemet.

Transmisjonen var koblet på en slik måte at når spaken beveget seg, ble signaler overført til kontrolleren. Elbilen var også utstyrt med en lader, et voltmeter, to potensiometre, som koblet dem til gasspedalen og kontrolleren. Som et resultat mottok designerne en elbil med følgende egenskaper:

- kjørelengde på en enkelt batterilading - 80 km;

Akselerasjon til "hundrevis" på 15 sekunder;

Mengden energi som kreves for å lade batteriene: 12 kWh;

Total masse batterier: 500 kg.

"Newbie" viste seg å være enkel å administrere, noe som ikke var forskjellig fra det i en bil som bruker bensin.

Designet til et elektrisk kjøretøy har mange fordeler. Poenget er dens pålitelighet, fordi antallet bevegelige deler og sammenstillinger er minimert. For å forstå hvordan en elbil fungerer, må du først bli nærmere kjent med komponentene: girkasse, batteri, elektronisk kontrollsystem og en spesiell innebygd lader. La oss starte med den første. Denne instansen har den enkleste girkassen, siden den på de fleste modellene er en enkel ett-trinns girkasse.

Hvis vi snakker om den innebygde laderen, er dette en ganske praktisk funksjon i en elbil, da den gir deg rett til å vurdere muligheten for å lade et kjøretøy fra en vanlig stikkontakt. For å konvertere høyspent DC til AC, bruker de fleste produsenter en spesiell omformer. Den brukes også til å lade et ekstra 12W batteri. (det er nødvendig for å drive for eksempel et klimaanlegg, elektrisk servostyring eller et lydsystem).

Det elektroniske kontrollsystemet tar ansvar for sikkerhet, energisparing og førerkomfort. Graver man enda dypere, brukes et slikt system også til å håndtere høyspenning, sikre normal bevegelse, regulere trekkraft, kontrollere bremsesystemet og strømforbruket. Dette systemet inkluderer visse inngangssensorer, en kontrollenhet, etc.

Inngangssensorene utfører funksjonen til en "estimator" av posisjonen til "gass" og "bremse" pedalene, girvelgeren, trykket i bremsesystemet og graden av ladning. Hovedaspektene ved driften av det elektriske kjøretøyet (energiforbruk, energigjenvinning, gjenværende batterilading) vises på instrumentpanelet.

En viktig komponent i "stuffingen" til elbilen er kontrolleren. Den mottar strøm fra batteriene og skyver dem til den elektriske motoren. Ved hjelp av to potensiometre (variable motstander) som er plassert på gasspedalen, genereres et signal som "forteller" kontrolleren om hvor mye energi den må transportere. Når kjøretøyet står i ro, sendes det ingen pulser.

Som allerede rapportert, fra en bensinbil, kjennetegnes en elektrisk av en stille tur. Og det handler om frekvensen av pulser sendt av kontrolleren - 15 tusen ganger per sekund. Det menneskelige øret kan knapt oppdage en slik rekkevidde av pulsering, så bevegelsen til bilen er nesten ikke ledsaget av noen lyder.

2. Elektriske motorer og batterier

Etter at vi har vurdert ytterligere detaljer i utformingen av bilen og mer eller mindre forstått prinsippet om dens drift, fortsetter vi direkte til avsløringen av emnet i artikkelen vår, nemlig den elektriske motoren og energibatteriet som jobber med den i par. Den elektriske motoren er et slags «hjerte» i bilen og har i likhet med andre «hypostaser» en rekke funksjoner. For det første, dens hovedfunksjon er å skape, den er i stand til å konvertere elektrisk energi til mekanisk energi.

Driften av motoren utføres i henhold til prinsippet om elektromagnetisk induksjon (utseendet til en elektromotorisk kraft i en lukket krets når den magnetiske fluksen endres). Generelt består en elektrisk motor av flere trefasede asynkrone eller synkrone elektriske maskiner, hvis drift avhenger av vekselstrøm. Start er 15 kW. Maksimal hastighet kan nå 200 kW. Virkningsgraden til det elektriske kraftverket og forbrenningsmotoren sammenlignes som 90 % til 25 %. I tillegg har den elektriske enheten mange fordeler, inkludert muligheten til å oppnå maksimalt dreiemoment mens den beveger seg i alle hastigheter, samt enkel design, fordelaktig luftkjøling og muligheten til å operere uten bruk av generator.

I dag er drift av motorhjul populært. Og ikke rart, for kombinasjonen av et konvensjonelt hjul og en elektrisk motor i én enhet øker komforten og brukervennligheten.

Fordelen med AC-motorer er muligheten til å jobbe i generatormodus på tidspunktet for kjøretøybremsing, noe som bidrar til generering av energi og lagring i batterier. Da kan den brukes mens du kjører elbil og vil bidra til å øke rekkevidden med 15 %. Mange produsenter bruker to eller flere elektriske motorer i monteringen av noen modeller. Dermed øker designerne krafttrekket, fordi i dette tilfellet settes hvert hjul i bevegelse separat eller flere samtidig. Et slikt trekk vil bli fulgt av en reduksjon i girkassen, som oppnås ved å integrere elektriske motorer i hjulene. Men uansett hva de sier, vil et slikt grep føre til en økning i uavfjærede masser og komplisere kjøringen.

"Vennen" til en elektrisk motor er et batteri. Ham uten henne, som de sier, «verken her eller der». Den brukes til å gi strøm til "hjertet" av bilen. Generelt finnes det mange varianter av batterier. Kjøpet av noen av dem kan koste kunden, som de sier, "en pen penny", fordi de er overpriset. Det billigste og, som et resultat, det mest populære alternativet - blysyrebatterier som er 97 % resirkulerbare. Opp et hakk er nikkel-metall hybridbatterier, som yter og koster mer enn blybatterier.

Litium-ion-batterier er ideelle for elektriske kjøretøy, da de kan overgå de to første typene når det gjelder kompakthet, letthet og energisparing. Den samme situasjonen er med prispolitikken, fordi denne typen batteri er den dyreste. Det er en kombinasjon av flere moduler som til sammen leverer 300 watt systemisk strøm. Batterikapasiteten er vanligvis direkte proporsjonal med motoreffekten. Batterilevetiden er begrenset til 7 år.

Ofte utstyrer mange bilprodusenter sine elektriske kjøretøy med et annet lite ekstra batteri som "gjenoppliver" arbeidet med biltilbehør: dashbord, frontlykter, bilradio, kollisjonsputer, elektriske vinduer, vindusviskere, etc.

I utgangspunktet, i utformingen av elektriske kjøretøy, bruker ingeniører fra kjente bilprodusenter litium-ion-batterier. Det er i dette faktum at hovedårsaken til de høye kostnadene for denne typen bil ligger.

De fleste kunder, merkelig nok, foretrekker bensinbiler, som vil koste dem mindre. En frastøtende effekt produseres også av lang ventetid på at batteriet skal lades og ikke særlig god autonomi. I dag brukes elektriske kjøretøy hovedsakelig som transport for byen. Kjørestil, banedekning har en sterk innvirkning på autonomien. Mange produsenter har klart å oppnå en rekkevidde på 150 km uten ekstra lading, men dette er på 70 km/t. Hvis du bestemmer deg for å akselerere til 130 km / t, vil du ikke reise mer enn 70 km. For å hjelpe sjåføren har mange selskaper utviklet spesielle teknologier som lar deg øke autonomien et sted opptil 300 km. Den tidligere nevnte regenerative bremsingen er en av disse teknologiene og er i stand til å gjenvinne opptil 30 % av den brukte energien.

3. Elbillading

Men likevel, hvis du allerede har bestemt deg for å kjøpe en elbil, vil den første gode nyheten for deg være det faktum at det vil ta deg 3-4 ganger mindre utgifter for å vedlikeholde en slik bil, fordi de generelt sett er avhengige av kostnaden for strøm. Alle vet at prisen på petroleumsprodukter stadig øker.

Selve ladingen inkluderer to kretser: ladekrets og ladekontrollkrets. Den nevnte kontrolleren er i stand til å overvåke strømmen og temperaturen på batteriet for å holde ladetiden på et minimum. Dette skjer under et komplekst ladesystem. Hvis du tar ladingen som er enklere, i dette tilfellet reguleres spenningen eller strømmen basert på antakelser om egenskapene til batteriet, overvåket på grunnlag av justering av dem. For eksempel, en ladeenhet "klemmer" ut av seg selv den maksimale strømmen for å lade en elbil opp til 80%, kort tid etter å ha nådd dette merket, reduserer den strømstrømmen kraftig ved slutten av ladingen. Alt dette er smart gjennomtenkt for å unngå overoppheting av batteriet. Lading kan «leve et eget liv» og være uavhengig av utformingen av elbilenheten, eller være fullt integrert i elektriske kjøretøy.

Umiddelbart etter prispolitikken er mange kjøpere bekymret for bilens ladesystem, fordi kjøretøyets kjørelengde på en enkelt batterilading er "klemt" inn i visse grenser. Som du vet, er en integrert del av bruk av en elbil behovet for å systematisk lade batteriet, noe som igjen tar mye tid.

I praksis, hvis kjørelengden på din "elbil" ikke overstiger 50-60 km daglig, har du ingenting å frykte. Men hva om du elsker lange og lange turer? Ikke fortvil! Det er mange løsninger på problemet. For det første krever en elbil god batterilading, noe du kan gjøre med et 3-3,5 kW husholdningselektronett. Husk at normal ladning nås først etter åtte timer! Hvis du ikke liker det, eller ikke kan vente, så er hurtiglading et alternativ for deg, som er tilgjengelig på spesialstasjoner med en kapasitet på opptil 50 kW. Så du kan lade "traveren" din opptil 80 % på bare 30 minutter.

En annen måte vil være elementær utskifting av et utladet batteri med et ladet, som kan utføres på spesielle utvekslingsstasjoner. Magna-Charge-ladesystemet er spesielt populært i utviklede land i denne forbindelse.

Den består av to inkarnasjoner: en ladestasjon installert på veggen av huset og et ladesystem som er plassert i bagasjerommet til en elbil. Den første kobles til 240 volt-nettverket ved hjelp av en 40 ampere maskin. En annen bruker et induktivt panel (halvparten av en transformator) til dette. Den andre halvparten er i kupeen bak elbilnummeret. Dermed lar dette systemet deg gjøre ladingen av bilen mer komfortabel og raskere.

Men igjen, alle disse avgjørelsene finner sted i byen eller landet der utviklingen av infrastruktur kan spores, nemlig de samme lade- og byttestasjonene og parkeringsplassene.

I løpet av det siste tiåret har elektriske kjøretøyer stadig erobret motorvognmarkedet.

Mange faktorer bidrar til dette:

Masseovergangen til elektrisk transport hemmes av følgende ufullstendig løste problemer og mangler ved elektriske kjøretøy:

• lav batterikapasitet, henholdsvis lav billengde uten opplading;
• høy pris på batteripakken, skjørhet;
• uutviklet nettverk av ladestasjoner, lang batteritid (lade) selv i høyhastighetsmodus;
• tilstedeværelsen i de elektriske kontrollenhetene og elektriske ledninger av høyspenninger som er farlige for sjåføren og passasjerene;
• avhending av elektriske kjøretøybatterier er skadelig for miljøet;
• de fleste av de elektroniske komponentene til biler, inkludert batteriet, repareres ved aggregatmetoden, det vil si at de erstattes fullstendig med brukbare;
• levetiden til moderne elektriske motorer er ikke stor nok;
• driften av bilens interiørvarmesystem i den kalde årstiden øker energiforbruket til et elektrisk kjøretøy betydelig;
• problemene med å bruke elektriske kjøretøy i godstransport over lange avstander er fortsatt uløst.

Selvfølgelig er denne listen mye lengre.

Utviklerne av de ledende bilprodusentene forbedrer enheten til et elektrisk kjøretøy (elektriske motorer, batterier, ladestasjoner, etc.), og bringer epoken med elektriske kjøretøy for individuell bruk nærmere.

I bilindustriens terminologi er det gitt et klart begrep om hva en elbil er: "Et kjøretøy hvis hovedtrekker er en elektrisk stasjon."

En av hovedfordelene med en elektrisk motor sammenlignet med en forbrenningsmotor er dens høye effektivitet - opptil 95%. Det antas at elbilen er absolutt miljøvennlig. Dette er ikke helt sant. Elektrisitetsproduksjon i de fleste land er basert på termiske kraftverk som brenner drivstoff og skader miljøet. Atomkraftverk er ikke mindre farlige. Det er rasjonelt å vurdere utviklingen av elbilmarkedet med en økning i andelen "grønn" elektrisitet: solcellepaneler, vindenergi og andre.

I bilsystemer med forbrenningsmotorer brukes hovedsakelig DC-elektriske motorer: startere, børstedrev, vifter, drivstoffpumpe, ulike regulatorer. Disse elektriske motorene bruker et "børstesamler"-system for å overføre strøm til en roterende rotor, derfor kalles de kollektor. I elektriske kjøretøy kreves det høye strømmer for å gi høyt dreiemoment. Gnistende børster mens de beveger seg på samlelamellene fører til for tidlig slitasje på dette området. Derfor, i elektriske kjøretøy, brukes vanligvis børsteløse motorer.

For å redusere mengden strøm som flyter gjennom motorviklingene, i henhold til Ohms lov, er det nødvendig å øke forsyningsspenningen. I denne forstand er trefasede vekselstrømsmotorer mest effektive: synkrone (for eksempel på Mitsubishi i-MiEV) eller asynkrone (på Chevrolet Volt).

Høyeffektive elektriske motorer med minimale dimensjoner og vekt er for tiden under utvikling. Drivenheten fra produsenten Yasa Motors har en masse på 25 kg, og når et dreiemoment på 650 Nm. Den kraftigste elbilen Venturi VBB-3 har en elektrisk motor på 3 tusen liter. Med.

Batteri for elektrisk kjøretøy

Trekkbatteriet til et elektrisk kjøretøy har betydelig forskjeller fra batteriet til biler med forbrenningsmotorer.
Først av alt er utgangsspenningen til batteriene til elektriske kjøretøy for å redusere strømmer, henholdsvis termisk og energitap, mye høyere enn de tradisjonelle 12 volts. For eksempel, i de første bilene av Lola-Drayson-merket, valgte utviklerne batterier med en kapasitet på 60 kWh med en nominell spenning på 700 V. Det er lett å beregne at med en elektrisk motoreffekt på 200 kW, en slik bil kan ikke kjøre mer enn 15 minutter uten å lade. Under forholdene for ringracing på elektriske sportsbiler er det nødvendig å bytte batteriet oftere enn hjulene. Den nære fremtidens racer-elbil er i stand til å akselerere til 100 km/t på ett sekund.

De fleste EV-batterier har en innebygd ladeprosesskontroller som ligner på bærbare batterier, bare på et høyere nivå. I tillegg er det installert et innebygd væskekjølesystem i kraftige batteripakker, som også øker vekten.

Transmisjon for elektriske kjøretøy

Et av de positive tekniske punktene ved design av elektriske kjøretøy er muligheten for en forenklet girkasse. Noen modeller har en ett-trinns girkasse. I elektriske kjøretøy med motorer montert i hjul (Active Wheel) utføres girfunksjonen elektronisk. Dette lar deg bruke et annet viktig alternativ: etterfylling av batterilading ved bremsing av den "elektriske motoren". Denne metoden har lenge vært brukt i elektriske kjøretøy.

Funksjon av kontrollenheter for elektriske kjøretøy

Den elektriske kretsen til et elektrisk kjøretøy har sine egne egenskaper i kretsløpet til kontroll- og styringsenheter. De fleste elektriske systemer i elektriske kjøretøy er bygget i henhold til tradisjonelle ordninger designet for nettverksspenningen om bord på 12 V. Derfor er det nødvendig å installere en ekstra omformerkrets for å konvertere den høye batterispenningen til den innebygde spenningen på 12 V. i det elektriske kjøretøyet. Et ekstra 12-volts batteri med liten kapasitet er installert i de fleste modeller . Prinsippet for drift av hovedsystemene til et elektrisk kjøretøy (ABS, ESP, klimaanlegg og andre) endres ikke.

For å sikre maksimal effektivitet i bruk av batterikapasiteten bruker klimakontrollen til bilen i den kalde årstiden forvarming fra stasjonære kilder før turen, da forbrukes batterienergien kun for å opprettholde temperaturen i bilen. Derfor legger designere spesiell vekt på bruken av moderne varmeisolerende materialer i interiørtrim. Slik sett er bruk av nanoteknologiske materialer relevant.

Systemer med lysemittere av bilen (svinger, nær / langt, dimensjoner, salong og andre) brukes, hovedsakelig, energisparende LED-type. Prinsippet for drift av det elektriske utstyret til bilen er basert på kontaktløse elektroniske kontrollsystemer.

Styreenheten for den elektriske motoren (motorene) er, sammenlignet med tilsvarende enheter for forbrenningsmotorer, et høyytelses datakompleks som styrer driften av de fleste energibetydende noder med tanke på å oppnå maksimal effektivitet ved bruk av batterikapasiteten. Den produserer:

• fordeling av energi mellom elektriske stasjoner;
• trekkraft kontroll;
• overvåking av enheter og systemer til et elektrisk kjøretøy;
• bil dynamikk kontroll;
• kontroll av forsyningsspenninger til ombordsystemer;
• bruk av fjernovervåking.

En elbil er ikke en luksus

Utsikter for elbiler i nær fremtid:

• kjørelengde uten å lade opp til 500 km;
• akselerasjonsdynamikk - mindre enn 3 sekunder til 100 km / t (elektriske passasjerkjøretøyer);
• kostnaden for et gjennomsnittlig strømbatteri er mindre enn 7 tusen USD;
• Rask ladetid er mindre enn 15 minutter.

Den nærmeste fremtidens elbil vil være utstyrt med ubemannede kontroll- og navigasjonssystemer.

Hvis du bestemmer deg for å bli med i den fortsatt lille hæren av elektriske kjøretøy, må du først og fremst lære hvordan en elbil og dens hovedsystemer fungerer.

Noen tips når du bestemmer deg for hvilken elbil du skal velge:

• uten kjørelengde eller med kort levetid, men med nytt batteri;
• med mulighet for rask lading av batteri;
• med en modellproduksjonserfaring på minst 2 år (i løpet av denne tiden vil problemene med elektriske kjøretøy i denne modellserien ha tid til å manifestere seg).

Fremtiden tilhører elektriske kjøretøy!