【純電動(dòng)汽車電機(jī)研究】維修案例
2驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)驅(qū)動(dòng)電機(jī)在電動(dòng)汽車上承擔(dān)了類似于傳統(tǒng)汽車中發(fā)動(dòng)機(jī)的功能。車輛行駛時(shí),依靠驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供的扭矩來(lái)提供驅(qū)動(dòng)力。目前,電動(dòng)汽車的主要驅(qū)動(dòng)電機(jī)有DC電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)、異步電機(jī)、無(wú)刷DC電機(jī)和永磁同步電機(jī)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)時(shí),轉(zhuǎn)矩保持不變,功率隨著轉(zhuǎn)速的增加而線性增加。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行在恒功率區(qū)時(shí),功率保持不變,轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的增加呈雙曲線下降。當(dāng)汽車啟動(dòng)和加速時(shí),需要更高的扭矩,因此電動(dòng)汽車主要運(yùn)行在恒扭矩區(qū),以獲得更大的加速度。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率由于轉(zhuǎn)速的提高而達(dá)到最大時(shí),主要用于克服驅(qū)動(dòng)阻力,扭矩消耗相對(duì)較小,所以電動(dòng)車主要運(yùn)行在恒功率區(qū),以獲得較高的速度。電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)的要求是:在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)效率高;過(guò)載能力強(qiáng),動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,啟動(dòng)加速性能好;調(diào)速范圍寬,低速運(yùn)行時(shí)能提供大扭矩;高可靠性、高功率密度和低成本。2.1有刷DC電機(jī)有刷DC電機(jī)是一種將DC能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的電機(jī)。其電樞繞組和勵(lì)磁繞組的磁場(chǎng)相互垂直,因此控制原理和手段相對(duì)簡(jiǎn)單,便于實(shí)現(xiàn)電機(jī)調(diào)速。目前的DC電機(jī)通過(guò)用永磁材料代替原有的勵(lì)磁繞組,可以有效節(jié)省電機(jī)的徑向空間,從而大大減小電機(jī)的定子直徑。而且DC電機(jī)具有成本低、容易平滑調(diào)速、技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn),串勵(lì)、并勵(lì)、他勵(lì)、永磁等各種DC電機(jī)都應(yīng)用在電動(dòng)汽車上。一般DC電機(jī)的主要問(wèn)題是因?yàn)閾Q向器和電刷而降低了可靠性,需要定期維護(hù)。2.2交流異步感應(yīng)電機(jī)感應(yīng)電機(jī)具有效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、可靠性高、免維護(hù)等特點(diǎn),因此在電動(dòng)汽車領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而,傳統(tǒng)的變頻調(diào)壓控制技術(shù)并不能使感應(yīng)電機(jī)滿足要求的驅(qū)動(dòng)性能,主要是因?yàn)槠鋭?dòng)態(tài)模型的非線性。用矢量控制方法控制感應(yīng)電機(jī)可以克服因其非線性而帶來(lái)的控制困難。然而,矢量控制電動(dòng)汽車感應(yīng)電機(jī)在輕載和有限恒功率工作區(qū)域運(yùn)行時(shí)效率較低。2.3永磁同步電機(jī)在電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展中,永磁同步無(wú)刷電機(jī)是目前最有前途、應(yīng)用最廣泛的驅(qū)動(dòng)電機(jī)之一,它具有以下優(yōu)點(diǎn):由于采用了高磁能積的稀土材料,可以大大提高氣隙磁通密度和能量轉(zhuǎn)換效率,電機(jī)的體積和質(zhì)量也大大減小,有效提高了功率密度;采用高性能永磁材料,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量更低,響應(yīng)速度更快;因?yàn)槿∠藗鹘y(tǒng)的電刷和換向器,不需要更換零件,維護(hù)更簡(jiǎn)單;采用電子功率器件作為換向器件,控制更加靈活;傳感器檢測(cè)信號(hào)可以傳遞給控制器,控制參數(shù)可以直接指示開關(guān)器件的導(dǎo)通情況,因此可調(diào)參數(shù)多,提高了控制的靈活性。2.4開關(guān)磁阻電機(jī)開關(guān)磁阻電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造成本低、轉(zhuǎn)矩和速度特性好等優(yōu)點(diǎn),可用作電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。開關(guān)磁阻電機(jī)在電動(dòng)汽車上有很大的應(yīng)用潛力,但由于極端嚴(yán)重的磁飽和以及極槽的邊緣效應(yīng),使得設(shè)計(jì)和控制非常困難。
>>點(diǎn)擊查看今日優(yōu)惠<<