NAMI-0189E parodytas pav. 3.6.
Ryžiai. 3.6. Elektrinės pavaros schema su akumuliatoriaus sekcijų perjungimu ir reguliavimu sužadinimu
Traukos variklis M maitinamas dviem traukos akumuliatorių blokais GB1 ir GB2, kurie KB kontaktorių pagalba prijungiami prie jo grandinės lygiagrečiai arba nuosekliai. Variklio armatūros grandinėje papildomai yra paleidimo rezistoriai R1 ir R2, kuriuos šuntuoja KSh kontaktorius. Variklio sužadinimo srovę reguliuoja tiristoriaus impulsų keitiklis, kuriame yra pagrindinis tiristorius V2 ir perjungimas - V3. Variklį apverčia KR kontaktorius, kuris perjungia įtampos poliškumą OB sužadinimo apvijoje. Elektrinės pavaros darbo režimai nustatomi specialiu valdikliu. Šiame įrenginyje, kurį valdo vairuotojas, yra režimų jungikliai, taip pat indukcinis reguliatorius, kurio padėtis nustato žadinimo srovės vertę naudojant valdymo bloką B U. Savo ruožtu variklio sužadinimo srovė lemia armatūros srovės dydį
(3.3)
taip pat dinaminis momentas ant variklio veleno
Variklio pastoviosios būsenos darbo režimuose Mdyn = 0 ir iš (3.4) išraiškos išplaukia, kad žadinimo srovė nustato sukimosi greitį pagal formulę
(3.5)
čia UП yra variklio armatūros grandinės maitinimo įtampa; ir
#1 – kai KB išjungtas
#2 – kai įjungtas KB
Su valdymo bloko BU pagalba neigiamas Atsiliepimas pagal akumuliatoriaus srovę ir kryptį ant variklio sužadinimo apvijos stabilizuojamos nustatytos žadinimo srovės ir akumuliatoriaus srovės reikšmės, taigi ir važiavimo režimai pagal (3.4) ir (3.5) išraiškas.
Užvedus elektromobilį, lygiagrečiai sujungiami akumuliatoriaus blokai, įjungus kontaktorių K, variklis užsiveda pirmoje reostatinėje pakopoje per rezistorių RI. Variklio sužadinimas nustatytas arti maksimalaus. Toliau spaudžiant akceleratoriaus pedalą ir taip paveikiant valdiklį pagreičio metu, antroji reostato pakopa įjungiama lygiagrečiai per tiristorių VI sujungiant rezistorius RI rezistorių #2. Sumažėjus paleidimo srovei, kontaktorius KSH įsijungia ir trumpai sujungia paleidimo reostatus. Tada VI tiristorius grįžta į išjungtą būseną. Tolesnis valdymas atliekamas keičiant žadinimo srovę. Kai greitis pasiekia 30 km/h, valdiklis perjungia akumuliatorių blokus į nuoseklųjį ryšį ir toliau valdo keisdamas žadinimo srovę.
Regeneracinis stabdymas įvyksta padidėjus sužadinimo srovei ir dėl to didėjant variklio emf. Akumuliatoriaus įkrovimo srovė pradeda tekėti per diodą V tiek nuosekliai, tiek lygiagrečiai sujungus blokus. Galimo regeneracinio regeneracinio stabdymo dr diapazonas priklauso nuo naudojamo variklio sužadinimo srauto mažinimo ir gali būti nustatytas pagal toliau pateiktą ryšį.
Pažanga nestovi vietoje ir viskas juda į priekį ir vystosi. Tai taip pat taikoma elektros pavaros sistemoms. Dažniu valdomų elektrinių pavarų atsiradimas ir įvairių būdų jų valdymas pats koreguoja šių įrenginių išsivystymo laipsnį. Ir tai lėmė tai, kad asinchroninė elektrinė pavara palaipsniui pradeda keisti nuolatinės srovės mašinas traukos sistemos– elektriniai traukiniai, troleibusai, magistraliniai elektriniai lokomotyvai. Automobilių įranga nėra išimtis.
Šiuolaikinės realybės yra tokios, kad ekskavatorių ir sunkiųjų savivarčių nuolatinės srovės pavarų eksploatavimas ir priežiūra yra susiję su daugybe nepatogumų, tačiau šiuolaikinė mokslo raida, taip pat reikiamos elementų bazės prieinamumas labai palengvino problemos sprendimą. Ši problema. Štai kodėl dizaineriai 2005 m. jėgos mašinos» pradėta kurti nauja elektrinių pavarų linija – asinchroninė (dažnė). Jie sukurti specialiai OJSC BELAZ gaminamiems krautuvams ir kasybos savivarčiams, taip pat galingiems ekskavatoriams, pagamintiems Uralmash ir Izhorskiye Zavody.
Traukos asinchroninė elektrinė pavara
Sistema asinchroninis variklis– dažnio keitiklis yra pati sudėtingiausia iš elektros pavaros sistemų. Traukos asinchroninė pavara yra pagrįsta vektoriniu valdymu. Taip pat būtina numatyti kelių lygių apsaugos ir signalizacijos sistemą saugus darbas sistemos ir atitinkamai sistemos programinė įranga ir vizualizacija, kad būtų galima stebėti ir nustatymus.
Tačiau be reikšmingos traukos asinchroninės elektrinės pavaros valdymo sistemos komplikacijos, ji turi reikšmingų pranašumų, palyginti su senomis nuolatinės srovės sistemomis, kurios buvo naudojamos kasybos sunkvežimiai UAB "BELAZ":
- Sistemai būdingo kolektoriaus-šepečio mazgo nebuvimas, o tai žymiai sumažina eksploatavimo išlaidas.
- Be to, traukos variklis išdėstytas taip, kad elektrikas turi tiesiogine prasme prie jo prispausti, o tai taip pat kelia ypatingus reikalavimus techninės priežiūros personalui.
- Jei kolektoriaus būklė nepatenkinama, sudėtingiau remonto darbai– o tai prastovos ir nuostoliai. IN asinchroninė mašina kolekcininko nėra.
- Veikiant nuolatine srove, perjungimas tarp traukos ir stabdymo režimų buvo atliekamas mechaniškai - naudojant kontaktorius. Sistemoje su AD perjungimas atliekamas galios vožtuvais, naudojant FC valdymo algoritmus.
Kaina. Už ir prieš
Traukos kaina asinchroninė elektrinė pavara gana aukštas ir tai baugina. Tačiau be įsigijimo, įrengimo ir paleidimo išlaidų, taip pat yra ir eksploatavimo išlaidų. Dėl to, kad šepečio kolektoriaus mazgas IM su trumpojo jungimo rotoriumi
trūksta, eksploatacinės išlaidos žymiai sumažėja. Juk pagrindinis silpnoji vieta Nuolatinės srovės mašinos yra būtent kolektoriaus mazgas, kuris turi būti periodiškai valomas, keičiami šepečiai, o kartais ir pats kolektorius. Be to, asinchroninių grandinių bendrieji matmenys yra mažesni nei DPT. Dažnio keitikliuose yra diagnostikos ir aliarmo įrenginiai, padedantys pašalinti triktis. Be to, jei elementas sugenda, pakanka pakeisti langelį arba maitinimo modulisįrenginį ir jis paruoštas naudoti.
Pagalbinė elektros įranga iškviesti pagalbinių prietaisų ir prietaisų grupę, kuri užtikrina salono ir kėbulo šildymą ir vėdinimą, salono langų ir žibintų valymą, garso signalizaciją, radijo priėmimą ir kitas pagalbines funkcijas.
Plėtros tendencijos įvairios sistemos transporto priemonė, susijusi su efektyvumo, patikimumo, komforto ir eismo saugumo padidėjimu, lemia tai, kad elektros įranga, ypač elektrinė pavara pagalbinės sistemos, nuolat didėja. Jei prieš 25...30 metų gamybos automobiliai mechanizmų su elektrine pavara praktiškai nebuvo, šiuo metu net sunkvežimiuose sumontuoti ne mažiau kaip 3 ... 4 elektros varikliai, o lengvuosiuose automobiliuose - 5 ... 8 ir daugiau, priklausomai nuo klasės.
Elektrinė pavara vadinama elektromechanine sistema, susidedančia iš elektros variklio (arba kelių elektros variklių), perdavimo mechanizmo į darbo mašina ir visa variklio valdymo įranga. Pagrindiniai automobilio, kuriame naudojama elektrinė pavara, įrenginiai yra salono šildytuvai ir ventiliatoriai, paleidimo šildytuvai, stiklų ir žibintų valikliai, stiklų pakėlimo mechanizmai, antenos, judančios sėdynės ir kt.
Darbo trukmė ir pobūdis lemia pavaros veikimo režimą. Elektrinei pavarai įprasta išskirti tris pagrindinius veikimo režimus: nuolatinį, trumpalaikį ir su pertrūkiais.
Nepertraukiamas režimas pasižymi tokia trukme, kuriai veikiant elektros varikliui, jo temperatūra pasiekia pastovią vertę. Kaip ilgo veikimo režimo mechanizmų pavyzdį galima paminėti automobilio salono šildytuvus ir ventiliatorius.
Momentinė pareiga veikia palyginti trumpai, o variklio temperatūra nespėja pasiekti pastovios vertės. Pavaros veikimo pertraukos pakanka, kad variklis atvėstų iki temperatūros aplinką. Šis veikimo būdas būdingas daugumai įvairių įrenginių trumpalaikiai veiksmai: langų pakėlimas, vairavimo antenos, judančios sėdynės ir kt.
Pertraukiamas režimas būdingas darbo laikotarpis, kaitaliojamas su pauzėmis (stop arba tuščiąja eiga), ir nė vienu iš darbo laikotarpių variklio temperatūra nepasiekia pastovios būsenos vertės, o pašalinant apkrovą variklis nespėja atvėsti iki aplinkos temperatūros. Šiuo režimu veikiančių automobilių prietaisų pavyzdys gali būti priekinio stiklo valytuvai (atitinkamais režimais), langų plovikliai ir kt.
būdingas bruožas pertraukiamam režimui yra periodo darbinės dalies santykis T"į visą laikotarpį T. Šis rodiklis vadinamas santykine darbo trukme KT arba santykinis darbo ciklas PV, matuojamas procentais.
Reikalavimai elektros varikliams, sumontuotiems konkrečiame transporto priemonės bloke, yra labai specifiniai ir nulemti šio įrenginio veikimo režimų. Renkantis variklio tipą, būtina palyginti pavaros veikimo sąlygas su mechaninių charakteristikų ypatumais Įvairios rūšys elektros varikliai. Įprasta atskirti natūralias ir dirbtines variklio mechanines charakteristikas. Pirmasis atitinka vardines jo įtraukimo sąlygas, įprastą laidų schemą ir jokių papildomų elementų nebuvimą variklio grandinėse. Dirbtinės charakteristikos gaunamos keičiant variklio įtampą, įtraukiant papildomus elementus į variklio grandinę ir sujungiant šias grandines pagal specialias schemas.
Viena iš perspektyviausių automobilio pagalbinių sistemų elektrinės pavaros plėtros krypčių yra iki 100 W galios elektros variklių su sužadinimu iš nuolatinių magnetų kūrimas.
Taikymas nuolatiniai magnetai leidžia žymiai pagerinti technines ir ekonomines elektros variklių charakteristikas: sumažinti svorį, matmenys, pagerinti efektyvumą. Privalumai yra žadinimo apvijų nebuvimas, o tai supaprastina vidines jungtis, padidina elektros variklių patikimumą. Be to, dėl nepriklausomo sužadinimo visi nuolatinio magneto varikliai gali būti grįžtami.
Tipinė šildytuvuose naudojamo nuolatinio magneto variklio konstrukcija parodyta 7.1 pav .
Nuolatiniai magnetai 4 tvirtinami korpuse 3 dviejų plieninių plokščių spyruoklių pagalba 6 pritvirtintas prie kūno. Inkaras 7 elektros variklis sukasi dviejuose savaime išsilygiuojančiuose slydimo guoliuose 5 . Grafito šepečiai 2 prispaustas prie kolektoriaus spyruoklėmis 1, pagaminti iš vario juostos ir išfrezuoti į atskiras lameles.
Elektrinių mašinų su nuolatiniais magnetais veikimo principas yra panašus į gerai žinomą mašinų su elektromagnetinis sužadinimas- elektros variklyje armatūros ir statoriaus laukų sąveika sukuria sukimo momentą. Tokių elektros variklių magnetinio srauto šaltinis yra nuolatinis magnetas. Magneto charakteristika yra jo išmagnetinimo kreivė (histerezės kilpos dalis, esanti II kvadrante), parodyta Fig. 7.2. Medžiagos savybes lemia liekamosios indukcijos vertės Į r ir prievartos jėga H Su. Naudingas srautas, kurį magnetas suteikia išorinei grandinei, nėra pastovus, bet priklauso nuo bendro išorinių išmagnetinančių veiksnių poveikio.
Kaip matyti iš fig. 7.2, magneto veikimo taškas už variklio sistemos N, darbinis taškas sumontuotas su korpusu M ir magneto veikimo taškas variklio mazge KAM skirtinga. Be to, daugumoje magnetinių medžiagų magnetų išmagnetinimo procesas yra negrįžtamas, nes grįžimas iš taško su mažesne indukcija į tašką su didesne indukcija (pavyzdžiui, išmontuojant ir surenkant elektros variklį) vyksta pagal grąžinimo kreives, kurios nesutampa su išmagnetinimo kreive.
Dėl to svarbus pranašumas automobilių pramonėje naudojami bario oksido magnetai yra ne tik santykinis jų pigumas, bet ir sugrįžimo bei išmagnetinimo kreivių sutapimas tam tikrose ribose (iki vingio taško). Jei išorinių išmagnetinimo veiksnių poveikis yra toks, kad magneto darbinis taškas pasislenka už kelio, tada grįžkite į tašką KAM nebeįmanoma, o veikimo taškas surinktoje sistemoje jau bus taškas KAM 1 su mažesne indukcija. Todėl skaičiuojant elektros variklius su nuolatiniais magnetais tai labai svarbu teisingas pasirinkimas magneto tūrio, kuris užtikrina ne tik elektros variklio darbo režimą, bet ir darbo taško stabilumą veikiant maksimaliems įmanomiems išmagnetinimo veiksniams.
Elektriniai varikliai šildytuvams paleisti. Užvedimo šildytuvai naudojami siekiant užtikrinti patikimą vidaus degimo variklio užvedimą, kai žemos temperatūros. Šio tipo elektros variklių paskirtis – tiekti orą degimui palaikyti benzininiuose šildytuvuose, tiekti orą, kurą ir užtikrinti skysčio cirkuliaciją dyzeliniuose varikliuose.
Darbo režimo ypatybė yra ta, kad esant tokiai temperatūrai reikia sukurti didelį paleidimo momentą ir veikti trumpai. Šiems reikalavimams užtikrinti, pašildytuvų elektros varikliai gaminami su nuoseklia apvija ir veikia trumpalaikiais ir su pertrūkiais režimais. Priklausomai nuo temperatūros sąlygų, elektros varikliai turi skirtingą perjungimo laiką: -5...-10 0 С ne daugiau kaip 20 minučių; -10...-25 0 С ne daugiau kaip 30 min; -25...-50 0 С ne daugiau 50 min.
rasta platus pritaikymas V paleidimo šildytuvai elektros variklių ME252 (24V) ir 32.3730 (12V) vardinė galia 180 W, sukimosi greitis 6500 min -1.
Vėdinimo ir šildymo įrenginių elektros varikliai. Vėdinimo ir šildymo instaliacijos skirtos salonų šildymui ir vėdinimui automobiliai, autobusai, kajutės sunkvežimiai ir traktoriai. Jų veikimas pagrįstas variklio šilumos naudojimu vidaus degimas, o veikimas labai priklauso nuo pavaros savybių. Visi šiam tikslui skirti elektros varikliai yra ilgalaikiai varikliai, veikiantys -40...+70°C aplinkos temperatūroje. Priklausomai nuo transporto priemonės šildymo ir vėdinimo sistemos išdėstymo, elektros varikliai turi skirtingą sukimosi kryptį. Šie elektros varikliai yra vieno arba dviejų greičių, dažniausiai nuolatinio magneto sužadinimo. Dviejų greičių elektros varikliai suteikia du šildymo įrenginio veikimo režimus. Dalinis veikimo režimas (mažo greičio režimas, todėl taip pat prastesnis našumas) suteikia papildoma žadinimo apvija.
Ant pav. 7.3 parodyta šildytuvų elektros variklio su sužadinimu iš nuolatinių magnetų konstrukcija. Jį sudaro: 1 ir 5 - slydimo guolis; 2 – nuolatinis magnetas; 3 - šepetėlio laikiklis; 4 - šepetys; 6 - kolektorius; 7 - traversas; 8 - dangtelis; 9 - montavimo plokštė; 10 - spyruoklė; 11 - inkaras; 12 - kūnas. nuolatiniai magnetai 2 pritvirtintas prie kūno 12 spyruoklės 10. Dangtis 8 pritvirtintas prie korpuso varžtais, kurie įsukami į tvirtinimo plokštes 9, esančios kūno grioveliuose. Korpuse ir dangtyje sumontuoti guoliai 7 Ir 5 kuriame sukasi armatūros velenas 11. Visi šepetėlių laikikliai 3 yra traversoje 7 iš izoliacinės medžiagos.
Traversas pritvirtintas prie dangčio 8. šepečiai 4, per kurį srovė tiekiama į kolektorių 6, dedamas į šepečių laikiklius 3 dėžutės tipas. Kolektoriai, taip pat elektros varikliuose su elektromagnetiniu sužadinimu, štampuojami iš varinės juostos, po to užspaudžiama plastiku arba iš vamzdžio su išilginiais grioveliais vidiniame paviršiuje.
Dangčiai ir korpusas pagaminti iš lakštinio plieno. Stiklo apiplovimo varikliams dangtelis ir korpusas gali būti pagaminti iš plastiko.
Be šildymo įrenginių, kuriuose naudojama vidaus degimo variklio šiluma, jie naudojami šildymo įrenginiai savarankiškas veiksmas. Šiuose įrenginiuose elektros variklis su dviem velenų išėjimais varo du ventiliatorius, vienas nukreipia šaltą orą į šilumokaitį, o po to į šildomą patalpą, kitas tiekia orą į degimo kamerą.
Daugelyje lengvųjų ir sunkvežimių modelių naudojamų šildytuvų elektrinių variklių vardinė galia yra 25...35 W ir 2500...3000 min -1 vardinis greitis.
Elektriniai varikliai, skirti varyti priekinio stiklo valytuvus. Valytuvams varyti naudojamiems elektros varikliams keliami reikalavimai užtikrinti standžią mechaninę charakteristiką, galimybę valdyti sukimosi greitį esant įvairioms apkrovoms ir padidintą paleidimo momentą. Tai lemia priekinio stiklo valytuvų specifika – patikimas ir kokybiškas priekinio stiklo paviršiaus valymas įvairiomis klimato sąlygomis.
Norint užtikrinti reikiamą mechaninės charakteristikos standumą, naudojami varikliai su nuolatinio magneto žadinimu, lygiagrečiu ir mišriu žadinimu, o sukimo momentui padidinti ir greičiui sumažinti naudojama speciali pavarų dėžė. Kai kuriuose elektros varikliuose pavarų dėžė suprojektuota taip komponentas elektrinis variklis. Šiuo atveju elektros variklis vadinamas reduktoriumi. Elektromagnetinio sužadinimo elektros variklių greičio keitimas pasiekiamas keičiant žadinimo srovę lygiagrečioje apvijoje. Elektros varikliuose su sužadinimu iš nuolatinių magnetų, armatūros greičio pokytis pasiekiamas sumontavus papildomą šepetį ir organizuojant pertraukiamas režimas dirbti.
Ant pav. 7.4 parodyta SL136 valytuvo elektrinės pavaros su nuolatinio magneto varikliu schema. Valytuvo veikimas su pertrūkiais atliekamas įjungiant jungiklį 1 in padėtis III. Šiuo atveju inkaro grandinė 4 įjungta relė 7. Relė turi šildymo spiralę 8, kuri šildo bimetalinę plokštę 9. Kai bimetalinė juostelė įkaista, ji sulinksta ir kontaktai 10 atidaryti, atjungti relę 11, kontaktai 12 kurios nutraukia elektros variklio armatūros grandinės galią. Po lėkštės 9 atvėsinkite ir uždarykite kontaktus 10, estafetė 11 veiks ir maitinimas vėl bus tiekiamas varikliui. Valytuvų ciklas kartojamas 7-19 kartų per minutę.
Režimas mažas greitis atliekama įjungiant jungiklį 1 in padėtis II. Su šia galia įtvirtinta 4 elektros variklio dalis tiekiama per papildomą šepetį 3, sumontuotą kampu į pagrindinius šepečius. Šiuo režimu srovė teka tik per dalį armatūros apvijos 4, todėl sumažėja armatūros greitis ir sukimo momentas. Valytuvo didelio greičio režimas atsiranda, kai jungiklis yra nustatytas 1 in padėtis aš. Šiuo atveju elektros variklis maitinamas per pagrindinius šepečius, o srovė praeina per visą armatūros apviją. Nustatydami jungiklį 1 į padėtį IV maitinimas tiekiamas inkarams 4 ir 2 langų valytuvų ir apiplovimo variklius bei jų veikimą vienu metu. Išjungus valytuvą (jungiklio padėtis 0), elektros variklis lieka įjungtas, kol kumštelis b priartėja prie judančio kontakto 5. Šiuo metu kumštelis atidarys grandinę ir variklis sustos. Variklį reikia išjungti griežtai apibrėžtu momentu, norint padėti valytuvų šluoteles į pradinę padėtį. Šiluminis bimetalinis saugiklis yra įtrauktas į 4 elektros variklių armatūros grandinę 13, kuris skirtas apriboti srovę grandinėje perkrovos metu.
Valytuvo darbą pliaupiant lietui ar nestipriai sningant apsunkina tai, kad ant priekinis stiklas patenka mažai drėgmės. Dėl šios priežasties padidėja šepečių trintis ir susidėvėjimas, taip pat energijos sąnaudos stiklui valyti, dėl to pavaros variklis gali perkaisti. Vairuotojo vieno ar dviejų ciklų įjungimo ir rankinio išjungimo dažnis yra nepatogus ir nesaugus, nes vairuotojo dėmesys trumpam atitraukiamas nuo vairavimo.
Norint organizuoti trumpalaikį valytuvo įtraukimą, elektros variklio valdymo sistema gali būti papildyta elektroniniu taktiniu valdikliu, kuris automatiškai išjungia valytuvo variklį vienam ar dviem ciklams tam tikrais intervalais. Intervalas tarp valytuvų sustojimų gali skirtis per 2...30 s. Daugumos modelių valytuvų variklių vardinė galia yra 12...15 W, o vardinis greitis 2000...3000 min -1 .
IN modernių automobilių plačiai paplito priekinių stiklų plovikliai priekinis stiklas ir priekinių žibintų valikliai su elektrine pavara. Poveržlių ir žibintų valiklių elektriniai varikliai veikia pertraukiamu režimu ir yra sužadinami nuolatiniais magnetais, turi mažą vardinę galią (2,5 ... 10 W).
Be išvardintų paskirčių, elektros varikliai naudojami įvairiems mechanizmams varyti: pakeliamos stiklinės durys ir pertvaros, judančios sėdynės, vairavimo antenos ir kt. Siekiant užtikrinti didelį paleidimo sukimo momentą, šie elektros varikliai turi nuoseklų sužadinimą ir yra naudojami trumpalaikiai. ir su pertrūkiais veikimo režimais.
Veikimo metu elektros varikliai turi užtikrinti sukimosi krypties pasikeitimą, t.y., būti grįžtami. Norėdami tai padaryti, jie turi dvi sužadinimo apvijas, kurių pakaitinis įtraukimas suteikia skirtingas sukimosi kryptis. Struktūriškai šiam tikslui skirti elektros varikliai yra pagaminti iš tos pačios geometrinės bazės ir yra suvienodinti magnetinės sistemos atžvilgiu su 25 W galios šildytuvų elektros varikliais.
Kasmet elektrinė pavara vis labiau pritaikoma automobiliuose. Elektros varikliams keliami reikalavimai nuolat didėja, o tai lemia gerėjanti įvairių transporto priemonių sistemų kokybė, eismo saugumas, sumažėjęs radijo trukdžių lygis, toksiškumas, didėjantis gaminamumas. Šių reikalavimų įvykdymas lėmė perėjimą nuo elektros variklių su elektromagnetiniu sužadinimu prie elektros variklių su žadinimu iš nuolatinių magnetų. Tuo pačiu metu elektros variklių masė sumažėjo, o efektyvumas padidėjo apie 1,5 karto. Jų tarnavimo laikas siekia 250...300 tūkstančių kilometrų.
Elektriniai šildymo, vėdinimo ir priekinio stiklo valytuvų varikliai sukurti keturių standartinių dydžių anizotropinių magnetų pagrindu. Tai leidžia sumažinti gaminamų tipų elektros variklių skaičių ir juos suvienodinti.
Kita kryptis – efektyvių radijo trukdžių filtrų naudojimas elektros variklių konstrukcijose. Varikliams iki 100 W filtrai bus suvienodinti kiekvienam variklio pagrindui ir įmontuoti. Perspektyviems elektros varikliams, kurių galia 100 ... 300 W, filtrai kuriami naudojant kondensatorius - per arba blokuojančius dideli konteineriai. Jei dėl įmontuotų filtrų neįmanoma įvykdyti radijo trukdžių lygio reikalavimų, planuojama naudoti nuotolinius filtrus ir elektros variklių ekranavimą.
Ilgainiui tikimasi jį naudoti bekontakčiai varikliai nuolatinė srovė. Šiuose varikliuose sumontuoti statiniai puslaidininkiniai jungikliai, pakeičiantys mechaninį komutatorių-kolektorių ir įmontuoti rotoriaus padėties jutikliai. Šepečio kolektoriaus mazgo nebuvimas leidžia pailginti elektros variklio tarnavimo laiką iki 5 tūkstančių ar daugiau valandų, žymiai padidinti jo patikimumą ir sumažinti radijo trukdžių lygį.
Vykdomi darbai kuriant ribotų ašinių matmenų elektros variklius, kurių reikia, pavyzdžiui, norint valdyti ventiliatorių vidaus degimo variklio aušinimas. Šia kryptimi paieška atliekama kuriant variklius su galiniu kolektoriumi, kuris yra kartu su šepečiais tuščiavidurio armatūros viduje, arba su diskinėmis armatūromis, pagamintomis su štampuota arba atspausdinta apvija.
Jie ir toliau kuria specialius elektros variklius, ypač sandarius pašildytuvų elektrinius variklius, kurie yra būtini siekiant pagerinti patikimumą ir naudojimą specialiose transporto priemonėse.
Įvairių transporto priemonių sistemų kūrimo tendencijos, susijusios su efektyvumo, patikimumo, komforto ir eismo saugumo didėjimu, lemia tai, kad elektros įrangos, ypač pagalbinių sistemų elektrinės pavaros, vaidmuo nuolat auga. Šiuo metu net sunkvežimiuose montuojami bent 3-4 elektros varikliai, o lengvuosiuose – 5 ir daugiau, priklausomai nuo klasės.
Elektrinė pavara vadinama elektromechanine sistema, susidedančia iš elektros variklio (arba kelių elektros variklių), perdavimo mechanizmo į darbo mašiną ir visos elektros variklio valdymo įrangos. Pagrindiniai automobilio, kuriame naudojama elektrinė pavara, įrenginiai yra salono šildytuvai ir ventiliatoriai, paleidimo šildytuvai, stiklų ir žibintų valikliai, langų pakėlimo mechanizmai, antenos, judančios sėdynės ir kt.
Konkrečiame transporto priemonės mazge sumontuotiems elektros varikliams keliamus reikalavimus lemia šio mazgo darbo režimai. Renkantis variklio tipą, būtina palyginti pavaros veikimo sąlygas su įvairių tipų elektros variklių mechaninių charakteristikų ypatumais. Įprasta atskirti natūralias ir dirbtines variklio mechanines charakteristikas. Pirmasis atitinka vardines jo įtraukimo sąlygas, įprastą laidų schemą ir jokių papildomų elementų nebuvimą variklio grandinėse. Dirbtinės charakteristikos gaunamos keičiant variklio įtampą, įtraukiant papildomus elementus į variklio grandinę ir sujungiant šias grandines pagal specialias schemas.
Struktūrinė schema elektronine sistema pakabos valdymas
Viena iš perspektyviausių automobilių pagalbinių sistemų elektrinės pavaros plėtros sričių yra iki 100 W galios elektros variklių su sužadinimu nuo
nuolatiniai magnetai. Nuolatinių magnetų naudojimas gali žymiai pagerinti elektros variklių technines ir ekonomines charakteristikas: sumažinti svorį, padidinti bendrus matmenis, padidinti efektyvumą. Privalumai yra žadinimo apvijos nebuvimas, o tai supaprastina vidines jungtis ir padidina elektros variklių patikimumą. Be to, dėl nepriklausomo sužadinimo visi nuolatinio magneto varikliai gali būti grįžtami.
Elektrinių mašinų su nuolatiniais magnetais veikimo principas panašus į gerai žinomą mašinų su elektromagnetiniu sužadinimu veikimo principą – elektros variklyje armatūros ir statoriaus laukų sąveika sukuria sukimo momentą. Tokių elektros variklių magnetinio srauto šaltinis yra nuolatinis magnetas. Naudingas srautas, kurį magnetas suteikia išorinei grandinei, nėra pastovus, bet priklauso nuo bendro išorinių išmagnetinančių veiksnių poveikio. Magnetiniai srautai variklio sistemoje ir variklio agregate skiriasi. Be to, daugumoje magnetinių medžiagų magnetų išmagnetinimo procesas yra negrįžtamas, nes grįžimas iš taško su mažesne indukcija į tašką su didesne indukcija (pavyzdžiui, išmontuojant ir surenkant elektros variklį) vyksta pagal grąžinimo kreives, kurios nesutampa su išmagnetinimo kreive (histerezės reiškinys). Todėl montuojant elektros variklį magneto magnetinis srautas tampa mažesnis nei buvo prieš išmontuojant elektros variklį.
Šiuo atžvilgiu svarbus automobilių pramonėje naudojamų bario oksido magnetų pranašumas yra ne tik santykinis jų pigumas, bet ir grąžinimo bei išmagnetinimo kreivių sutapimas tam tikrose ribose. Bet net ir juose, turint stiprų išmagnetinimo efektą, magneto magnetinis srautas pašalinus išmagnetinančius efektus tampa mažesnis. Todėl skaičiuojant elektros variklius su nuolatiniais magnetais labai svarbu pasirinkti tinkamą magneto tūrį, kuris užtikrina ne tik elektros variklio darbo režimą, bet ir darbo taško stabilumą veikiant maksimaliam įmanomam išmagnetinimui. faktoriai.
Elektriniai varikliai šildytuvams paleisti. Užvedimo šildytuvai naudojami patikimam vidaus degimo variklių paleidimui esant žemai temperatūrai.Šio tipo elektros variklių paskirtis – tiekti orą degimui palaikyti benzininiuose šildytuvuose, tiekti orą, kurą bei užtikrinti skysčio cirkuliaciją dyzeliniuose varikliuose.
Darbo režimo ypatybė yra ta, kad esant tokiai temperatūrai reikia sukurti didelį paleidimo momentą ir veikti trumpai. Šiems reikalavimams užtikrinti, pašildytuvų elektros varikliai gaminami su nuoseklia apvija ir veikia trumpalaikiais ir su pertrūkiais režimais. Priklausomai nuo temperatūros sąlygų, elektros varikliai turi skirtingą perjungimo laiką: esant minus 5 ... minus 10 "C ne daugiau kaip 20 minučių; esant minus 10 ... minus 2,5 ° C - ne daugiau kaip 30 minučių; esant minus 25 ... minus 50 ° C Nuo ne daugiau kaip 50 min.
Daugumos elektros variklių vardinė galia paleidžiamuose pašildytuvuose yra 180 W, jų sukimosi dažnis – 6500 min „1.
Vėdinimo ir šildymo įrenginių elektros varikliai. Vėdinimo ir šildymo įrenginiai skirti lengvųjų automobilių, autobusų, sunkvežimių ir vilkikų kabinoms šildyti ir vėdinti. Jų veikimas pagrįstas vidaus degimo variklio šilumos naudojimu, o veikimas labai priklauso nuo elektros pavaros savybių. Visi šiam tikslui skirti elektros varikliai yra ilgalaikiai varikliai, veikiantys esant minus 40 ... + 70 ° С aplinkos temperatūrai. Priklausomai nuo transporto priemonės šildymo ir vėdinimo sistemų išdėstymo, elektros varikliai turi skirtingą sukimosi kryptį. Šie elektros varikliai yra vieno arba dviejų greičių, dažniausiai nuolatinio magneto sužadinimo. Dviejų greičių elektros varikliai suteikia du šildymo įrenginio veikimo režimus. Dalinis veikimo režimas (režimas mažesnis greitis, taigi ir mažesnis našumas) užtikrinama papildoma žadinimo apvija.
Be šildymo įrenginių, kuriuose naudojama vidaus degimo variklio šiluma, naudojami savarankiško veikimo šildymo įrenginiai. Šiuose įrenginiuose elektros variklis su dviem išėjimo velenais varo du ventiliatorius, vienas nukreipia šaltas orasį šilumokaitį, o po to į šildomą patalpą, kita tiekia orą į degimo kamerą.
Daugelyje lengvųjų ir sunkvežimių modelių naudojamų šildytuvų elektrinių variklių vardinė galia yra 25–35 W, o vardinis greitis – 2500–3000 min 1.
Elektriniai varikliai, skirti varyti priekinio stiklo valytuvus. Valytuvams varyti naudojamiems elektros varikliams keliami reikalavimai užtikrinti standžią mechaninę charakteristiką, galimybę valdyti sukimosi greitį esant įvairioms apkrovoms ir padidintą paleidimo momentą. Tai lemia priekinio stiklo valytuvų specifika – patikimas ir kokybiškas priekinio stiklo paviršiaus valymas įvairiomis klimato sąlygomis.
Norint užtikrinti reikiamą mechaninės charakteristikos standumą, naudojami varikliai su nuolatinio magneto žadinimu, varikliai su lygiagrečiu ir mišriu žadinimu, o sukimo momentui padidinti ir greičiui sumažinti naudojama speciali pavarų dėžė. Kai kuriuose elektros varikliuose pavarų dėžė pagaminta kaip neatskiriama elektros variklio dalis. Šiuo atveju elektros variklis vadinamas reduktoriumi. Elektromagnetinio sužadinimo elektros variklių greičio keitimas pasiekiamas keičiant žadinimo srovę lygiagrečioje apvijoje. Elektriniuose varikliuose su sužadinimu iš nuolatinių magnetų, armatūros greičio pokytis pasiekiamas sumontavus papildomą šepetį.
Ant pav. 8.2 parodyta SL136 valytuvo elektrinės pavaros su nuolatinio magneto varikliu schema. Valytuvo veikimas su pertrūkiais atliekamas įjungiant jungiklį 5Aį III vietą. Šiuo atveju valytuvo variklio armatūros grandinė 3 yra tokia: akumuliatoriaus "+". GB - termobimetalinis keitiklis 6 - jungiklis SA(tęsinys 5, 6) - kontaktai K1:1 – SA(tęsinys 1, 2) – inkaras – „masė“. Lygiagretus inkaras per kaiščius K1:1 prie akumuliatoriaus prijungtas jautrus elektroterminės relės elementas (kaitinimo ritė). KK1. Po tam tikro laiko jautraus elemento kaitinimas veda prie elektroterminės relės kontaktų atidarymo QC1:1. Dėl to atsidaro relės ritė. K1.Ši relė išjungta. Jo kontaktai K1:1 atidaryti ir kontaktus K1:2 tapti uždara. Relės kontaktai K1:2 ir ribinių jungiklių kontaktai 80 elektros variklis lieka prijungtas prie akumuliatoriaus, kol valytuvai grįš į pradinę padėtį. Šepečių klojimo metu kumštelis 4 atidaro kontaktus 80, todėl variklis sustoja. Kitas elektros variklio įjungimas įvyks, kai jautrus elektroterminės relės elementas KK1 atšąla ir relė vėl išsijungia. Valytuvų ciklas kartojamas 7-19 kartų per minutę. Mažo greičio režimas užtikrinamas pasukus jungiklį į padėtį I. Tokiu atveju elektros variklio armatūra 3 yra maitinama per papildomą šepetį 2, sumontuotą kampu į pagrindinius šepečius. Šiuo režimu srovė teka tik per dalį armatūros apvijos 3. dėl ko mažėja armatūros greitis. Režimas didelis greitis valytuvas atsiranda, kai yra sumontuotas jungiklis UŽį padėtį I. Šiuo atveju elektros variklis maitinamas per pagrindinius šepečius ir srovė praeina per visą armatūros apviją. Nustatydami jungiklį UŽ IV padėtyje įtampa įjungiama valytuvo ir langų apiplovimo elektros variklių 3 ir 1 armatūra ir jų veikimas vyksta vienu metu.
Ryžiai. 8.2. grandinės schema valytuvo variklis:
1 - poveržlės variklio inkaras; 2 - papildomas šepetys;
3 - valytuvo variklio armatūra; 4 - kumštelis;
5 - laiko relė; b - termobimetalinis saugiklis
Išjungus valytuvą (jungiklio padėtis "Apie"-) ribinio jungiklio dėka 50 elektros variklis lieka įjungtas, kol šepečiai grąžinami į pradinę padėtį. Šiuo metu kumštelis 4 atidarys grandinę ir variklis sustos. Elektros variklio armatūros grandinėje 3 yra terminis bimetalinis saugiklis 6, skirtas apriboti srovės stiprumą grandinėje perkrovos metu.
Stiklo valytuvo veikimą lyjant lietui ar nedideliam sniegui apsunkina tai, kad ant priekinio stiklo patenka mažai drėgmės. Dėl šios priežasties padidėja šepečių trintis ir susidėvėjimas, taip pat energijos sąnaudos stiklui valyti, dėl to pavaros variklis gali perkaisti. Vairuotojo vieno ar dviejų ciklų įjungimo ir rankinio išjungimo dažnis yra nepatogus ir nesaugus, nes vairuotojo dėmesys trumpam atitraukiamas nuo vairavimo. Todėl norint organizuoti trumpalaikį valytuvo įtraukimą, elektros variklio valdymo sistema papildyta elektroniniu taktiniu valdikliu, kuris tam tikrais intervalais vienam ar dviem ciklams automatiškai išjungia valytuvų variklį. Intervalas tarp valytuvų sustojimų gali svyruoti nuo 2 iki 30 sekundžių. Daugumos valytuvų variklių modelių vardinė galia yra 12–15 W, o vardinis greitis – 2000–3000 min“ 1 .
Šiuolaikiniuose automobiliuose tapo įprasta priekinių stiklų plovikliai ir elektriniai žibintų valikliai. Poveržlių ir žibintų valiklių elektros varikliai veikia pertraukiamu režimu ir yra sužadinami nuolatiniais magnetais, turi mažą vardinę galią (2,5-10 W).
Be išvardintų paskirčių, elektros varikliai naudojami įvairiems mechanizmams varyti: pakeliamos stiklinės durys ir pertvaros, judančios sėdynės, vairavimo antenos ir kt.. Siekiant užtikrinti didelį paleidimo momentą, šie elektros varikliai
Dvidešimt pirmame amžiuje, atrodo, žmonijos svajonė išsipildys. Elektromobiliai dar neišstūmė angliavandeniliais varomų transporto priemonių, tačiau pamažu atsiranda geresni modeliai. Už nugaros pastaraisiais metais daugelis automobilių gamintojų ekspertų bendruomenei pasiūlė savo elektromobilius.
Kai kurie nuėjo į masinė produkcija ir pavyko pelnyti mėgėjų bei profesionalų pripažinimą. Į 10 geriausių mūsų laikų elektromobilių įeina šie modeliai.
Chevy Voltas
Užteks garsus automobilis kuris naudoja elektrinę pavarą, yra „Chevy Volt“. Tai nėra grynas elektromobilis, jis turi dujinį maitinimo bloką ir elektros variklį. Automobilis skirtas važiuoti miesto gatvėmis. Akumuliatoriaus talpa leidžia be sustojimo nuvažiuoti 61 km. Volt APŽVALGA „Chevrolet“ APŽVALGA:Chevrolet Spark EV
Ne taip seniai automobilių rinka pasirodė prieinamas ir paprasto dizaino elektromobilis Chevrolet Spark EV. Modelis gaminamas dviem versijomis: su elektros varikliu ir hibridinė versija. Šio modelio kaina yra 26 tūkstančiai dolerių. Kelionės elektrine pavara trukmė ribojama iki 132 km. „Chevrolet Spark EV 2016“ – visa apžvalga:„Ford Fusion Energy“.
Važiuoja kelyje apie penkerius metus skirtingos salys hibridas ford automobilis Sintezės energija. Tai buvo glaudaus automobilių gamintojo ir elektromobilių kūrėjo bendradarbiavimo rezultatas. Ličio jonų baterijos naudojamos kaip maitinimo šaltiniai ir dujų balionai. Akumuliatoriaus talpos pakanka nuvažiuoti tik 33 km. Ford Fusion Energijos prijungimo hibridas:Ford Focus Electric
Elektrifikavimo programos rezultatas Fordas tapo Fokusuotas automobilis Elektrinis. Automobilis tapo atnaujinimu populiarus automobilis, kuris buvo įdėtas akumuliatoriaus baterija ir hibridinė jėgos pavara. Elektromobilis puikiai tinka važinėti mieste. Elektrine trauka automobilis gali nuvažiuoti 121 km. Bandomasis važiavimas „Ford Focus Elektra“:Fiat 500e
Ypatinga vieta tarp elektromobiliai užima naujovė iš Italijos Fiat 500e. Subkompaktas puikiai jaučiasi ribotos miesto erdvės sąlygomis. Jame sumontuotas naujausias elektros variklis, elegantiškas išvaizda. Automobilio vidus ne tik patogus vairuoti, bet ir saugus. Fiat 500e bandomasis važiavimas Apžvalga:„Honda Accord“ papildinys
Pripažintas lyderis tarp hibridinių transporto priemonių energijos vienetas yra Honda Accord Prijunkite. Tereikia šiek tiek pavažinėti šiuo automobiliu, kad patirtumėte visus elektrinių transporto priemonių malonumus. „Honda Accord Plug-In“ įrodė save ne tik megapoliuose, bet ir priemiesčių greitkeliuose. „Honda Accord Plug In Hybrid“ vaizdo pristatymas:„Porsche Panamera S Hybrid E
Plėtra hibridiniai automobiliai susižadėjęs ir garsus Porsche kompanija. Pristatytas vairuotojams Panamera versija S Hybrid E turi puikų Techninės specifikacijos, nors elektrinė dalis laikoma silpna automobilio vieta. Skirtingai nuo daugelio elektrinių konkurentų, Panamera S Hybrid E yra išskirtinai patrauklaus dizaino. „Porsche Panamera S e-Hybrid“: žalias greitis – XCAR:BMW i3
Bavarijos plėtra buvo sėkminga BMW elektromobilis i3. Automobilis pasirodė toks modernus, kad primena automobilį iš fantastinis filmas. Automobilis turi įsimintiną dizainą, o rida yra elektrinė pavara yra 160 km. BMW i3- Didelis bandomasis važiavimas(vaizdo įrašo versija):Tesla Model S
Didžiausių laimėjimų elektromobilių gamybos srityje pasiekė Tesla. Model S development yra aplinkai nekenksmingas sedano modelis. Elektromobilio kaina, kuri siekia 70 tūkstančių dolerių, kiek atbaido potencialius pirkėjus. Bet Tesla modelis S be papildomo akumuliatoriaus įkrovimo gali nuvažiuoti 426 km. „Tesla Model S“ – didelis bandomasis važiavimas (vaizdo įrašo versija):Tesla Model X
Šiuo metu prabangiausiu elektromobiliu laikomas Tesla Model X. Novatoriškų patobulinimų dėka išradėjas nuo Tesla Motors pavyko gauti švarus automobilis, kuris sugeba įveikti 414 km. Tačiau šį inžinerijos stebuklą gali įsigyti tik turtingi žmonės. Yra keletas modifikacijų, kurios skiriasi konfigūracija.- 70D variantai pirkėjui kainuos 80 tūkstančių dolerių. Dėl galingos baterijos (70 kWh) Tesla gali nuvažiuoti 345 km.
- 90D variantai vertinami 132 tūkst. Automobilyje sumontuota 90 kWh talpos baterija, nuvažiuojama 414 km.
- Galite nusipirkti P90D konfigūracijos „Tesla Model X“ už 140 000 USD. Akumuliatoriaus galia (90 kWh) paskirstoma dviem ašims, užtikrinanti puikią pagreičio dinamiką (3,8 s iki 96 km/h). Be įkrovimo automobilis gali įveikti 402 km.
- bendras akumuliatorius užima daug vietos automobilyje;
- akumuliatoriaus savybės pablogėja žiemą;
- baterijos veikimo laikas ribojamas iki 2-3 metų;
- keleivių salonui šildyti reikia papildomos energijos.
