ВИКОРИСТАННЯ АСИНХРОННОГО ЕЛЕКТРОПРИВОДУ В ЕЛЕКТРОМОБІЛЯХ
Автор: Карташов Ю.І.
Источник: Збірник рефератів робіт з всеукраїнської конференції 2012 року — Дніпродзержинськ, ДДТУ— 2012, с. 152.
Автор: Карташов Ю.І.
Источник: Збірник рефератів робіт з всеукраїнської конференції 2012 року — Дніпродзержинськ, ДДТУ— 2012, с. 152.
Вступ. Одним з головних напрямків розвитку автомобільного транспорту на даний час є підвищення його економічності та екологічної безпечності. Світовий досвід показує, що найбільш перспективним способом вирішення цих проблем є розробка і удосконалення електромобілів та гібридних силових установок. Такі установки дозволяють оптимізувати режими роботи ДВЗ і акумулювати надлишки кінетичної енергії транспортного засобу при гальмуванні, що надзвичайно ефективно міському циклі руху.
На сьогоднішній день існує три основні шляхи побудови електромобілів: 1) електромобілі з напівпровідниковими силовими перетворювачами; 2) гібридні електромобілі; 3) гібридні електромобілі з маховичним накопичувачем.
Одно з найбільш важких науково-технічних завдань – це розробка тягового електроприводу, який перетворює електроенергію та передає її ведучим колесам у відповідності з необхідною тяговою характеристикою та технологічними циклами транспортних операцій, від параметрів якого в багатьох випадках залежать експлуатаційні та техніко-економічні показники електромобіля.
Сьогодні вентильні перетворювачі – один з основних агрегатів тягового силового електрообладнання системи тягового електроприводу і в значній ступені визначає її техніко-економічні показники.
Мета роботи. Обгрунтування можливості використання асинхронного електроприводу в електромобілях.
Матеріали та результати дослідження. Високі тягові характеристики електроприводу, разом з відсутністю шуму і неприємного вихлопу, дозволяли електромобілю успішно конкурувати з автомобілем. Автономні пересувні об'єкти (АПО) для пересування по суші представлені двома основними типами: авто- і електромобілями. Інші типи, такі, як електровози, тепловози, трамваї, тролейбуси, транспорт на магнітній підвісці мають тим або іншим способом обмежену автономність. Вони прив'язані або до спеціально побудованого шляху, або до спеціально побудованої системи енергопостачання, або до того і іншого одночасно.
Що ж є первинним джерелом енергії для згаданих вище систем? Для ДВЗ — це органічне паливо, що зберігається в спеціальному резервуарі і поповнюване на мережі заправних станцій. У електромобілі це збережена в ХІТ електроенергія. Високі питомі показники палива як енергоносія, в порівнянні з ХІТ, дозволило автомобілям витіснити електромобілі в область, де недоліки ДВЗ обмежували застосування останнє.
Перевага електроприводів постійного струму послідовного збудження полягає в здатності створювати високий момент, що крутить, при пуску, що обуславлює їх широке розповсюдження в електроприводі малих АПО — електрокарів і машин для гольфу. До недоліків слід віднести нелінійність залежності між моментом і швидкістю, складність при реверсі, динамічному і генераторному гальмуванні. Електродвигун паралельного збудження має жорстку характеристику навантаження, але із-за низького пускового моменту не застосовується для електроприводу в автомобілі. Електродвигун незалежного збудження дозволяє варіювати характеристики в пусковому і робочому режимах, здійснювати динамічне і генераторне гальмування шляхом управління невеликим, щодо струму якоря, струмом обмотки збудження. Схожими параметрами володіють і трифазні синхронні електродвигуни. АПО з трифазними асинхронними електродвигунами або знаходяться у стадії прототипів, або вже зняті з виробництва, як EV1 від General Motors. У гібридних автомобілів, що серійно випускаються, наприклад, Тойота Prius, використовується саме синхронний електродвигун змінного струму. Підвищення екологічної чистоти автомобіля досягається за рахунок оптимізації процесу рекуперації енергії і зниження витрати палива. Система керування гібридною трансмісією вимикає двигун внутрішнього згоряння на холостому ходу, а також, коли двигун знаходиться в зоні високих питомих витрат палива, використовуючи для руху тяговий електричний двигун МG2. Коли умови для роботи двигуна внутрішнього згоряння сприятливі (низька питома витрата палива), обертовий момент двигуна використовується для руху автомобіля і для приводу електричної машини МG1, яка працює в режимі генератора. Таким чином, система керування міняє поєднання і напрям обертових моментів усередині коробки передач, добиваючись високої паливної економічності, а, отже, і високої екологічної чистоти.
Висновки. В даній роботі доведено можливість використання асинхронного електроприводу електромобіля та вибір і розрахунок силових напівпровідникових приладів вентельного перетворювача силового агрегата системи тягового привода електромобіля.
1. Електромеханічні системи автоматичного керування та електроприводи: навч. посібник / М.Г. Попович, О.Ю. Лозинський, В.Б. Клепіков та ін.; за ред.. М.Г. Поповича, О.Ю. Лозинського. – К.: Либідь, 2005. – 680 с.
2. Я.И. Гаврилов, В.А. Мнацаканов «Вагоны метро с импульсными преобразователями». «Транспорт», М.: - 1986 г.
3. Моделювання електроприводів: Навч. посібник / Л.Д. Костинюк, В.І. Мороз, Я.С. Паранчук. - Львів: Видавництво Національного Університету «Львівська політехніка», 2004.- 404с.
4. Преобразовательная тех. в электроприводе и электрическом транспорте: Тематический сб./ ред.: И.С. Ефремов. и В.А. Лабунцов. – М. 1980 – 140с. Ил. - /труды / мош. Энергетич. ин.-т.