Тяговый электродвигатель для электромобиля

Тяговые системы электромобилей (окончание)

Опубликовано electro в Пнд, 08/23/2010 - 20:00

Тем не менее ряд бесспорных преимуществ электродвигателей переменного тока побуждает вести интенсивные исследовательские работы по созданию тяговых систем электромобилей с такими двигателями. Из них наибольшее внимание уделяется асинхронному двигателю, к преимуществам которого относятся:

простота и технологичность конструкции, что определяет низкую начальную стоимость

принципиальная возможность выполнения, обеспечивающего высокую частоту вращения, что позволяет заметно улучшить массогабаритные характеристики

высокий собственный КПД в силу отсутствия ряда составляющих потерь в коллекторно-щеточном узле, добавочных полюсах, а также меньших потерь на возбуждение

принципиально высокая надежность и малые затраты на уход.

Другие типы электродвигателей переменного тока (синхронные, индукторные и т. п.), во многих отношениях уступающие асинхронному, тем не менее продолжают изучаться применительно к тяговым системам в целях упрощения решения основной проблемы использования двигателей переменного тока, а именно проблемы силового преобразователя частоты. Дело в том, что при первичном источнике энергии постоянного тока применение любого электродвигателя переменного тока вызывает необходимость в соответствующем силовом преобразователе постоянного тока в переменный (преобразователе частоты или коммутаторе тока). Сложность, недостаточная надежность, низкие массогабаритные показатели и высокая начальная стоимость таких преобразователей существенно ухудшают в настоящее время конкурентоспособность тяговых систем переменного тока.

Из большого числа работ по изучению конкурентоспособности различных вариантов тягового электропривода наиболее интересным вариантом является сравнение показателей электродвигателей (табл. 3.2) и силовых преобразователей (табл. 3.3), выполненное сотрудниками фирмы «Дженерал электрик» применительно к перспективному легковому электромобилю ETV-1. Расчеты выполнялись для движения по стандартному циклу

Сравнительные характеристики электродвигателей

SAE / 227, a который вместе с другими стандартными циклами описан далее.

Соотношения, следующие из данных табл. 3.2 и 3.3, в основном справедливы и для отечественных условий. Можно лишь отметить заниженную оценку стоимости синхронных двигателей в табл. 3.2. Более справедливые данные по относительной стоимости для отечественных условий приведены в графе примечания табл. 3.2.

Данные сравнения вариантов до настоящего времени определяют выводы в пользу тягового электропривода постоянного тока. В частности, этот вариант был принят и для электромобиля ETV-1, создаваемого объединением фирм «Дженерал электрик-Крайслер».

Значительный опыт создания электромобилей, накопленный к настоящему времени, позволяет сформулировать основные требования к тяговой системе электромобиля и его электроприводу в частности. Эти требования целесообразно разделить на четыре группы: функциональные, конструктивные, эксплуатационные и экономические. Ниже приводятся требования, часть из которых является требованиями к электромобилю в целом, но, кроме того, есть ряд требований, которые определяются использованием специфических свойств электропривода последние по существу расширяют полезные потребительские качества электромобиля как транспортного средства. Все эти требования рассматриваются применительно к городским грузовым и легковым электромобилям, полная масса которых находится в пределах 3 т.

*пределы плавного изменения скорости движения от 3 до 70 км/ч

*стабильность автоматического поддержания установленной водителем скорости от 20 до 60 км/ч не ниже 10 %, это позволяет энергетически выгодно двигаться в колонне или *потоке городского движения

*плавное управление тяговым моментом при трогании и разгоне

*плавное управление тормозным моментом при скорости выше 15—20 км/ч и его *автоматическая стабилизация в любом тормозном режиме

*автоматическое ограничение максимального момента и мощности на заданном уровне

*ограничение зарядного тока батареи при рекуперативном торможении на максимально допустимом для данного состояния батареи уровне

*максимальное использование возможностей рекуперации энергии при торможении или движении под уклон

*возможность движения в режиме выбега (наката) с плавным переходом в режимы тяги или электрического торможения

*реверсирование только после остановки электромобиля .

*масса тягового электропривода не должна превышать 5— 6 % от полной массы электромобиля

*узлы и агрегаты тягового электропривода должны выполняться в виде конструктивно законченных модулей, легко заменяемых в условиях эксплуатации

*агрегаты тягового электропривода должны иметь защиту от проникновения посторонних тел и воды, соответствующую месту их установки

*должна быть предусмотрена защита от попадания потенциала на кузов электромобиля, защита электрических цепей от недопустимых перегрузок и коротких замыканий, а при движении электромобиля — от нарушений и сбоев при кратковременных перерывах в питании

*должна быть предусмотрена защита от недопустимых последствий ошибочных действий водителя, например типа блокировки при нарушении предписанной последовательности операций управления.

*работоспособность тягового электропривода должна обеспечиваться при температуре окружающей среды в пределах от —40 °С до +40 °С

*бортовая система диагностики должна информировать водителя о месте и общем характере неисправности в тяговой системе в целях прежде всего распознавания следующих возможных ситуаций: отказа в тяговой системе разряда тяговой батареи и его последствий частичного нарушения работоспособности последствий неправильных действий водителя

*восстановление тягового электрооборудования должно заключаться в основном в замене неисправных узлов и агрегатов

*периодичность основного технического обслуживания тягового электропривода: в объеме ТО-1 — через 1000—1500 км пробега, в объеме ТО-2 — через 10—15 тыс. км.

*начальная стоимость тягового электропривода не должна превышать 15—20 % стоимости электромобиля в целом

*трудоемкость технического обслуживания тягового электропривода не должна превышать 30—40 % от общей трудоемкости технического обслуживания электромобиля в целом.

Тяговые двигатели на постоянных магнитах в электроприводе электромобиля Текст научной статьи по специальности Энергетика

  • вентильный тяговый двигатель , 
  • тяговый электропривод , 
  • электромобиль , 
  • тяговая аккумуляторная батарея , 
  • двигатели с возбуждением от постоянных магнитов , 
  • valve tractive motor , 
  • tractive electric drive , 
  • electromobile , 
  • tractive storage battery , 
  • permanent magnet motor
  • Аннотация научной статьи по энергетике, автор научной работы - Бербиренков Иван Александрович, Лохнин Вячеслав Васильевич

    Проведен анализ и сравнение тяговых электроприводов с различными типами тяговых электродвигателей (постоянного тока, асинхронный, вентильный с возбуждением от постоянных магнитов). Показано, что наиболее перспективным является тяговый электропривод с вентильным двигателем с возбуждением от постоянных магнитов. Для вентильных двигателей с возбуждением от постоянных магнитов предложены новые конструкции роторов коллекторного и когтеобразного типов, обеспечивающих максимально достижимую концентрацию магнитного потока в рабочем воздушном зазоре.

    Abstract 2011 year, VAK speciality - 05.14.00, author - Berbirenkov Ivan Aleksandrovich, Lohnin Vyacheslav Vasilievich, Bulletin of the Tomsk Polytechnic University

    Tractive electric drives with different types of tractive electric motors (direct current, induction, valve with excitation from permanent magnets) have been analyzed and compared. It was shown that the tractive electric drive with valve motor with excitation from permanent magnets is the most perspective ones. New constructions of rotors of collector and claw-shaped types were proposed for valve motors with excitation from permanent magnets. They provide maximum accessible magnetic flux concentration in working air gap.

    Научная статья по специальности " Энергетика " из научного журнала "Известия Томского политехнического университета", Бербиренков Иван Александрович, Лохнин Вячеслав Васильевич

    Скопируйте отформатированную библиографическую ссылку через буфер обмена или перейдите по одной из ссылок для импорта в Менеджер библиографий.

    Бербиренков Иван Александрович, Лохнин Вячеслав Васильевич Тяговые двигатели на постоянных магнитах в электроприводе электромобиля // Известия ТПУ. 2011. №4. URL: http://cyberleninka.ru/article/n/tyagovye-dvigateli-na-postoyannyh-magnitah-v-elektroprivode-elektromobilya (дата обращения: 11.06.2016).

    Бербиренков Иван Александрович et al. Тяговые двигатели на постоянных магнитах в электроприводе электромобиля Известия Томского политехнического университета 318 (2011). URL: http://cyberleninka.ru/article/n/tyagovye-dvigateli-na-postoyannyh-magnitah-v-elektroprivode-elektromobilya (дата обращения: 11.06.2016).

    Бербиренков Иван Александрович & Лохнин Вячеслав Васильевич (2011). Тяговые двигатели на постоянных магнитах в электроприводе электромобиля. Известия Томского политехнического университета URL: http://cyberleninka.ru/article/n/tyagovye-dvigateli-na-postoyannyh-magnitah-v-elektroprivode-elektromobilya (дата обращения: 11.06.2016).

    Скопируйте отформатированную библиографическую ссылку через буфер обмена или перейдите по одной из ссылок для импорта в Менеджер библиографий.

    Бербиренков Иван Александрович, Лохнин Вячеслав Васильевич Тяговые двигатели на постоянных магнитах в электроприводе электромобиля // Известия ТПУ. 2011. №4

    Бербиренков Иван Александрович et al. Тяговые двигатели на постоянных магнитах в электроприводе электромобиля Известия Томского политехнического университета 318 (2011).

    Бербиренков Иван Александрович & Лохнин Вячеслав Васильевич (2011). Тяговые двигатели на постоянных магнитах в электроприводе электромобиля. Известия Томского политехнического университета

    Электродвигатель

    В конструкции современного автомобиля используется несколько десятков электродвигателей разного назначения

    Тяговый электродвигатель для электромобиля

    Электродвигатели используются в качестве силовых установок "экологичных" автомобилей: электромобилей, гибридов и автомобилей, работающих на топливных элементах.Однако даже в самом простом бензиновом семейном седане можно найти десятки маломощных электромоторов разного назначения.

    История применения электромоторов в конструкции автомобиля

    Общее представление об электрическом транспорте появилось после того, как в 1831 году М. Фарадеем был открыт закон электромагнитной индукции. Первый двигатель, принцип работы которого основывался на данном законе, был разработан в 1834 году Борисом Якоби – русским физиком и изобретателем.

    Глава шайки гангстеров из американского сериала "Lost" считал, что Toyota Prius - прекрасный автомобиль для грабителей, так как позволяет подъезжать к намеченной точке бесшумно

    Первые автомобили с электродвигателями в качестве силовой установки появились в 1880-х годах. Популярность электромобилей на рубеже 19 и 20-го веков объясняется просто — по всем характеристикам двигатели внутреннего сгорания тех лет уступали электромоторам. В дальнейшем, с увеличением мощности бензиновых и дизельных ДВС об электродвигателях надолго забыли. Новая волна интереса к электромоторам относится к эпохе Великого нефтяного кризиса 70-х годов двадцатого века, однако ни один из представленных в то время образцов так и не дошел до массового серийного производства.

    Настоящим ренессансом для гибридов и электромобилей стало первое десятилетие 21-го века. С одной стороны, благодаря развитию электроники и компьютерных технологий появилась возможность контролировать и экономить заряд батарей, с другой, цены на нефтяное топливо постепенно подтолкнули потребителей к поискам альтернативных источников энергии.

    Виды электродвигателей

    Чаще всего в бытовых приборах и в конструкции автомобиля встречаются так называемые магнитоэлектрические двигатели, которые подразделяются по типу потребляемой энергии две группы — постоянного и переменного тока.

    Администрация Американского национального общества слепых потребовала от правительства США издать закон, обязывающий владельцев электромобилей использовать гаджет, имитирующий звук бензинового мотора

    Есть и универсальные двигатели, которые могут работать как от постоянного, так и от переменного напряжения. Существует и еще одна важная категория классификации двигателей: конструкция щёточно-коллекторного узла. В зависимости от его наличия или отсутствия двигатели делят на коллекторные и бесколлекторные. В автомобиле в основном применяются коллекторные двигатели (один из них вращается в обратную сторону и выполняет роль генератора ), но, в некоторых случаях могут быть установлены электромоторы других типов. Чаще всего в бытовых приборах и в конструкции автомобиля встречаются так называемые магнитоэлектрические двигатели, которые по типу потребляемой энергии подразделяется на две большие группы — на двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока

    Двигатели переменного тока

    Двигатели переменного тока бывают синхронными и асинхронными и подразделяются на группы по количеству обмоток: однофазные, двухфазные и трехфазные. Чаще всего в бытовых целях используются асинхронные электродвигатели переменного тока. Также в современных автомобилях все чаще можно столкнуться с применением так называемых шаговых двигателей. Вал этих электромоторов при работе не должен непрерывно вращаться. Более того, возможен поворот на заданный угол. Это свойство шаговых двигателей оказалось очень востребованным при конструировании различных дополнительных приспособлений. которых в современных автомобилях становится все больше. К примеру, шаговым двигателем приводятся в движение заслонки климат-контроля. Их применение удобно с точки зрения сохранения звукового комфорта в салоне: шаговый электродвигатель включается лишь на короткое время и не вращается постоянно.

    Тяговый электродвигатель

    Тяговые электродвигатели, которые применяют в электромобилях, плавсредствах, трамваях и поездах метро, конструктивно не отличаются от других электромоторов. Более того, в качестве тягового электродвигателя могут быть применены моторы разных типов. Дело в особых требованиях, которые предъявляются к электромотору, призванному заменить двигатель внутреннего сгорания. Главные характеристики тягового электродвигателя - крутящий момент и частота вращения. Помимо этих свойств тяговый электродвигатель оценивается по ряду специфических свойств: по так называемой перегрузочной способности, которая необходима для высокого пускового ускорения по низкому уровню выделяемого при работе тепла и так далее.

    Штат Калифорния - "страна электромобилей". Там действуют самые жесткие нормы по количеству вредных выбросов в мире

    Изначально в конструкции электромобилей использовался один тяговый электродвигателя с редуктором, соединенный с механизмом трансмиссии, но в современных конструкциях все чаще применяется принцип «мотор-колесо» (Active Wheel). Этот агрегат устанавливается к примеру, в спорткар Volage. Суть концепции заключается в раздельном приводе каждого колеса индивидуальным электромотором под руководством общей управляющей компьютерной программы. Преимущество ее заключается в возможности избавиться от сложной трансмиссии, в которой, как известно, теряется часть энергии силовой установки. Помимо трансмиссии система "мотор-колесо" позволяет ликвидировать отдельные механизмы ABS, ESP и даже гидравлическую тормозную систему, так как электромоторы берут их функции на себя.

    Преимущества и недостатки электродвигателей

    Электродвигатели отличаются компактностью и небольшой массой. Среди преимуществ также следует выделить простоту эксплуатации, отсутствие вредных выбросов при работе, долговечность, низкий уровень шума. Определенный недостаток можно усмотреть лишь в повышение нагрузки на бортовую сеть автомобиля при увеличении количества электродвигателей.

    Выявление и устранение неполадок

    Зачастую работе электропривода мешают обстоятельства, напрямую с конструкцией электромотора не связанные. Например, если люк с электроприводом не закрывается, следует начать поиск причины с визуального осмотра направляющих, которые могут быть загрязнены, и лишь потом делать вывод о выходе из строя электромотора.

    В 2015 году компания Mitsubishi намерена поставлять в Россию 7 моделей электромобилей

    Причиной поломки электродвигателя может стать короткое замыкание. Работоспособность электродвигателя можно проверить, подключив его напрямую к аккумулятору при помощи двух проводов. Если после соединения проводов электродвигатель заработал, причина отсутствия контакта в нарушении штатной проводки.

    Тяговый электродвигатель для электромобиля

    Тема — Тяговый Электродвигатель. Основные Сведения.

    Тяговый электродвигатель (или сокращённо ТЭД) является электрической машиной, которая предназначена для создания движения различных транспортных средств (электропоездов, электровозов, тепловозов, троллейбусов, трамваев, электроходов, электромобилей, больших грузных авто с электроприводом, машин и танков на гусеничном ходу с электроприводом).

    Все разновидности тяговых электродвигателей классифицируют по:

    1) роду электрического тока (постоянный и переменный)

    2) системе передачи вращения от вала к механизму (индивидуальный и групповой)

    3) системе действующей вентиляции (принудительная и самовентиляция)

    4) типу подвешивания (опорно-рамная и опорно-осевая)

    5) способу электропитания (от аккумулятора или от контактной сети)

    Тяговый электродвигатель, в принципе, является электрическим двигателем с непосредственной передачей действующего вращающего момента на электродвигатель того или иного транспортного средства (гребной винт, колесо, гусеницу). В конце 19 века было сделано несколько видов безредукторных тяговых электродвигателей, когда якорь устанавливается прямо на саму ось колёсной пары. Но даже полное подрессоривание электродвигателя к рабочей оси не устраняло имеющейся недостатков в конструкции, которые вели к невозможности создать необходимую мощность электродвигателя . Данная проблема устранилась с установкой специального понижающего редуктора, что позволило сильно повысить общую мощность и разогнать нужную скорость для массового использования тяговых электродвигателей на различных транспортных средствах силу имеющейся тяги.

    Кроме обычного режима работы тяговые электродвигатели также способны работать в обратном режиме (противоположное вращение вала тягового электродвигателя), и в режим электрогенератора (при необходимости электрического торможения). Значимым моментом применения тяговых электродвигателей является нужда в обеспечении плавного пуска и торможения электродвигателя для управления скоростью транспортного средства.

    Вначале управление силой электрического тока делалось за счет включения различных резисторов и изменения электрической схемы имеющейся коммутации силовых электроцепей. Для того, что бы уйти от бесполезной нагрузки и значительно повысить коэффициент полезного действия начали использовать импульсный электрический ток, управление которого не нуждалась в резисторах. Далее начали применять различные электронные схемы, которые управлялись специальными микропроцессорами. Для регулирования этих схем использовались контроллеры, которые управлялись самим человеком, что задавал нужную скорость машине.

    Подключение электродвигателя &rsaquo Реверсивное Подключение Электродвигателя

    Самая простая и распространенная схема подключения кнопок управления, контактов и катушек магнитных пускателей. Рассмотрим направление электрического тока, в работе схемы.

    Электродвигатели АИР &rsaquo Электродвигатель Аир Описание

    основное модификации по условиям окружающей среды (тропическое, химически стойкое, для сельского хозяйства) по точности установочных размеров (высокой точности и повышенной.

    Источники:
    www.electro-machines.ru, cyberleninka.ru, blamper.ru, eldvigs.ru


    21 сентебря 2017 года

    Комментариев пока нет!
    Ваше имя *
    Ваш Email *

    Сумма цифр справа: код подтверждения

    Популярное:

  • Не работает детский электромобиль причины (73)
  • Электромобили детские схемы электрические (57)
  • Мотор колесо для самоката своими руками (55)
  • Дешевый электромобиль в россии (49)
  • Электродвигатель для электромобиля как его сделать (42)
  • Налог на электромобиль в россии (36)

  • Надавно добавленные материалы:

    Bmw x5 детский электромобиль

    Лицензионный детский электромобиль M 2762 (MP4) EBR-1 BMW X5, белый - оборудован встроенным планшетом, также есть разъёмы для подключения внешних устройств, что делает

    Читать далее

    Детский электромобиль bmw z4

    Доставка в Мариуполь из другого городаДетский электромобиль BMW Z4 белый, Rastar (?81800/1) В этой детской версии элитного автомобиля все, как

    Читать далее

    Bmw x6 jj258 электромобиль

    Детский электромобиль JJ 258 R-1 джип BMW X6 белый - дизайн этого превосходного детского электромобиля сделан в стиле джипа компании

    Читать далее

    Детские электромобили bmw x6

    Детский электромобиль M 0569 BMW X6 кабриолет на радиоуправлении Детский электромобиль M 0569 BMW X6 кабриолет предназначен для детей от 2-до 8

    Читать далее

    Детский электромобиль bmw х6

    Также у нас вы можете приобрести запасной редуктор для электромобиля BMW x6 JJ 258 - редуктор

    Читать далее

    Детский аккумуляторный электромобиль bmw

    Каталог детских электромобилей BMW находится по адресу – http://hybroid.ru/kidselectriccars/bmwДетские электромобили с аккумуляторной батареей вряд ли можно назвать детской игрушкой. Это скорее

    Читать далее

    Детский электромобиль джип bmw

    Детский электромобиль JJ 258 R-4 джип BMW X6 синий - детский электромобиль имеет обтекаемый корпус с изящными изгибами, яркие

    Читать далее