NAMI-0189E je znázorněn na Obr. 3.6.
Rýže. 3.6. Schéma elektrického pohonu se spínáním sekcí baterie a regulací buzením
Trakční motor M je napájen dvěma trakčními bateriovými jednotkami GB1 a GB2, které jsou do jeho obvodu zapojeny buď paralelně nebo sériově pomocí stykačů KB. V obvodu kotvy motoru jsou navíc rozběhové odpory R1 a R2, které jsou bočníkem stykače KSh. Budicí proud motoru je regulován tyristorovým pulsním měničem obsahujícím hlavní tyristor V2 a spínací - V3. Reverzaci motoru zajišťuje stykač KR, který spíná polaritu napětí na budícím vinutí OB. Provozní režimy elektrického pohonu se nastavují speciálním ovladačem. Toto zařízení ovládané ovladačem obsahuje přepínače režimů a také indukční přestavovač, jehož poloha určuje pomocí řídicí jednotky B U hodnotu budícího proudu. Budicí proud motoru zase určuje velikost proudu kotvy
(3.3)
stejně jako dynamický moment na hřídeli motoru
V ustálených provozních režimech motoru Mdyn = 0 a z výrazu (3.4) vyplývá, že budicí proud určuje otáčky podle vzorce
(3.5)
kde UП je napájecí napětí obvodu kotvy motoru; a
#1 - když je KB vypnutá
#2 - když je zapnutá KB
S pomocí řídící jednotky BU negativ zpětná vazba podle proudu baterie a směru na budicím vinutí motoru se stabilizují nastavené hodnoty budicího proudu a proudu baterie a tím i jízdní režimy podle výrazů (3.4) a (3.5).
Při startování elektromobilu se bloky baterie zapojují paralelně, zapnutím stykače K se motor přes rezistor RI spustí na první reostatický stupeň. Buzení motoru je nastaveno blízko maxima. Další sešlápnutí plynového pedálu a tím ovlivnění regulátoru během zrychlování způsobí zapnutí druhého stupně reostatu zapojením rezistorů RI rezistor #2 paralelně přes tyristor VI. Při poklesu startovacího proudu sepne stykač KSH a zkratuje startovací reostaty. Tyristor VI se poté vrátí do vypnutého stavu. Další ovládání se provádí změnou budícího proudu. Při dosažení rychlosti 30 km/h regulátor přepne bateriové bloky na sériové zapojení a pokračuje v řízení změnou budícího proudu.
Rekuperační brzdění nastává se zvýšením budícího proudu a zvýšením v důsledku toho motor emf. Diodou V začne protékat nabíjecí proud baterie jak při zapojení bloků do série, tak paralelně. Rozsah možného rekuperačního regenerativního brzdění dr závisí na použité redukci budícího toku motoru a lze jej určit z následujícího vztahu.
Pokrok nestojí a vše jde dopředu a vyvíjí se. To platí i pro systémy elektrického pohonu. Nástup frekvenčně řízených elektrických pohonů a různé cesty jejich správa provádí vlastní úpravy stupně rozvoje těchto zařízení. A to vedlo k tomu, že asynchronní elektrický pohon začíná postupně nahrazovat stejnosměrné stroje v trakční systémy– elektrické vlaky, trolejbusy, hlavní elektrické lokomotivy. Výjimkou není ani automobilová výbava.
Moderní realita je taková, že provoz a údržba stejnosměrných pohonů u bagrů a těžkých sklápěčů je spojena s řadou nepříjemností, ale moderní rozvoj vědy, stejně jako dostupnost potřebné základny prvků, značně usnadnil řešení tento problém. Proto v roce 2005 návrháři " silové stroje» začala vytvářet novou řadu elektrických pohonů - asynchronní (frekvenční). Jsou vyvinuty speciálně pro nakladače a důlní sklápěče vyráběné společností OJSC BELAZ, jakož i výkonná rypadla vyráběná společnostmi Uralmash a Izhorskiye Zavody.
Trakční asynchronní elektrický pohon
Systém asynchronní motor– frekvenční měnič je zdaleka nejsložitější ze systémů elektrického pohonu. Trakční asynchronní pohon je založen na vektorovém řízení. Je také nutné zajistit víceúrovňový ochranný a poplašný systém bezpečná práce systémy, a tedy systémy software a vizualizace umožňující monitorování a nastavení systému.
Ale kromě značné komplikace řídicího systému trakčního asynchronního elektrického pohonu má značné výhody oproti starým stejnosměrným systémům, které se používaly v r. důlní vozíky JSC "BELAZ":
- Absence sestavy kolektor-kartáč vlastní systému, což výrazně snižuje provozní náklady.
- Kromě, trakční motor umístěn tak, že se k němu elektrikář musí doslova protlačit, což také klade zvláštní nároky na personál údržby.
- Pokud je stav kolektoru nevyhovující, složitější opravárenské práce- a to jsou prostoje a ztráty. V asynchronní stroj není žádný sběratel.
- Při provozu na stejnosměrný proud se přepínání mezi režimem trakce a brzdění provádělo mechanicky - pomocí stykačů. V systému s AD je spínání prováděno silovými ventily pomocí řídicích algoritmů FC.
Cena. Výhody a nevýhody
Trakční náklady asynchronní elektrický pohon dost vysoko a je to zastrašující. Ale kromě nákladů na pořízení, instalaci a zprovoznění jsou to i náklady na provoz. Vzhledem k tomu, že sestava kartáč-kolektor v IM s rotorem nakrátko
chybí, provozní náklady se výrazně snižují. Přece hlavní slabé místo Stejnosměrné stroje jsou právě kolektorovou sestavou, která se musí pravidelně čistit, měnit kartáče a někdy i samotný kolektor. Také asynchronní obvody jsou v celkových rozměrech menší než DPT. Frekvenční měniče jsou vybaveny diagnostickými a výstražnými zařízeními, které pomáhají při odstraňování problémů. Také pokud některý prvek selže, stačí vyměnit buňku resp napájecí modul zařízení a je připraveno k použití.
Pomocná elektrická zařízení zavolejte skupinu pomocných zařízení a zařízení, která zajišťují vytápění a větrání kabiny a nástavby, čištění oken kabiny a světlometů, zvukové alarmy, příjem rádia a další pomocné funkce.
Vývojové trendy různé systémy vozidla, spojené se zvýšením účinnosti, spolehlivosti, komfortu a bezpečnosti provozu, vedou k tomu, že role elektrického zařízení, zejména elektrického pohonu pomocné systémy, se neustále zvyšuje. Pokud před 25...30 lety produkční vozy neexistovaly prakticky žádné mechanismy s elektrickým pohonem, v současné době jsou dokonce nákladní automobily vybaveny nejméně 3 ... 4 elektromotory a automobily - 5 ... 8 nebo více, v závislosti na třídě.
Elektrický pohon nazývaný elektromechanický systém sestávající z elektrického motoru (nebo několika elektromotorů), převodového mechanismu k pracovní stroj a veškeré vybavení pro ovládání motoru. Hlavní zařízení vozu, kde se používá elektrický pohon, jsou ohřívače a ventilátory prostoru pro cestující, startovací ohřívače, čističe skel a světlometů, mechanismy pro zvedání brýlí, antény, pohyblivá sedadla atd.
Doba trvání práce a její povaha určují provozní režim pohonu. U elektrického pohonu je obvyklé rozlišovat tři hlavní režimy provozu: nepřetržitý, krátkodobý a přerušovaný.
Nepřetržitý režim se vyznačuje takovou dobou trvání, při které při provozu elektromotoru dosáhne jeho teplota ustálené hodnoty. Jako příklad mechanismů s dlouhým provozním režimem lze uvést ohřívače a ventilátory interiéru vozu.
Momentální režim má relativně krátkou provozní dobu a teplota motoru nestihne dosáhnout ustálené hodnoty. Přestávka v chodu akčního členu stačí k ochlazení motoru na teplotu životní prostředí. Tento způsob provozu je typický pro většinu různá zařízení krátkodobá akce: zvedání oken, řízení antén, přesun sedadel atd.
Přerušovaný režim charakterizovaná pracovní dobou, která se střídá s pauzami (zastavení nebo volnoběh), a v žádném z období provozu nedosáhne teplota motoru ustálené hodnoty a při odebírání zátěže se motor nestihne vychladit na teplotu okolí. Příkladem automobilových zařízení pracujících v tomto režimu mohou být stěrače čelního skla (v příslušných režimech), ostřikovače čelního skla atd.
charakteristický rys pro přerušovaný režim je poměr pracovní části periody T" k celému období T. Tento ukazatel se nazývá relativní doba prac ATD nebo relativní pracovní cyklus PV, měřeno v procentech.
Požadavky na elektromotory instalované v konkrétní jednotce vozidla jsou zvláště specifické a jsou určeny provozními režimy této jednotky. Při volbě typu motoru je nutné porovnat provozní podmínky pohonu s vlastnostmi mechanických charakteristik různé druhy elektromotory. Je obvyklé rozlišovat mezi přirozenými a umělými mechanickými charakteristikami motoru. První odpovídá jmenovitým podmínkám pro jeho zahrnutí, normálnímu schématu zapojení a nepřítomnosti jakýchkoli dalších prvků v obvodech motoru. Umělé charakteristiky se získávají změnou napětí na motoru, včetně přídavných prvků v obvodu motoru a připojením těchto obvodů podle speciálních schémat.
Jedním z nejslibnějších směrů ve vývoji elektrického pohonu pomocných systémů automobilu je vytvoření elektromotorů o výkonu až 100 W s buzením z permanentních magnetů.
aplikace permanentní magnety umožňuje výrazně zlepšit technický a ekonomický výkon elektromotorů: snížit hmotnost, rozměry, zlepšit efektivitu. Mezi výhody patří absence budicích vinutí, což zjednodušuje vnitřní zapojení, zvyšuje spolehlivost elektromotorů. Navíc díky nezávislému buzení mohou být všechny motory s permanentními magnety reverzibilní.
Typické provedení motoru s permanentním magnetem používaného v topných tělesech je znázorněno na obr. 7.1 .
Permanentní magnety 4 jsou upevněny v pouzdru 3 pomocí dvou ocelových plochých pružin 6 připevněný k tělu. Kotva 7 elektromotor se otáčí ve dvou samonaklápěcích kluzných ložiskách 5 . Grafitové kartáče 2 přitlačena k rozdělovači pružinami 1, vyrobeno z měděného pásu a vyfrézováno na jednotlivé lamely.
Princip činnosti elektrických strojů s permanentními magnety je podobný známému principu činnosti strojů s elektromagnetické buzení- v elektromotoru spolupůsobením polí kotvy a statoru vzniká kroutící moment. Zdrojem magnetického toku v takových elektromotorech je permanentní magnet. Charakteristikou magnetu je jeho demagnetizační křivka (část hysterezní smyčky ležící v kvadrantu II), znázorněná na Obr. 7.2. Vlastnosti materiálu jsou určeny zbytkovými indukčními hodnotami V r a donucovací síla H S. Užitečný tok magnetu do vnějšího obvodu není konstantní, ale závisí na celkovém účinku vnějších demagnetizačních faktorů.
Jak je patrné z Obr. 7.2, pracovní bod magnetu mimo motorový systém N, pracovní bod smontovaný s tělem M a pracovní bod magnetu v sestavě motoru NA odlišný. Navíc u většiny magnetických materiálů je proces demagnetizace magnetu nevratný, protože návrat z bodu s nižší indukcí do bodu s vyšší indukcí (například při demontáži a montáži elektromotoru) probíhá podél návratových křivek, které se neshoduje s demagnetizační křivkou.
Kvůli tomuhle důležitou výhodou magnetů z oxidu barnatého používaných v automobilovém průmyslu je nejen jejich relativní levnost, ale také shoda v určitých mezích (až do inflexního bodu) návratových a demagnetizačních křivek. Pokud je účinek vnějších demagnetizačních faktorů takový, že se pracovní bod magnetu pohybuje za kolenem, vraťte se do bodu NA již není možné a pracovní bod v sestaveném systému již bude bodem NA 1 s menší indukcí. Proto je při výpočtu elektromotorů s permanentními magnety velmi důležité správná volba objem magnetu, který zajišťuje nejen pracovní režim elektromotoru, ale i stabilitu pracovního bodu při vystavení maximálním možným demagnetizačním faktorům.
Elektromotory pro spouštění ohřívačů. Startovací topidla slouží k zajištění spolehlivého startu spalovacího motoru při nízké teploty. Účelem elektromotorů tohoto typu je přivádět vzduch pro udržení spalování v benzinových ohřívačích, přivádět vzduch, palivo a zajišťovat cirkulaci kapaliny u dieselových motorů.
Charakteristickým rysem provozního režimu je, že při takových teplotách je nutné vyvinout velký rozběhový moment a pracovat po krátkou dobu. Pro zajištění těchto požadavků jsou elektromotory předehřívačů vyráběny se sériovým vinutím a pracují v krátkodobém a přerušovaném režimu. V závislosti na teplotních podmínkách mají elektromotory různé spínací časy: -5...-10 0 С ne více než 20 minut; -10...-25 0 С ne více než 30 min; -25...-50 0 С ne více než 50 min.
nalezeno široké uplatnění PROTI spouštění ohřívačů elektromotory ME252 (24V) a 32.3730 (12V) mají jmenovitý výkon 180 W a rychlost otáčení 6500 min -1.
Elektromotory pro pohon ventilačních a topných zařízení. Větrací a topná zařízení jsou určena pro vytápění a větrání salonů auta, autobusy, kabiny nákladní automobily a traktory. Jejich působení je založeno na využití tepla motoru s vnitřním spalováním a výkon do značné míry závisí na vlastnostech disku. Všechny elektromotory pro tento účel jsou motory s dlouhou životností provozované při okolní teplotě -40...+70°C. V závislosti na uspořádání systému vytápění a ventilace na vozidle mají elektromotory různý směr otáčení. Tyto elektromotory jsou jedno nebo dvourychlostní, většinou buzení permanentními magnety. Dvourychlostní elektromotory poskytují dva režimy provozu topného zařízení. Částečný provozní režim (režim nízké rychlosti, a proto také podřadný výkon) je zajištěno přídavným budicím vinutím.
Na Obr. 7.3 je znázorněno provedení elektromotoru s buzením z permanentních magnetů pro topná tělesa. Skládá se z: 1 a 5 - kluzné ložisko; 2 – permanentní magnet; 3 - držák kartáče; 4 - kartáč; 6 - sběrač; 7 - traverz; 8 - kryt; 9 - montážní deska; 10 - pružina; 11 - kotva; 12 - tělo. permanentní magnety 2 připevněný k tělu 12 pružiny 10. Víčko 8 připevněna k tělu pomocí šroubů, které jsou zašroubovány do montážních desek 9, umístěné v drážkách těla. Ložiska jsou instalována v těle a krytu 7 A 5 ve kterém se otáčí hřídel kotvy 11. Všechny držáky kartáčů 3 jsou na traverzu 7 z izolačního materiálu.
Traverza je upevněna na víku 8. kartáče 4, kterým je přiváděn proud do kolektoru 6, umístěna v držáku kartáčů 3 typ krabice. Kolektory, stejně jako u elektromotorů s elektromagnetickým buzením, jsou lisovány z měděné pásky s následným zalisováním plastem nebo z trubky s podélnými drážkami na vnitřním povrchu.
Kryty a pouzdro jsou vyrobeny z ocelového plechu. U motorů ostřikovačů čelního skla mohou být kryt a pouzdro vyrobeny z plastu.
Kromě topných zařízení, která využívají teplo spalovacího motoru, se používají topné instalace nezávislé jednání. V těchto instalacích pohání elektromotor se dvěma hřídelovými výstupy dva ventilátory, jeden směřuje studený vzduch do výměníku tepla a následně do vytápěné místnosti, druhý dodává vzduch do spalovací komory.
Elektromotory topení používané na řadě modelů osobních a nákladních automobilů mají jmenovitý výkon 25...35 W a jmenovité otáčky 2500...3000 min -1.
Elektromotory pro pohon stěračů čelního skla. Na elektromotory používané k pohonu stěračů jsou kladeny požadavky na zajištění tuhé mechanické charakteristiky, schopnosti řídit rychlost otáčení při různém zatížení a zvýšeného rozběhového momentu. Je to dáno specifikem stěračů – spolehlivé a kvalitní čištění povrchu čelního skla v různých klimatických podmínkách.
Pro zajištění potřebné tuhosti mechanické charakteristiky se používají motory s buzením permanentním magnetem, s buzením paralelním i smíšeným a pro zvýšení točivého momentu a snížení otáček je použita speciální převodovka. U některých elektromotorů je převodovka řešena jako komponent elektrický motor. V tomto případě se elektromotor nazývá převodový motor. Změna otáček elektromotorů s elektromagnetickým buzením se dosahuje změnou budícího proudu v paralelním vinutí. U elektromotorů s buzením z permanentních magnetů se změny rychlosti kotvy dosáhne instalací přídavného kartáče a uspořádáním přerušovaný režim práce.
Na Obr. 7.4 je schematický diagram elektropohonu stěrače SL136 s motorem s permanentním magnetem. Přerušovaný chod stěrače se provádí zapnutím spínače 1 palec pozice III. V tomto případě kotevní řetěz 4 je sepnuto relé 7. Relé má topnou spirálu 8, který ohřívá bimetalovou desku 9. Jak se bimetalový pás zahřeje, ohne se a kontaktuje 10 rozepněte, relé se vypne 11, kontakty 12 které přerušují výkon obvodu kotvy elektromotoru. Po talíři 9 ochlaďte a sepněte kontakty 10, relé 11 bude fungovat a motor bude opět napájen. Cyklus stírání se opakuje 7-19krát za minutu.
Režim nízká rychlost provedete zapnutím vypínače 1 palec pozice II. S touto silou zakotvenou 4 Elektromotor je přiváděn přes přídavný kartáč 3, instalovaný pod úhlem k hlavním kartáčům. V tomto režimu prochází proud pouze částí vinutí kotvy 4, což způsobuje pokles otáček a točivého momentu kotvy. Vysokorychlostní režim stěračů nastane, když je spínač nastaven 1 palec pozice já. V tomto případě je elektromotor napájen přes hlavní kartáče a proud prochází celým vinutím kotvy. Při nastavování spínače 1 do pozice IV energie je přiváděna do kotev 4 a 2 motorky stěračů a ostřikovačů a jejich současná činnost. Po vypnutí stěrače (poloha spínače 0) zůstává elektromotor pod napětím, dokud se vačka b nepřiblíží pohyblivému kontaktu 5. V tomto okamžiku vačka otevře obvod a motor se zastaví. Vypnutí motoru v přesně definovaném okamžiku je nutné pro uvedení stíracích lišt do jejich původní polohy. Tepelná bimetalová pojistka je součástí obvodu kotvy 4 elektromotorů 13, který je určen k omezení proudu v obvodu při přetížení.
Práci stěrače při mrholení nebo slabém sněžení komplikuje fakt, že na čelní sklo se dovnitř dostane málo vlhkosti. Z tohoto důvodu se zvyšuje tření a opotřebení kartáčů a také spotřeba energie na čištění skla, což může způsobit přehřátí hnacího motoru. Frekvence zapínání na jeden nebo dva cykly a ruční vypínání řidičem je nepohodlná a nebezpečná, protože pozornost řidiče je na krátkou dobu odváděna od řízení.
Pro organizaci krátkodobého zařazení stěrače může být řídicí systém elektromotoru doplněn o elektronický taktový ovladač, který automaticky vypíná motor stěrače na jeden nebo dva cykly v určitých intervalech. Interval mezi zastaveními stěračů se může měnit v rozmezí 2...30 s. Většina modelů motorků stěračů má jmenovitý výkon 12...15 W a jmenovité otáčky 2000...3000 min -1.
V moderní auta rozšířily se ostřikovače čelního skla přední sklo a čističe světlometů s elektrickým pohonem. Elektromotory ostřikovačů a čističů světlometů pracují v přerušovaném režimu a jsou buzeny permanentními magnety, mají nízký jmenovitý výkon (2,5 ... 10 W).
Kromě uvedených účelů se elektromotory používají k pohonu různých mechanismů: zdvihání skleněných dveří a přepážek, posuv sedadel, hnací antény atd. Pro zajištění velkého rozběhového momentu mají tyto elektromotory sekvenční buzení a používají se krátkodobě a přerušované provozní režimy.
Elektromotory musí za provozu umožňovat změnu směru otáčení, tj. být reverzibilní. K tomu mají dvě budicí vinutí, jejichž alternativní zařazení zajišťuje různé směry otáčení. Konstrukčně jsou elektromotory pro tento účel provedeny ve stejné geometrické základně a jsou z hlediska magnetického systému sjednoceny s elektromotory topidel o výkonu 25W.
Elektrický pohon nachází každým rokem stále větší uplatnění na automobilech. Požadavky na elektromotory se neustále zvyšují, a to díky zlepšování kvality různých systémů vozidel, bezpečnosti provozu, snižování úrovně rádiového rušení, toxicity a zvyšování vyrobitelnosti. Splnění těchto požadavků vedlo k přechodu od elektromotorů s elektromagnetickým buzením k elektromotorům s buzením z permanentních magnetů. Současně se snížila hmotnost elektromotorů a účinnost se zvýšila asi 1,5krát. Jejich životnost dosahuje 250...300 tisíc kilometrů.
Elektromotory pro topení, ventilaci a stěrače jsou vyvinuty na základě čtyř standardních velikostí anizotropních magnetů. To umožňuje snížit počet vyráběných typů elektromotorů a sjednotit je.
Dalším směrem je použití účinných filtrů rádiového rušení v konstrukcích elektromotorů. U motorů do 100 W budou filtry sjednoceny pro každou základnu motoru a vestavěné. Pro nadějné elektromotory s výkonem 100 ... 300 W se vyvíjejí filtry s použitím kondenzátorů - průchozí nebo blokovací velké nádoby. Pokud by nebylo možné splnit požadavky na úroveň rádiového rušení kvůli vestavěným filtrům, je plánováno použití dálkových filtrů a stínění elektromotorů.
V delším časovém horizontu se očekává jeho využití bezkontaktní motory stejnosměrný proud. Tyto motory jsou vybaveny statickými polovodičovými spínači, které nahrazují mechanický komutátor-kolektor a vestavěné snímače polohy rotoru. Absence sestavy kartáč-kolektor umožňuje zvýšit životnost elektromotoru až na 5 tisíc hodin nebo více, což výrazně zvyšuje jeho spolehlivost a snižuje úroveň rádiového rušení.
Pracuje se na vytvoření elektromotorů s omezenými axiálními rozměry, které jsou nutné například pro pohon ventilátoru chlazení spalovacího motoru. V tomto směru je hledání prováděno po cestě vytváření motorů s koncovým kolektorem, který je umístěn společně s kartáči uvnitř duté kotvy, nebo s kotoučovými kotvami vyrobenými s lisovaným nebo tištěným vinutím.
Pokračují ve vývoji speciálních elektromotorů, zejména utěsněných elektromotorů pro předehřívače, což je nezbytné pro zlepšení spolehlivosti a použití na speciálních vozidlech.
Trendy ve vývoji různých systémů vozidel spojené se zvyšováním efektivity, spolehlivosti, komfortu a bezpečnosti provozu vedou k tomu, že role elektrických zařízení, zejména elektrického pohonu pomocných systémů, neustále roste. V současné době jsou i na nákladních vozidlech instalovány nejméně 3-4 elektromotory a na automobilech - 5 nebo více, v závislosti na třídě.
Elektrický pohon nazývaný elektromechanický systém sestávající z elektromotoru (nebo několika elektromotorů), převodového mechanismu k pracovnímu stroji a veškerého zařízení pro ovládání elektromotoru. Hlavní zařízení vozu, kde se používá elektrický pohon, jsou topení a ventilátory prostoru pro cestující, startovací topení, čističe skel a světlometů, mechanismy pro zvedání oken, antény, pohyblivá sedadla atd.
Požadavky na elektromotory instalované v konkrétním uzlu vozidla jsou určeny provozními režimy tohoto uzlu. Při volbě typu motoru je nutné porovnat provozní podmínky pohonu s vlastnostmi mechanických charakteristik různých typů elektromotorů. Je obvyklé rozlišovat mezi přirozenými a umělými mechanickými charakteristikami motoru. První odpovídá jmenovitým podmínkám pro jeho zahrnutí, normálnímu schématu zapojení a nepřítomnosti jakýchkoli dalších prvků v obvodech motoru. Umělé charakteristiky se získávají změnou napětí na motoru, včetně přídavných prvků v obvodu motoru a připojením těchto obvodů podle speciálních schémat.
Strukturální schéma elektronický systém ovládání odpružení
Jednou z nejslibnějších oblastí ve vývoji elektrického pohonu pomocných systémů automobilu je vytvoření elektromotorů o výkonu až 100 W s buzením od
permanentní magnety. Použití permanentních magnetů může výrazně zlepšit technický a ekonomický výkon elektromotorů: snížit hmotnost, zvětšit celkové rozměry, zvýšit účinnost. Mezi výhody patří absence budícího vinutí, což zjednodušuje vnitřní zapojení a zvyšuje spolehlivost elektromotorů. Navíc díky nezávislému buzení mohou být všechny motory s permanentními magnety reverzibilní.
Princip činnosti elektrických strojů s permanentními magnety je podobný známému principu činnosti strojů s elektromagnetickým buzením - v elektromotoru spolupůsobením pole kotvy a statoru vzniká moment. Zdrojem magnetického toku v takových elektromotorech je permanentní magnet. Užitečný tok magnetu do vnějšího obvodu není konstantní, ale závisí na celkovém účinku vnějších demagnetizačních faktorů. Magnetické toky magnetu vně motorového systému a v sestavě motoru jsou různé. Navíc u většiny magnetických materiálů je proces demagnetizace magnetu nevratný, protože návrat z bodu s nižší indukcí do bodu s vyšší indukcí (například při demontáži a montáži elektromotoru) probíhá podél návratových křivek, které se neshoduje s demagnetizační křivkou (fenomén hystereze). Proto se při montáži elektromotoru magnetický tok magnetu zmenší, než byl před demontáží elektromotoru.
V tomto ohledu je důležitou výhodou magnetů z oxidu barnatého používaných v automobilovém průmyslu nejen jejich relativní levnost, ale také shoda v určitých mezích návratových a demagnetizačních křivek. Ale i v nich se při silném demagnetizačním účinku magnetický tok magnetu po odstranění demagnetizačních účinků zmenšuje. Proto je při výpočtu elektromotorů s permanentními magnety velmi důležité zvolit správný objem magnetu, který zajistí nejen provozní režim elektromotoru, ale i stabilitu pracovního bodu při vystavení maximální možné demagnetizaci. faktory.
Elektromotory pro spouštění ohřívačů. Startovací topidla slouží k zajištění spolehlivého spouštění spalovacích motorů při nízkých teplotách.Úkolem elektromotorů tohoto typu je přivádět vzduch pro udržení spalování u benzínových topidel, přivádět vzduch, palivo a zajišťovat cirkulaci kapaliny u dieselových motorů.
Charakteristickým rysem provozního režimu je, že při takových teplotách je nutné vyvinout velký rozběhový moment a pracovat po krátkou dobu. Pro zajištění těchto požadavků jsou elektromotory předehřívačů vyráběny se sériovým vinutím a pracují v krátkodobém a přerušovaném režimu. V závislosti na teplotních podmínkách mají elektromotory různé spínací časy: při minus 5 ... minus 10 "C ne více než 20 minut; při minus 10 ... minus 2,5 ° C ne více než 30 minut; při minus 25 .. minus 50 °C Od ne více než 50 min.
Jmenovitý výkon většiny elektromotorů ve spouštěcích předehřívačích je 180 W, jejich frekvence otáčení je 6500 min "1.
Elektromotory pro pohon ventilačních a topných zařízení. Větrací a topná zařízení jsou určena pro vytápění a větrání osobních automobilů, autobusů, kabin nákladních automobilů a traktorů. Jejich působení je založeno na využití tepla ze spalovacího motoru a výkon do značné míry závisí na vlastnostech elektrického pohonu. Všechny elektromotory pro tento účel jsou motory s dlouhou životností provozované při okolní teplotě mínus 40 ... + 70 ° С. V závislosti na uspořádání topných a ventilačních systémů na vozidle mají elektromotory různý směr otáčení. Tyto elektromotory jsou jedno nebo dvourychlostní, většinou buzení permanentními magnety. Dvourychlostní elektromotory poskytují dva režimy provozu topného zařízení. Částečný provozní režim (režim nižší rychlost a následně nižší výkon) zajišťuje přídavné budicí vinutí.
Kromě topných zařízení, která využívají teplo spalovacího motoru, se používají topná zařízení nezávislého působení. V těchto instalacích pohání elektromotor se dvěma výstupními hřídeli dva ventilátory, jeden řídí studený vzduch do výměníku tepla a poté do vytápěné místnosti, druhý dodává vzduch do spalovací komory.
Elektrické motory topení používané na řadě modelů osobních a nákladních automobilů mají jmenovitý výkon 25-35 W a jmenovité otáčky 2500-3000 min 1.
Elektromotory pro pohon stěračů čelního skla. Na elektromotory používané k pohonu stěračů jsou kladeny požadavky na zajištění tuhé mechanické charakteristiky, schopnosti řídit rychlost otáčení při různém zatížení a zvýšeného rozběhového momentu. Je to dáno specifikem práce stěračů - spolehlivým a kvalitním čištěním povrchu čelního skla v různých klimatických podmínkách.
Pro zajištění potřebné tuhosti mechanické charakteristiky se používají motory s buzením permanentním magnetem, motory s paralelním a smíšeným buzením a pro zvýšení točivého momentu a snížení otáček je použita speciální převodovka. U některých elektromotorů je převodovka vyrobena jako integrální součást elektromotoru. V tomto případě se elektromotor nazývá převodový motor. Změna otáček elektromotorů s elektromagnetickým buzením se dosahuje změnou budícího proudu v paralelním vinutí. U elektromotorů s buzením z permanentních magnetů se změny otáček kotvy dosáhne instalací přídavného kartáče.
Na Obr. 8.2 je schematický diagram elektropohonu stěrače SL136 s motorem s permanentním magnetem. Přerušovaný chod stěrače se provádí zapnutím spínače 5A na pozici III. V tomto případě je obvod kotvy 3 motoru stěrače následující: "+" baterie GB - termobimetalový převodník 6 - spínač SA(pokrač. 5, 6) - kontakty K1:1 - SA(pokrač. 1, 2) - kotva - "hmotnost". Paralelní kotva přes kolíky K1:1 k baterii je připojen citlivý prvek (topná spirála) elektrotepelného relé KK1. Zahřátí citlivého prvku po určité době vede k rozepnutí kontaktů elektrotepelného relé QC1:1. To způsobí otevření cívky relé. K1. Toto relé je deaktivováno. Jeho kontakty K1:1 otevřít a kontakty K1:2 uzavřít. Kontakty relé K1:2 a kontakty koncového spínače 80 elektromotor zůstane připojen k akumulátoru, dokud se lišty stěračů nevrátí do původní polohy. V okamžiku pokládání kartáčů vačka 4 otevře kontakty 80, způsobí zastavení motoru. K dalšímu zapnutí elektromotoru dojde při citlivém prvku elektrotermického relé KK1 vychladne a relé se opět vypne. Cyklus stírání se opakuje 7-19krát za minutu. Nízkorychlostní režim je zajištěn otočením přepínače do polohy I. V tomto případě je kotva 3 elektromotoru napájena přes přídavný kartáč 2 instalovaný pod úhlem k hlavním kartáčům. V tomto režimu prochází proud pouze částí vinutí kotvy 3. což způsobuje pokles rychlosti kotvy. Režim vysoká rychlost stěrač nastane, když je spínač nainstalován ZA do polohy I. Elektromotor je v tomto případě napájen přes hlavní kartáče a proud prochází celým vinutím kotvy. Při nastavování spínače ZA v poloze IV je přivedeno napětí na kotvy 3 a 1 elektromotorů stěrače a ostřikovače čelního skla a dochází k jejich současné činnosti.
Rýže. 8.2. Kruhový diagram motorek stěračů:
1 - kotva motoru podložky; 2 - přídavný kartáč;
3 - kotva motoru stěrače; 4 - vačka;
5 - časové relé; b - termobimetalová pojistka
Po vypnutí stěračů (poloha spínače "O"-) díky koncovému spínači 50 elektromotor zůstane zapnutý, dokud se kartáče nevrátí do původní polohy. V tomto okamžiku vačka 4 otevře okruh a motor se zastaví. V obvodu kotvy 3 elektromotoru je zahrnuta tepelná bimetalová pojistka 6, která je určena k omezení síly proudu v obvodu při přetížení.
Činnost stěrače při mrholení nebo slabém sněžení komplikuje skutečnost, že se na čelní sklo dostává málo vlhkosti. Z tohoto důvodu se zvyšuje tření a opotřebení kartáčů a také spotřeba energie na čištění skla, což může způsobit přehřátí hnacího motoru. Frekvence zapínání na jeden nebo dva cykly a ruční vypínání řidičem jsou nepohodlné a nebezpečné, protože pozornost řidiče je na krátkou dobu odváděna od řízení. Aby bylo možné zorganizovat krátkodobé zařazení stěrače, je řídicí systém elektromotoru doplněn elektronickým ovladačem taktu, který automaticky vypíná motor stěrače na jeden nebo dva cykly v určitých intervalech. Interval mezi zastaveními stěračů se může pohybovat mezi 2-30 sekundami. Většina modelů motorů stěračů má jmenovitý výkon 12-15 W a jmenovité otáčky 2000-3000 min" 1 .
V moderních autech se staly běžnými ostřikovače čelního skla a elektrické čističe světlometů. Elektromotory ostřikovačů a čističů světlometů pracují v přerušovaném režimu a jsou buzeny permanentními magnety, mají nízký jmenovitý výkon (2,5-10W).
Kromě uvedených účelů se elektromotory používají k pohonu různých mechanismů: zdvihání skleněných dveří a přepážek, pohyblivých sedadel, hnacích antén atd. Pro zajištění velkého rozběhového momentu jsou tyto elektromotory
V jednadvacátém století se zdá, že se sen lidstva splní. Elektromobily zatím nevytlačily vozidla na uhlovodíky, ale pomalu se objevují lepší modely. Za minulé roky mnoho automobilek nabídlo svůj vývoj elektromobilů odborné komunitě.
Někteří šli do masová produkce a podařilo se mu získat uznání od amatérů i profesionálů. Mezi top 10 nejlepších elektromobilů současnosti patří následující modely.
Chevy Volt
Dost slavné auto který používá elektrický pohon je Chevy Volt. Nejedná se o čistý elektromobil, má plynovou pohonnou jednotku spolu s elektromotorem. Auto je určeno pro pohyb v ulicích města. Kapacita baterie umožňuje ujet 61 km bez zastavení. Volt RECENZE RECENZE Chevrolet:Chevrolet Spark EV
Není to tak dávno automobilový trh se objevil cenově dostupný a designově jednoduchý elektromobil Chevrolet Spark EV. Model se vyrábí ve dvou verzích: s elektromotorem a hybridní verze. Cena tohoto modelu je 26 tisíc dolarů. Délka jízdy na elektrický pohon je omezena na 132 km. Chevrolet Spark EV 2016 – Celá recenze:Ford Fusion Energy
Na cestě je asi pět let rozdílné země hybridní ford auto Energie fúze. Byl výsledkem úzké spolupráce mezi automobilkou a vývojářem elektromobilů. Jako zdroje energie se používají lithium-iontové baterie plynové lahve. Kapacita baterie vystačí na nájezd pouhých 33 km. Ford Fusion Energy Plug In Hybrid:Ford Focus Electric
Výsledek programu elektrifikace Brod stal se Focus auto Elektrický. Auto se stalo upgradem oblíbené auto, který byl vložen akumulátorová baterie a hybridním pohonem. Elektromobil je skvělý pro jízdu ve městě. Na elektrickou trakci může vůz ujet 121 km. Testovací jízda Ford Focus Elektra:Fiat 500e
Zvláštní místo mezi elektrická auta okupuje novinku z Itálie Fiat 500e. Subkompakt se cítí skvěle v podmínkách omezeného městského prostoru. Je vybaven nejnovějším elektromotorem, má elegantní vzhled. Interiér vozu je nejen pohodlný na řízení, ale také bezpečný. Fiat 500e testovací jízda Posouzení:Plug-in Honda Accord
Uznávaný lídr mezi hybridními vozidly pohonná jednotka je Honda Accord zapojit. Stačí trochu jízdy v tomto voze, abyste zažili všechny radosti elektrických vozidel. Honda Accord Plug-In se osvědčila nejen v megaměstech, ale i na příměstských dálnicích. Video prezentace Honda Accord Plug In Hybrid:Porsche Panamera S Hybrid E
Rozvoj hybridní auta zasnoubený a slavný Společnost Porsche. Prezentováno motoristům Verze Panamera S Hybrid E má vynikající Technické specifikace, i když elektrická část je považována za slabé místo v autě. Na rozdíl od mnoha elektrických konkurentů má Panamera S Hybrid E mimořádně atraktivní design. Porsche Panamera S e-Hybrid: Green Speed - XCAR:bmw i3
Úspěšný bavorský vývoj byl elektromobil BMW i3. Auto se ukázalo tak moderní, že připomíná auto z fantasy film. Auto má nezapomenutelný design a počet najetých kilometrů je elektrický pohon je 160 km. BMW i3- Velká testovací jízda(video verze):Tesla Model S
Největších úspěchů v oblasti výroby elektromobilů bylo dosaženo Tesla. Vývoj Modelu S je ekologický model sedanu. Náklady na elektrický vůz, které dosahují 70 tisíc dolarů, poněkud děsí potenciální kupce. Ale Model Tesla S dokáže ujet 426 km bez dalšího dobíjení baterie. Tesla Model S - Velká testovací jízda (video verze):Tesla Model X
Za nejluxusnější elektromobil je v současnosti považována Tesla Model X. Díky inovativnímu vývoji vynálezce od Tesla Motors podařilo získat čisté auto, který je schopen překonat 414 km. Tento zázrak techniky si však mohou koupit pouze bohatí lidé. Existuje několik modifikací, které se liší v konfiguraci.- Opce 70D bude stát kupujícího 80 tisíc dolarů. Tesla ujede díky výkonné baterii (70 kWh) 345 km.
- Options 90D se odhaduje na 132 tisíc dolarů. Vůz je vybaven 90 kWh baterií, poskytuje dojezd 414 km.
- Teslu Model X v konfiguraci P90D pořídíte za 140 000 dolarů. Výkon baterie (90 kWh) je distribuován na dvě nápravy a poskytuje vynikající dynamiku zrychlení (3,8 s na 96 km/h). Bez dobíjení ujede vůz 402 km.
- celková baterie zabírá v autě hodně místa;
- vlastnosti baterie se v zimě zhoršují;
- životnost baterie je omezena na 2-3 roky;
- k vytápění prostoru pro cestující je zapotřebí další energie.
