Таза электр көлігінің құрылымы мен дизайны дәстүрлі іштен жану қозғалтқышымен жұмыс істейтін көліктен өзгеше. Бұл сонымен қатар күрделі жүйелік инженерия. Оңтайлы басқару процесіне қол жеткізу үшін қуатты аккумулятор технологиясын, қозғалтқыш жетегі технологиясын, автомобиль технологиясын және заманауи басқару теориясын біріктіру қажет. Электр көлігі ғылымы мен технологиясын дамыту жоспарында ел «үш тік және үш көлденең» ғылыми-зерттеу және тәжірибелік-конструкторлық жұмыс жоспарын ұстануды жалғастыруда және «таза электр жетегі» технологиясын трансформациялау стратегиясына сәйкес «үш көлденең» ортақ негізгі технологиялар бойынша зерттеулерді, яғни жетек қозғалтқышы мен оны басқару жүйесі, қуатты аккумулятор және оны басқару жүйесі және қуат беру жүйесін зерттеуді одан әрі атап көрсетеді. Әрбір ірі өндіруші ұлттық даму стратегиясына сәйкес өзінің бизнесін дамыту стратегиясын қалыптастырады.
Автор жаңа энергетикалық қозғалтқышты әзірлеу процесіндегі негізгі технологияларды сұрыптайды, қозғалтқышты жобалау, сынау және өндіру үшін теориялық негіз бен анықтама береді. Жоспар таза электр көліктерінің қозғалтқышындағы электр жетегінің негізгі технологияларын талдау үшін үш тарауға бөлінген. Бүгін біз алдымен электр жетегінің технологияларының принципі мен жіктелуін таныстырамыз.
1-сурет. Күш берілісін әзірлеудегі негізгі сілтемелер
Қазіргі уақытта таза электр көліктерінің негізгі технологиялары келесі төрт санатты қамтиды:
2-сурет. Қуат берілісінің негізгі технологиялары
Қозғалтқыш жүйесінің анықтамасы
Көлік батареясының күйіне және көлік қуатына қойылатын талаптарға сәйкес, ол борттық энергия сақтау құрылғысы шығаратын электр энергиясын механикалық энергияға айналдырады, ал энергия тарату құрылғысы арқылы жетек доңғалақтарына беріледі, ал көліктің механикалық энергиясының бөліктері электр энергиясына айналады және көлік тежеген кезде энергия сақтау құрылғысына қайтарылады. Электрлік жетек жүйесіне қозғалтқыш, беріліс механизмі, қозғалтқышты басқару құралы және басқа да компоненттер кіреді. Электр энергиясын жетек жүйесінің техникалық параметрлерін жобалау негізінен қуат, айналу моменті, жылдамдық, кернеу, төмендету коэффициенті, қуат көзінің сыйымдылығы, шығыс қуаты, кернеу, ток және т.б. кіреді.
1) Қозғалтқыш контроллері
Инвертор деп те аталады, ол қуат батареясының кірісіндегі тұрақты токты айнымалы токқа түрлендіреді. Негізгі компоненттер:
◎ IGBT: қуатты электронды қосқыш, принципі: контроллер арқылы IGBT көпір тұтқасын басқарып, белгілі бір жиілік пен тізбекті қосқышты жауып, үш фазалы айнымалы токты генерациялайды. Қуатты электронды қосқышты жабуды басқару арқылы айнымалы кернеуді түрлендіруге болады. Содан кейін жұмыс циклін басқару арқылы айнымалы ток кернеуі генерацияланады.
◎ Пленка сыйымдылығы: сүзу функциясы; ток сенсоры: үш фазалы ораманың тогын анықтайды.
2) Басқару және басқару тізбегі: компьютерлік басқару тақтасы, IGBT басқару
Қозғалтқыш контроллерінің рөлі тұрақты токты айнымалы токқа түрлендіру, әрбір сигналды қабылдау және сәйкес қуат пен момент шығару болып табылады. Негізгі компоненттер: қуатты электронды қосқыш, пленкалы конденсатор, ток сенсоры, әртүрлі қосқыштарды ашу, әртүрлі бағыттағы токтарды қалыптастыру және айнымалы кернеуді генерациялау үшін басқару жетегінің тізбегі. Сондықтан синусоидалы айнымалы токты тіктөртбұрыштарға бөлуге болады. Тіктөртбұрыштардың ауданы бірдей биіктіктегі кернеуге түрлендіріледі. x осі жұмыс циклін басқару арқылы ұзындықты басқаруды жүзеге асырады және ақырында ауданның баламалы түрленуін жүзеге асырады. Осылайша, тұрақты ток қуатын белгілі бір жиілікте және реттілік қосқышында IGBT көпір иінін жабу үшін контроллер арқылы басқаруға болады, бұл үш фазалы айнымалы ток қуатын генерациялайды.
Қазіргі уақытта жетек тізбегінің негізгі компоненттері импортқа тәуелді: конденсаторлар, IGBT/MOSFET коммутатор түтіктері, DSP, электрондық чиптер және тәуелсіз түрде өндірілетін, бірақ қуаты әлсіз интегралдық схемалар: тәуелсіз түрде өндірілетін арнайы схемалар, сенсорлар, қосқыштар: қуат көздері, диодтар, индукторлар, көп қабатты схемалық тақталар, оқшауланған сымдар, радиаторлар.
3) Қозғалтқыш: үш фазалы айнымалы токты машинаға айналдыру
Құрылымы: алдыңғы және артқы қақпақтар, қабықшалар, біліктер және мойынтіректер
â-Ž Магниттік тізбек: статор өзегі, ротор өзегі
â-Ž Электр тізбегі: статор орамасы, ротор өткізгіші
4) Таратушы құрылғы
Беріліс қорабы немесе редуктор қозғалтқыш шығаратын момент жылдамдығын бүкіл көлік құралына қажетті жылдамдық пен моментке түрлендіреді.
Қозғалтқыштың түрі
Қозғалтқыштар келесі төрт санатқа бөлінеді. Қазіргі уақытта айнымалы ток индукциялық қозғалтқыштары және тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштар жаңа энергиялық электр көліктерінің ең көп таралған түрлері болып табылады. Сондықтан біз айнымалы ток индукциялық қозғалтқышы мен тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыш технологиясына назар аударамыз.
| Тұрақты ток қозғалтқышы | Айнымалы ток индукциялық қозғалтқышы | Тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыш | Ауыстырылатын кедергі қозғалтқышы | |
| Артықшылығы | Басқару жүйесінің төмен құны, төмен талаптары | Төмен баға, кең қуат қамтуы, дамыған басқару технологиясы, жоғары сенімділік | Жоғары қуат тығыздығы, жоғары тиімділік, шағын өлшем | Қарапайым құрылым, басқару жүйесінің төмен талаптары |
| Кемшілігі | Жоғары техникалық қызмет көрсету талаптары, төмен жылдамдық, төмен айналу моменті, қысқа қызмет ету мерзімі | Шағын тиімді аумақТөмен қуат тығыздығы | Жоғары құны Қоршаған ортаға бейімделудің нашарлығы | Айналым моментінің үлкен ауытқуыЖоғары жұмыс шуы |
| Қолданба | Шағын немесе мини төмен жылдамдықты электр көлігі | Электрлік бизнес көлігі және жеңіл автомобильдер | Электрлік бизнес көлігі және жеңіл автомобильдер | Аралас қуатты көлік |
1) Айнымалы ток индукциялық асинхронды қозғалтқыш
Айнымалы ток индуктивті асинхронды қозғалтқышының жұмыс принципі - орама статор ұяшығы мен ротор арқылы өтеді: ол жоғары магнит өткізгіштігі бар жұқа болат парақтармен қабаттастырылған. Үш фазалы электр тогы орама арқылы өтеді. Фарадейдің электромагниттік индукция заңына сәйкес, айналмалы магнит өрісі пайда болады, бұл ротордың айналуының себебі. Статордың үш катушкасы 120 градус аралықпен қосылған, ал ток өткізгіш олардың айналасында магнит өрістерін тудырады. Үш фазалы қуат көзі осы арнайы орналасуға қолданылған кезде, магнит өрістері белгілі бір уақытта айнымалы токтың өзгеруімен әртүрлі бағытта өзгеріп, біркелкі айналу қарқындылығы бар магнит өрісін тудырады. Магнит өрісінің айналу жылдамдығы синхронды жылдамдық деп аталады. Фарадей заңына сәйкес, магнит өрісі айнымалы болғандықтан, ішіне жабық өткізгіш орналастырылған делік, контур контурда ток тудыратын электр қозғаушы күшті сезеді. Бұл жағдай магнит өрісіндегі ток өткізгіш контурға ұқсайды, контурда электромагниттік күш тудырады, ал Хуань Цзян айнала бастайды. Тиін торына ұқсас нәрсені қолдана отырып, үш фазалы айнымалы ток статор арқылы айналмалы магнит өрісін тудырады, ал ток соңғы сақинамен қысқа тұйықталған тиін торлы өзекте индукцияланады, сондықтан ротор айнала бастайды, сондықтан қозғалтқыш асинхронды қозғалтқыш деп аталады. Электр тогын тудыру үшін роторға тікелей қосылудың орнына электромагниттік индукцияның көмегімен роторға оқшаулағыш темір өзек қабыршақтары толтырылады, сондықтан кішкентай өлшемді темір құйынды токтың минималды шығынын қамтамасыз етеді.
2) айнымалы ток синхронды қозғалтқышы
Синхронды қозғалтқыштың роторы асинхронды қозғалтқыштан ерекшеленеді. Тұрақты магнит роторға орнатылған, оны бетіне орнатылған және ендірілген түрге бөлуге болады. Ротор кремнийлі болат парақтан жасалған, ал тұрақты магнит ендірілген. Статор сонымен қатар синусоидалық айнымалы токтың өлшемі мен фазасын басқаратын 120 фазалық айырмашылығы бар айнымалы токпен қосылған, сондықтан статор тудыратын магнит өрісі ротор тудыратын магнит өрісіне қарама-қарсы болады және магнит өрісі айналады. Осылайша, статор магнитпен тартылып, ротормен бірге айналады. Циклден кейінгі цикл статор мен ротордың жұтылуы арқылы жасалады.
Қорытынды: Электр көліктеріне арналған қозғалтқыш жетегі негізінен негізгі ағымға айналды, бірақ ол бірыңғай емес, әртараптандырылған. Әрбір қозғалтқыш жетегі жүйесінің өзіндік кешенді индексі бар. Әрбір жүйе қолданыстағы электр көлік жетегіне қолданылады. Олардың көпшілігі асинхронды қозғалтқыштар және тұрақты магнитті синхронды қозғалтқыштар, ал кейбіреулері ауыспалы қозғалтқыштарға тырысады. Қозғалтқыш жетегі бірнеше пәндердің кешенді қолданылуы мен даму перспективаларын көрсету үшін қуат электроникасы технологиясын, микроэлектроника технологиясын, сандық технологияны, автоматты басқару технологиясын, материалтануды және басқа да пәндерді біріктіретінін атап өткен жөн. Ол электр көлік қозғалтқыштарындағы күшті бәсекелес. Болашақ электр көліктерінде орын алу үшін барлық қозғалтқыш түрлері қозғалтқыш құрылымын оңтайландырумен қатар, басқару жүйесінің интеллектуалды және сандық аспектілерін үнемі зерттеп отыруы керек.
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 30 қаңтар
