يظهر NAMI-0189E في الشكل. 3.6
أرز. 3.6 دائرة محرك كهربائي مع تبديل أقسام البطارية والتحكم في الإثارة
يتم تشغيل محرك الجر M بواسطة وحدتي بطارية جر GB1 و GB2 ، متصلتين بدائرته إما على التوازي أو على التوالي باستخدام موصلات KB. بالإضافة إلى ذلك ، تحتوي دائرة المحرك المحرك على مقاومات البدء R1 و R2 ، التي تم تحويلها بواسطة موصل KSh. يتم تنظيم تيار الإثارة للمحرك بواسطة محول نبض ثايرستور يحتوي على الثايرستور الرئيسي V2 ومحول التبديل - V3. يتم إجراء عكس المحرك بواسطة موصل KP ، والذي يقوم بتبديل قطبية الجهد على ملف الإثارة لـ OF. يتم ضبط أوضاع تشغيل المحرك الكهربائي بواسطة وحدة تحكم خاصة. يحتوي هذا الجهاز ، الذي يتحكم فيه السائق ، على مفاتيح وضع ، بالإضافة إلى نقطة ضبط حثي ، يتم تحديد موضعها بواسطة وحدة التحكم BU قيمة تيار الإثارة. بدوره ، يحدد تيار الإثارة للمحرك حجم تيار المحرك
(3.3)
وكذلك عزم الدوران الديناميكي على عمود المحرك
في أوضاع الحالة المستقرة لتشغيل المحرك Mdin = 0 ومن التعبير (3.4) ، يتبع ذلك أن تيار الإثارة يحدد تردد الدوران وفقًا للصيغة
(3.5)
حيث UП هو جهد إمداد دائرة المحرك ؛ وعلاوة على ذلك
# 1 - عند إيقاف تشغيل KB
# 2 - عندما يكون KB قيد التشغيل
بمساعدة وحدة التحكم CU ، يتم تثبيت القيم المحددة لتيار الإثارة وتيار البطارية من خلال ردود الفعل السلبية على تيار البطارية والاتجاه على ملف الإثارة للمحرك ، وبالتالي أوضاع القيادة وفقًا للتعبيرات ( 3.4) و (3.5).
عند بدء تشغيل السيارة الكهربائية ، يتم توصيل كتل البطارية بالتوازي ، ويبدأ تشغيل الموصل K في بدء تشغيل المحرك في المرحلة المتغيرة الأولى من خلال المقاوم RI. في هذه الحالة ، يتم ضبط إثارة المحرك بالقرب من الحد الأقصى. يؤدي الضغط الإضافي على دواسة الحركة وبالتالي التأثير على وحدة التحكم أثناء التسارع إلى تشغيل المرحلة المتغيرة الثانية عن طريق توصيل المقاومات RI للمقاوم رقم 2 بالتوازي من خلال الثايرستور VI. عندما ينخفض تيار البدء ، يقوم موصل KSh بتشغيل وقصر الدائرة المتغيرة البادئة. في هذه الحالة ، يعود الثايرستور السادس إلى حالته الخارجية. يتم إجراء مزيد من التحكم عن طريق تغيير تيار الإثارة. عند الوصول إلى سرعة 30 كم / ساعة ، تقوم وحدة التحكم بتحويل وحدات البطارية إلى التوصيل التسلسلي وتستمر في التحكم عن طريق تغيير تيار الإثارة.
يحدث الكبح المتجدد عندما يزداد تيار الإثارة ويزداد EMF للمحرك بسبب ذلك. يبدأ تيار شحن البطارية بالتدفق عبر الصمام الثنائي V ، سواء عند توصيل الوحدات في سلسلة أو عند توصيل الوحدات بالتوازي. يعتمد مدى الكبح المتجدد المحتمل Δp على التوهين المستخدم لتدفق الإثارة للمحرك ويمكن تحديده من الاعتماد التالي.
المعدات الكهربائية المساعدةاتصل بمجموعة من الأجهزة والأجهزة المساعدة التي توفر تدفئة وتهوية الكابينة والجسم وتنظيف نوافذ الكابينة والمصابيح الأمامية وأجهزة الإنذار الصوتي واستقبال الراديو والوظائف الإضافية الأخرى.
أدت الاتجاهات في تطوير أنظمة السيارات المختلفة المرتبطة بزيادة الكفاءة والموثوقية والراحة وسلامة المرور إلى حقيقة أن دور المعدات الكهربائية ، ولا سيما المحرك الكهربائي للأنظمة المساعدة ، يتزايد باطراد. إذا كان 25 ... قبل 30 عامًا ، لم تكن هناك آليات تعمل بمحرك كهربائي في السيارات التسلسلية ، ثم في الوقت الحالي ، حتى في الشاحنات ، تم تثبيت ما لا يقل عن 3 ... 4 محركات كهربائية ، وفي السيارات - 5 ... 8 أو أكثر ، حسب الفصل.
محرك كهربائييسمى النظام الكهروميكانيكي ، ويتكون من محرك كهربائي (أو عدة محركات كهربائية) ، وآلية نقل إلى آلة تعمل وجميع المعدات للتحكم في محرك كهربائي. الأجهزة الرئيسية للسيارة ، حيث يتم استخدام المحرك الكهربائي ، هي السخانات والمراوح الداخلية ، وأجهزة التسخين المسبق ، ومساحات الزجاج الأمامي والمصباح الأمامي ، وآليات رفع المصارف ، والهوائيات ، وحركات المقاعد ، إلخ.
تحدد مدة العملية وطبيعتها وضع تشغيل محرك الأقراص. بالنسبة لمحرك كهربائي ، من المعتاد التمييز بين ثلاثة أوضاع تشغيل رئيسية: مستمر وقصير المدى ومتقطع.
الوضع المستمرتتميز بمثل هذه المدة التي تصل فيها درجة حرارتها إلى قيمة ثابتة أثناء تشغيل المحرك الكهربائي. يمكن ذكر السخانات والمراوح الداخلية للسيارة كأمثلة على الآليات التي تعمل على المدى الطويل.
الوضع قصير المدىفترة تشغيل قصيرة نسبيًا ولا تملك درجة حرارة المحرك وقتًا للوصول إلى قيمة الحالة المستقرة. يعتبر انقطاع تشغيل المشغل كافيًا ليحظى المحرك بالوقت ليبرد إلى درجة الحرارة المحيطة. يعتبر وضع التشغيل هذا نموذجيًا لمجموعة متنوعة من الأجهزة قصيرة المدى: نوافذ الرفع ، وهوائيات القيادة ، والمقاعد المتحركة ، وما إلى ذلك.
الوضع المتقطعتتميز بفترة تشغيل تتناوب مع توقف مؤقت (توقف أو خمول) ، وفي أي من فترات التشغيل تصل درجة حرارة المحرك إلى قيمة ثابتة ، وأثناء إزالة الحمولة ، لا يتوفر للمحرك وقت ليبرد إلى درجة الحرارة المحيطة. مثال على أجهزة السيارة التي تعمل في هذا الوضع هي مساحات الزجاج الأمامي (في الأوضاع المناسبة) وغسالات الزجاج الأمامي وما إلى ذلك.
السمة المميزة للوضع المتقطع هي نسبة جزء العمل من الفترة T "لكامل الفترة T. يسمى هذا المؤشر المدة النسبية للعمل NSأو المدة النسبية ل PV ،تقاس كنسبة مئوية.
تتميز متطلبات المحركات الكهربائية المثبتة في وحدة أو أخرى من السيارة بخصائصها الخاصة وتعزى إلى أوضاع تشغيل هذه الوحدة. عند اختيار نوع المحرك ، من الضروري مقارنة ظروف تشغيل المحرك بخصائص الخصائص الميكانيكية لأنواع مختلفة من المحركات الكهربائية. من المعتاد التمييز بين الخصائص الميكانيكية الطبيعية والاصطناعية للمحرك. الأول يتوافق مع الشروط الاسمية لتشغيله ، ومخطط الأسلاك العادي وغياب أي عناصر إضافية في دوائر المحرك. يتم الحصول على الخصائص الاصطناعية من خلال تغيير الجهد على المحرك ، بما في ذلك العناصر الإضافية في الدائرة الحركية وربط هذه الدوائر وفقًا لمخططات خاصة.
أحد أكثر الاتجاهات الواعدة في تطوير محرك كهربائي للأنظمة المساعدة للسيارة هو إنشاء محركات كهربائية بقوة تصل إلى 100 واط مع إثارة من مغناطيس دائم.
يتيح استخدام المغناطيس الدائم إمكانية تحسين المؤشرات الفنية والاقتصادية للمحركات الكهربائية بشكل كبير: لتقليل الوزن والأبعاد الكلية وزيادة الكفاءة. تشمل المزايا عدم وجود اللفات الميدانية ، مما يبسط التوصيلات الداخلية ويزيد من موثوقية المحركات الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك ، بفضل الإثارة المستقلة ، يمكن عكس جميع محركات المغناطيس الدائم.
يظهر التصميم النموذجي لمحرك مغناطيسي دائم يستخدم في السخانات في الشكل 7.1. .
يتم تثبيت المغناطيس الدائم 4 في العلبة 3 عن طريق نوابض فولاذية مسطحة 6 تعلق بالجسم. مرساة 7 يدور المحرك الكهربائي في محمل عادي ذات محاذاة ذاتية 5 ... فرش الجرافيت 2 ضغطت بواسطة الينابيع إلى المشعب 1, مصنوعة من شريط من النحاس ويتم طحنها في شرائح منفصلة.
يشبه مبدأ تشغيل الآلات الكهربائية ذات المغناطيس الدائم المبدأ المعروف جيدًا لتشغيل الآلات ذات الإثارة الكهرومغناطيسية - في المحرك الكهربائي ، ينتج عن تفاعل مجالات المحرك والجزء الثابت عزم دوران. مصدر التدفق المغناطيسي في هذه المحركات الكهربائية هو مغناطيس دائم. إن خاصية المغناطيس هي منحنى إزالة المغناطيسية (جزء من حلقة التخلفية الواقعة في الربع الثاني) ، كما هو موضح في الشكل. 7.2 يتم تحديد خصائص المواد من خلال قيم الحث المتبقي في صوالقوة القسرية حمع. التدفق المفيد الذي يمنحه المغناطيس للدائرة الخارجية ليس ثابتًا ، ولكنه يعتمد على التأثير الكلي لعوامل إزالة المغناطيسية الخارجية.
كما يتضح من الشكل. 7.2 ، نقطة تشغيل المغناطيس خارج نظام المحرك ن، نقطة التشغيل مجمعة مع الجسم مونقطة تشغيل المغناطيس في مجموعة المحرك الكهربائي إلىمختلفة. علاوة على ذلك ، بالنسبة لمعظم المواد المغناطيسية ، فإن عملية إزالة المغناطيس لا رجوع فيها ، حيث أن العودة من نقطة ذات تحريض أقل إلى نقطة ذات تحريض أعلى (على سبيل المثال ، عند تفكيك وتجميع محرك كهربائي) تحدث وفقًا لمنحنيات الإرجاع التي لا تتطابق مع منحنى إزالة المغناطيسية.
في هذا الصدد ، فإن الميزة المهمة لمغناطيس أكسيد الباريوم المستخدمة في صناعة السيارات ليست فقط رخصتها النسبية ، ولكن أيضًا المصادفة ضمن حدود معينة (حتى نقطة الانقلاب) لمنحنيات العودة وإزالة المغناطيسية. إذا كان تأثير عوامل إزالة المغناطيس الخارجية بحيث تتحرك نقطة تشغيل المغناطيس بالركبة ، فعندئذ تكون العودة إلى النقطة إلىمستحيل بالفعل وستكون نقطة التشغيل في النظام المجمع هي النقطة بالفعل إلى 1 مع أقل تحريض. لذلك ، عند حساب المحركات الكهربائية ذات المغناطيس الدائم ، من المهم جدًا اختيار حجم المغناطيس الصحيح ، والذي يضمن ليس فقط وضع تشغيل المحرك الكهربائي ، ولكن أيضًا استقرار نقطة التشغيل عند تعرضها لأقصى عوامل إزالة المغناطيسية الممكنة.
المحركات الكهربائية للتسخين المسبق.يتم استخدام سخانات ما قبل التشغيل لضمان التشغيل الموثوق به لمحرك الاحتراق الداخلي في درجات حرارة منخفضة. الغرض من هذا النوع من المحركات الكهربائية هو توفير الهواء للحفاظ على الاحتراق في سخانات البنزين ، وتزويد الهواء والوقود وتدوير السائل في محركات الديزل.
تتمثل إحدى ميزات وضع التشغيل في أنه في درجات الحرارة هذه ، من الضروري تطوير عزم دوران كبير وتشغيل لفترة قصيرة. لتلبية هذه المتطلبات ، يتم تصنيع المحركات الكهربائية للتسخين المسبق بلف تسلسلي وتعمل في أوضاع قصيرة الأجل ومتقطعة. اعتمادًا على ظروف درجة الحرارة ، يكون للمحركات الكهربائية أوقات تبديل مختلفة: -5 ...- 10 0 درجة مئوية ، لا تزيد عن 20 دقيقة ؛ -10 ...- 25 0 درجة مئوية لا تزيد عن 30 دقيقة ؛ -25 ...- 50 0 درجة مئوية لا تزيد عن 50 دقيقة.
المحركان الكهربائيان ME252 (24V) و 32.3730 (12V) ، اللذان وجدا تطبيقات واسعة في السخانات المسبقة ، لهما طاقة مقدرة تبلغ 180 واط وسرعة 6500 دقيقة -1.
محركات كهربائية لقيادة منشآت التهوية والتدفئة.تم تصميم وحدات التهوية والتدفئة لتسخين وتهوية سيارات الركاب والحافلات والشاحنات وكبائن الجرارات. يعتمد عملهم على استخدام الحرارة من محرك الاحتراق الداخلي ، ويعتمد أدائهم إلى حد كبير على خصائص المحرك الكهربائي. جميع المحركات الكهربائية لهذا الغرض هي محركات تشغيل مستمر ، تعمل في درجة حرارة محيطة تبلغ -40 ... + 70 درجة مئوية. اعتمادًا على تصميم نظام التدفئة والتهوية في السيارة ، يكون للمحركات الكهربائية اتجاه دوران مختلف. هذه المحركات ذات سرعة واحدة أو مزدوجة ، مع إثارة مغناطيسية دائمة بشكل أساسي. توفر المحركات الكهربائية ذات السرعتين وضعين لتشغيل نظام التدفئة. يتم توفير طريقة التشغيل الجزئية (نمط السرعة المنخفضة ، وبالتالي انخفاض الإنتاجية) من خلال ملف حقل إضافي.
في التين. يوضح الشكل 7.3 جهاز محرك كهربائي بإثارة من المغناطيس الدائم للسخانات. وتتكون من: 1 و 5 - محمل جلبة ؛ 2 - مغناطيس دائم ؛ 3 - حامل الفرشاة ؛ 4 - فرشاة 6 - جامع 7 - اجتياز ؛ 8 - غطاء 9 - لوحة التركيب ؛ 10 - ربيع 11 - مرساة 12- عمارة. مغناطيس دائم 2 مثبتة على الجسم 12 الينابيع 10. جفن العين 8 مثبتة بالجسم بمسامير مثبتة في ألواح التركيب 9, تقع في أخاديد الجسم. يتم تثبيت المحامل في السكن والغطاء 7 و 5 حيث يدور عمود المحرك 11. كل ماسكات الفرشاة 3 هم في العبور 7 مصنوعة من مادة عازلة.
تم إصلاح العبور على الغلاف 8. الفرش 4, من خلالها يتم إمداد التيار إلى المجمع 6, توضع في حوامل الفرشاة 3 نوع الصندوق. يتم ختم المجمعات ، كما هو الحال في المحركات الكهربائية ذات الإثارة الكهرومغناطيسية ، من شريط نحاسي متبوعًا بضغط بلاستيكي أو من أنبوب به أخاديد طولية على السطح الداخلي.
الأغطية والجسم مصنوعان من صفائح الفولاذ. بالنسبة لمحركات غسيل الزجاج الأمامي ، يمكن تصنيع الغطاء والمبيت من البلاستيك.
بالإضافة إلى أنظمة التدفئة التي تستخدم حرارة محرك الاحتراق الداخلي ، يتم استخدام أنظمة التدفئة المستقلة. في هذه التركيبات ، يقوم محرك كهربائي بمخرجين من المخرجين بتشغيل مروحتين في حالة دوران ، أحدهما يوجه الهواء البارد إلى المبادل الحراري ، ثم إلى الغرفة المسخنة ، والآخر يمد غرفة الاحتراق بالهواء.
المحركات الكهربائية للسخانات المستخدمة في عدد من موديلات السيارات والشاحنات لها قدرة مقدرة 25 ... 35 واط وسرعة مقدرة 2500 ... 3000 دقيقة -1.
محركات كهربائية لقيادة منشآت تنظيف الزجاج.المحركات الكهربائية المستخدمة لتشغيل المساحات مطلوبة لتوفير خاصية ميكانيكية صلبة ، والقدرة على تنظيم السرعة عند الأحمال المختلفة ، وزيادة عزم الدوران. ويرجع ذلك إلى خصائص تشغيل مساحات الزجاج الأمامي - تنظيف موثوق وعالي الجودة لسطح الزجاج الأمامي في مختلف الظروف المناخية.
لضمان الصلابة المطلوبة للخصائص الميكانيكية ، يتم استخدام محركات ذات إثارة مغناطيسية دائمة ، مع إثارة متوازية ومختلطة ، ويتم استخدام علبة تروس خاصة لزيادة عزم الدوران وتقليل سرعة الدوران. في بعض المحركات الكهربائية ، تم تصميم علبة التروس كجزء لا يتجزأ من المحرك الكهربائي. في هذه الحالة ، يُطلق على المحرك الكهربائي محرك تروس. يتم تغيير سرعة المحركات المثارة كهرومغناطيسيًا عن طريق تغيير تيار الإثارة في الملف المتوازي. في المحركات الكهربائية ذات الإثارة من المغناطيس الدائم ، يتم تحقيق التغيير في سرعة المحرك عن طريق تركيب فرشاة إضافية وتنظيم وضع تشغيل متقطع.
في التين. 7.4 هو رسم تخطيطي لمحرك كهربائي ممسحة SL136 بمحرك مغناطيسي دائم. يتم تنفيذ العملية المتقطعة للممسحة عن طريق تشغيل المفتاح 1 فيموقع ثالثا... في هذه الحالة ، سلسلة المرساة 4 يتم تشغيل المحرك عن طريق الترحيل 7. يحتوي التتابع على ملف تسخين 8, الذي يسخن لوحة ثنائية المعدن 9. أثناء تسخينها ، تنحني اللوحة ثنائية المعدن ونقاط الاتصال 10 فتح ، فصل الطاقة عن التتابع 11, جهات الاتصال 12 التي تنقطع عن طريق إمداد الطاقة لدائرة المرساة للمحرك الكهربائي. بعد الطبق 9 سوف تبرد جهات الاتصال وتغلق 10, تناوب 11 سيعمل وسيتم تنشيط المحرك مرة أخرى. تتكرر دورة المساحات من 7 إلى 19 مرة في الدقيقة.
يتم تنفيذ وضع السرعة المنخفضة عن طريق تشغيل المفتاح 1 فيموقع ثانيًا... في هذه الحالة ، قوة المرساة 4 يتم تغذية المحرك الكهربائي من خلال فرشاة إضافية 3 ، مثبتة بزاوية على الفرشاة الرئيسية. في هذا الوضع ، يمر التيار فقط عبر جزء من ملف المحرك 4 ، وهذا هو سبب انخفاض تردد دوران المحرك وعزم الدوران. يحدث وضع ممسحة السرعة العالية عند ضبط المفتاح 1 فيموقع أنا... في هذه الحالة ، يتم تشغيل المحرك الكهربائي من خلال الفرشاة الرئيسية ويمر التيار عبر ملف المحرك بالكامل. عند ضبط التبديل 1 في الموقف رابعايتم توفير الطاقة للمراسي 4 و 2 ممسحة الزجاج الأمامي ومحركات الغسالة وتعمل في وقت واحد. بعد إيقاف تشغيل الماسحة (وضع التبديل 0) ، يظل المحرك الكهربائي نشطًا حتى اللحظة التي تقترب فيها الكاميرا b من التلامس المتحرك 5. في هذه اللحظة ، ستفتح الكاميرا الدائرة وسيتوقف المحرك. يعد إيقاف تشغيل المحرك الكهربائي في لحظة محددة بدقة أمرًا ضروريًا لوضع شفرات المساحات في موضعها الأصلي. يتم تضمين الصمامات الحرارية ثنائية المعدن في دائرة المحرك للمحرك الكهربائي 4 13, وهو مصمم للحد من التيار في الدائرة أثناء الحمل الزائد.
إن تشغيل الممسحة في المطر الخفيف أو الثلج الخفيف معقد بسبب حقيقة أن القليل من الرطوبة يحصل على الزجاج الأمامي. يؤدي هذا إلى زيادة الاحتكاك وتآكل الفرشاة ، فضلاً عن استهلاك الطاقة لتنظيف الزجاج ، مما قد يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة محرك الدفع. يعد تكرار التبديل لدورة أو دورتين وإيقاف التشغيل يدويًا من قبل السائق غير مريح وغير آمن ، نظرًا لأن انتباه السائق يصرف انتباهه عن القيادة لفترة قصيرة.
لتنظيم تنشيط قصير المدى للممسحة ، يمكن استكمال نظام التحكم في المحرك الكهربائي بمنظم ساعة إلكتروني ، والذي يقوم ، بعد فترات زمنية معينة ، بإيقاف تشغيل محرك المساحات تلقائيًا لضربة واحدة أو اثنتين. يمكن أن تختلف الفترة الفاصلة بين توقفات الماسحة في غضون 2 ... 30 ثانية. تتمتع معظم موديلات محركات المساحات بقدرة مقدرة تبلغ 12 ... 15 واط وسرعة مقدرة تبلغ 2000 ... 3000 دقيقة -1.
في السيارات الحديثة ، انتشرت غسالات الزجاج الأمامي ومنظفات المصابيح الكهربائية على نطاق واسع. تعمل المحركات الكهربائية للغسالات ومنظفات المصابيح الأمامية في وضع متقطع ويتم تشغيلها بواسطة مغناطيس دائم ، ولها طاقة تصنيف منخفضة (2.5 ... 10 واط).
بالإضافة إلى الأغراض المذكورة أعلاه ، تُستخدم المحركات الكهربائية لتشغيل آليات مختلفة: رفع نوافذ الأبواب والأقسام ، وتحريك المقاعد ، وهوائيات القيادة ، وما إلى ذلك. لتوفير عزم دوران كبير ، تتمتع هذه المحركات الكهربائية بإثارة متتابعة ، وتستخدم على المدى القصير وأنماط التشغيل المتقطعة.
في عملية التشغيل ، يجب أن تضمن المحركات الكهربائية حدوث تغيير في اتجاه الدوران ، أي يجب أن تكون قابلة للعكس. لهذا ، لديهم ملفان مثيران ، يوفر الاتصال المتناوب اتجاهات مختلفة للدوران. من الناحية الهيكلية ، يتم تصنيع المحركات الكهربائية لهذا الغرض بنفس القاعدة الهندسية وموحدة من حيث النظام المغناطيسي بمحركات كهربائية بسخانات 25 وات.
يجد المحرك الكهربائي المزيد والمزيد من التطبيقات في السيارات كل عام. تتزايد متطلبات المحركات الكهربائية باستمرار ، ويرجع ذلك إلى تحسن جودة أنظمة المركبات المختلفة ، والسلامة المرورية ، وانخفاض مستوى التداخل اللاسلكي ، والسمية ، وزيادة قابلية التصنيع. أدى تحقيق هذه المتطلبات إلى الانتقال من المحركات الكهربائية ذات الإثارة الكهرومغناطيسية إلى المحركات الكهربائية ذات الإثارة من المغناطيس الدائم. في الوقت نفسه ، انخفضت كتلة المحركات الكهربائية ، وزادت الكفاءة بنحو 1.5 مرة. تصل مدة خدمتهم إلى 250 ... 300 ألف كيلومتر.
تم تطوير المحركات الكهربائية لأجهزة التدفئة والتهوية وتنظيف الزجاج الأمامي على أساس أربعة أحجام قياسية من المغناطيسات متباينة الخواص. هذا يجعل من الممكن تقليل عدد الأنواع المنتجة من المحركات الكهربائية وتنفيذ توحيدها.
الاتجاه الآخر هو استخدام مرشحات التداخل الراديوي الفعالة في تصميم المحركات الكهربائية. بالنسبة للمحركات الكهربائية حتى 100 واط ، سيتم توحيد المرشحات لكل قاعدة للمحرك الكهربائي وستكون مدمجة. بالنسبة للمحركات الكهربائية الواعدة بقوة 100 ... 300 واط ، يتم تطوير المرشحات باستخدام المكثفات - جلبة أو حجب السعات الكبيرة. إذا كان من المستحيل تلبية متطلبات مستوى التداخل اللاسلكي بسبب المرشحات المدمجة ، فمن المخطط استخدام المرشحات الخارجية ودرع المحركات الكهربائية.
على المدى الطويل ، من المخطط استخدام محركات التيار المباشر غير التلامسية. تم تجهيز هذه المحركات بمفاتيح ثابتة شبه موصلة لتحل محل المبدل الميكانيكي ومستشعرات موضع الدوار. يتيح عدم وجود وحدة تجميع الفرشاة زيادة موارد المحرك الكهربائي حتى 5 آلاف ساعة أو أكثر ، مما يزيد بشكل كبير من موثوقيته ويقلل من مستوى التداخل اللاسلكي.
يجري العمل على إنشاء محركات كهربائية ذات أبعاد محورية محدودة ، وهو أمر ضروري ، على سبيل المثال ، لتشغيل مروحة تبريد محرك الاحتراق الداخلي. في هذا الاتجاه ، يتم إجراء البحث على طول طريق إنشاء محركات ذات جامع طرفي ، والذي يتم وضعه جنبًا إلى جنب مع الفرش داخل عضو الإنتاج المجوف ، أو مع محركات الأقراص المصنوعة من لف مختوم أو مطبوع.
استمر تطوير محركات كهربائية خاصة ، ولا سيما المحركات الكهربائية المغلقة للتسخين المسبق ، وهو أمر ضروري لزيادة الموثوقية والاستخدام في المركبات الخاصة.
أدت الاتجاهات في تطوير أنظمة السيارات المختلفة المرتبطة بزيادة الكفاءة والموثوقية والراحة وسلامة المرور إلى حقيقة أن دور المعدات الكهربائية ، ولا سيما المحرك الكهربائي للأنظمة المساعدة ، يتزايد باطراد. حاليًا ، حتى في الشاحنات ، يتم تثبيت ما لا يقل عن 3-4 محركات كهربائية ، وعلى السيارات - 5 أو أكثر ، حسب الفئة.
محرك كهربائييسمى النظام الكهروميكانيكي ، ويتكون من محرك كهربائي (أو عدة محركات كهربائية) ، وآلية نقل إلى آلة تعمل وجميع المعدات للتحكم في محرك كهربائي. الأجهزة الرئيسية للسيارة ، حيث يتم استخدام المحرك الكهربائي ، هي السخانات والمراوح الداخلية ، والسخانات المسبقة ، ومنظفات الزجاج والمصابيح الأمامية ، وآليات رفع النوافذ ، والهوائيات ، والمقاعد المتحركة ، إلخ.
ترجع متطلبات المحركات الكهربائية المثبتة في وحدة معينة من السيارة إلى أوضاع تشغيل هذه الوحدة. عند اختيار نوع المحرك ، من الضروري مقارنة ظروف تشغيل المحرك بخصائص الخصائص الميكانيكية لأنواع مختلفة من المحركات الكهربائية. من المعتاد التمييز بين الخصائص الميكانيكية الطبيعية والاصطناعية للمحرك. الأول يتوافق مع الشروط الاسمية لتشغيله ، ومخطط الأسلاك العادي وغياب أي عناصر إضافية في دوائر المحرك. يتم الحصول على الخصائص الاصطناعية من خلال تغيير الجهد على المحرك ، بما في ذلك العناصر الإضافية في الدائرة الحركية وربط هذه الدوائر وفقًا لمخططات خاصة.
رسم تخطيطي لنظام التحكم في التعليق الإلكتروني
أحد أكثر الاتجاهات الواعدة في تطوير محرك كهربائي للأنظمة المساعدة للسيارة هو إنشاء محركات كهربائية بقوة تصل إلى 100 واط مع إثارة من
مغناطيس دائم. يتيح استخدام المغناطيس الدائم إمكانية تحسين المؤشرات الفنية والاقتصادية للمحركات الكهربائية بشكل كبير: لتقليل الوزن والأبعاد الكلية وزيادة الكفاءة. تشمل المزايا عدم وجود ملف مثير ، مما يبسط التوصيلات الداخلية ويزيد من موثوقية المحركات الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك ، بفضل الإثارة المستقلة ، يمكن عكس جميع محركات المغناطيس الدائم.
يشبه مبدأ تشغيل الآلات الكهربائية ذات المغناطيس الدائم المبدأ المعروف جيدًا لتشغيل الآلات ذات الإثارة الكهرومغناطيسية - في المحرك الكهربائي ، ينتج عن تفاعل مجالات المحرك والجزء الثابت عزم دوران. مصدر التدفق المغناطيسي في هذه المحركات الكهربائية هو مغناطيس دائم. التدفق المفيد الذي يمنحه المغناطيس للدائرة الخارجية ليس ثابتًا ، ولكنه يعتمد على التأثير الكلي لعوامل إزالة المغناطيسية الخارجية. تختلف التدفقات المغناطيسية للمغناطيس خارج نظام المحرك وفي المحرك بالكامل. علاوة على ذلك ، بالنسبة لمعظم المواد المغناطيسية ، فإن عملية إزالة المغناطيس لا رجوع فيها ، حيث أن العودة من نقطة ذات تحريض أقل إلى نقطة ذات تحريض أعلى (على سبيل المثال ، عند تفكيك وتجميع محرك كهربائي) تحدث وفقًا لمنحنيات الإرجاع التي لا تتطابق مع منحنى إزالة المغناطيسية (ظاهرة التخلفية). لذلك ، عند تجميع المحرك الكهربائي ، يصبح التدفق المغناطيسي للمغناطيس أقل مما كان عليه قبل تفكيك المحرك الكهربائي.
في هذا الصدد ، من المزايا المهمة لمغناطيس أكسيد الباريوم المستخدم في صناعة السيارات ليس رخصتها النسبية فحسب ، بل أيضًا المصادفة ، ضمن حدود معينة ، لمنحنيات العودة وإزالة المغناطيسية. ولكن حتى فيها ، مع تأثير إزالة المغناطيسية القوي ، يصبح التدفق المغناطيسي للمغناطيس بعد إزالة تأثيرات إزالة المغناطيس أصغر. لذلك ، عند حساب المحركات الكهربائية ذات المغناطيس الدائم ، من المهم جدًا اختيار الحجم الصحيح للمغناطيس ، والذي يضمن ليس فقط وضع تشغيل المحرك الكهربائي ، ولكن أيضًا استقرار نقطة التشغيل عند تعريضه لأقصى قدر ممكن من إزالة المغناطيس عوامل.
المحركات الكهربائية للتسخين المسبق.يتم استخدام سخانات ما قبل التشغيل لضمان بدء تشغيل محرك الاحتراق الداخلي بشكل موثوق في درجات حرارة منخفضة. والغرض من هذا النوع من المحركات الكهربائية هو توفير الهواء للحفاظ على الاحتراق في سخانات البنزين ، وتزويد الهواء والوقود و "ضمان تداول السائل في محركات الديزل .
تتمثل إحدى ميزات وضع التشغيل في أنه في درجات الحرارة هذه ، من الضروري تطوير عزم دوران كبير وتشغيل لفترة قصيرة. لتلبية هذه المتطلبات ، يتم تصنيع المحركات الكهربائية للتسخين المسبق بلف تسلسلي وتعمل في أوضاع قصيرة الأجل ومتقطعة. اعتمادًا على ظروف درجة الحرارة ، يكون للمحركات الكهربائية أوقات تبديل مختلفة: عند سالب 5 ... ناقص 10 درجة مئوية ، ليس أكثر من 20 دقيقة ؛ عند سالب 10 ... ناقص 2.5 درجة مئوية ، ليس أكثر من 30 دقيقة ؛ عند ناقص 25 ... ناقص 50 درجة من ما لا يزيد عن 50 دقيقة.
الطاقة المقدرة لمعظم المحركات الكهربائية في السخانات المسبقة هي 180 واط ، تردد دورانها يساوي 6500 دقيقة "1.
محركات كهربائية لقيادة منشآت التهوية والتدفئة.تم تصميم وحدات التهوية والتدفئة لتسخين وتهوية سيارات الركاب والحافلات والشاحنات وكبائن الجرارات. يعتمد عملهم على استخدام الحرارة من محرك الاحتراق الداخلي ، ويعتمد أدائهم إلى حد كبير على خصائص المحرك الكهربائي. جميع المحركات الكهربائية لهذا الغرض هي محركات تشغيل مستمر ، تعمل في درجة حرارة محيطة تقل عن 40 ... + 70 درجة مئوية. اعتمادًا على تصميم نظام التدفئة والتهوية في السيارة ، يكون للمحركات الكهربائية اتجاه دوران مختلف. هذه المحركات ذات سرعة واحدة أو مزدوجة ، مع إثارة مغناطيسية دائمة بشكل أساسي. توفر المحركات الكهربائية ذات السرعتين وضعين لتشغيل نظام التدفئة. يتم توفير طريقة التشغيل الجزئية (نمط السرعة المنخفضة ، وبالتالي انخفاض الإنتاجية) من خلال ملف حقل إضافي.
بالإضافة إلى أنظمة التدفئة التي تستخدم حرارة محرك الاحتراق الداخلي ، يتم استخدام أنظمة التدفئة المستقلة. في هذه التركيبات ، يقوم محرك كهربائي بعمودي إخراج بتدوير مروحتين ، أحدهما يوجه الهواء البارد إلى المبادل الحراري ، ثم إلى الغرفة المسخنة ، والآخر يمد غرفة الاحتراق بالهواء.
المحركات الكهربائية للسخانات المستخدمة في عدد من موديلات السيارات والشاحنات لها طاقة مقدرة 25-35 واط وسرعة مقدرة 2500-3000 دقيقة 1.
محركات كهربائية لقيادة تركيبات تنظيف الزجاج.المحركات الكهربائية المستخدمة لتشغيل المساحات مطلوبة لتوفير خاصية ميكانيكية صلبة ، والقدرة على تنظيم السرعة عند الأحمال المختلفة ، وزيادة عزم الدوران. ويرجع ذلك إلى خصائص تشغيل مساحات الزجاج الأمامي - تنظيف موثوق وعالي الجودة لسطح الزجاج الأمامي في مختلف الظروف المناخية.
لضمان الصلابة المطلوبة للخصائص الميكانيكية ، يتم استخدام محركات ذات إثارة مغناطيسية دائمة ومحركات إثارة متوازية ومختلطة ، ويتم استخدام علبة تروس خاصة لزيادة عزم الدوران وتقليل السرعة. في بعض المحركات الكهربائية ، تم تصميم علبة التروس كجزء لا يتجزأ من المحرك الكهربائي. في هذه الحالة ، يُطلق على المحرك الكهربائي محرك تروس. يتم تغيير سرعة المحركات المثارة كهرومغناطيسيًا عن طريق تغيير تيار الإثارة في الملف المتوازي. في المحركات الكهربائية ذات الإثارة المغناطيسية الدائمة ، يتم تحقيق التغيير في سرعة المحرك عن طريق تركيب فرشاة إضافية.
في التين. 8.2 عبارة عن رسم تخطيطي لمحرك كهربائي لمساحة SL136 بمحرك كهربائي مغناطيسي دائم. يتم تنفيذ العملية المتقطعة للممسحة عن طريق تشغيل المفتاح 5 أإلى الموضع الثالث. في هذه الحالة ، تكون دائرة المحرك 3 لمحرك المساحات كما يلي: "+" للبطارية غيغابايت -محول حراري ثنائي المعدن 6 - مفتاح SA(كونت. 5 ، 6) - اتصالات K1: 1 - سا(كونت 1 ، 2) - مرساة - "كتلة". التثبيت المتوازي من خلال الاتصالات س 1: 1يتم توصيل عنصر حساس (ملف تسخين) للترحيل الكهروحراري بالبطارية KK1.بعد فترة زمنية معينة ، يؤدي تسخين العنصر الحساس إلى فتح ملامسات المرحل الكهروحراري CC1: 1.هذا يتسبب في فتح ملف الترحيل. ك 1.هذا التتابع غير متصل. اتصالاته س 1: 1فتح ، والاتصالات س 1: 2انسحبت. تتابع الاتصالات س 1: 2والحد من اتصالات التبديل 80 يظل المحرك الكهربائي متصلاً بالبطارية حتى تعود شفرات المساحات إلى وضعها الأصلي. في لحظة وضع الفرش ، تفتح الكاميرا 4 جهات الاتصال 80, مما تسبب في توقف المحرك. سيحدث التشغيل التالي للمحرك الكهربائي عندما يكون العنصر الحساس للترحيل الحراري الكهربائي KK1سوف يبرد وسيتوقف هذا التتابع مرة أخرى. تتكرر دورة المساحات من 7 إلى 19 مرة في الدقيقة. يتم توفير وضع السرعة المنخفضة عن طريق تحويل المفتاح إلى الموضع الأول. في هذه الحالة ، يتم تنفيذ قوة المحرك 3 للمحرك الكهربائي من خلال فرشاة إضافية 2 ، مثبتة بزاوية على الفرش الرئيسية. في هذا الوضع ، يمر التيار فقط من خلال جزء من ملف المحرك 3. وهذا هو سبب انخفاض تردد دوران المحرك. يحدث وضع ممسحة السرعة العالية عند ضبط المفتاح لكلإلى الموضع الأول. في هذه الحالة ، يتم تشغيل المحرك الكهربائي من خلال الفرشاة الرئيسية ويمر التيار عبر ملف المحرك بأكمله. عند ضبط التبديل لكلفي الموضع IV ، يتم تطبيق الجهد على المحركين 3 و 1 لمحركات ممسحة الزجاج الأمامي والغسالة ويحدث تشغيلهما في وقت واحد.
أرز. 8.2 رسم تخطيطي لمحرك المسح الكهربائي:
1 - مرساة محرك الغسالة ؛ 2 - فرشاة إضافية ؛
3 - مرساة محرك ممسحة ؛ 4 - كام
5 - مرحل الوقت ؛ ب - الصمامات المعدنية الحرارية
بعد إيقاف تشغيل الممسحة (تبديل الوضع "يا" -)بفضل مفتاح الحد 50 يظل المحرك الكهربائي قيد التشغيل حتى يتم وضع الفرشاة في وضعها الأصلي. في هذه المرحلة ، ستفتح الكاميرا 4 الدائرة وسيتوقف المحرك. يتم تضمين فتيل حراري ثنائي المعدن 6 في دائرة حديد التسليح 3 للمحرك الكهربائي ، والتي تم تصميمها للحد من التيار في الدائرة أثناء الحمل الزائد.
إن تشغيل الممسحة في المطر الخفيف أو الثلج الخفيف معقد بسبب حقيقة أن القليل من الرطوبة يحصل على الزجاج الأمامي. يؤدي هذا إلى زيادة الاحتكاك وتآكل الفرشاة ، فضلاً عن استهلاك الطاقة لتنظيف الزجاج ، مما قد يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة محرك الدفع. يعد تكرار التبديل لدورة أو دورتين وإيقاف التشغيل يدويًا من قبل السائق غير مريح وغير آمن ، نظرًا لأن انتباه السائق يصرف انتباهه عن القيادة لفترة قصيرة. لذلك ، لتنظيم تنشيط قصير المدى للممسحة ، يتم استكمال نظام التحكم في المحرك الكهربائي بمنظم ساعة إلكتروني ، والذي يقوم ، على فترات زمنية معينة ، بإيقاف تشغيل محرك المساحات تلقائيًا لضربة واحدة أو اثنتين. يمكن أن تختلف الفترة الفاصلة بين توقفات الممسحة في غضون 2-30 ثانية. تتمتع معظم موديلات محركات المساحات بقدرة مقدرة تتراوح من 12 إلى 15 واط وسرعة مقدرة من 2000 إلى 3000 دورة في الدقيقة "1.
في السيارات الحديثة ، انتشرت غسالات الزجاج الأمامي ومنظفات المصابيح الكهربائية على نطاق واسع. تعمل المحركات الكهربائية للغسالات ومنظفات المصابيح الأمامية في وضع متقطع ويتم تحفيزها بواسطة مغناطيس دائم ولها طاقة تصنيف منخفضة (2.5-10 واط).
بالإضافة إلى الأغراض المذكورة أعلاه ، تُستخدم المحركات الكهربائية لتشغيل آليات مختلفة: رفع نوافذ الأبواب والأقسام ، وتحريك المقاعد ، وهوائيات القيادة ، وما إلى ذلك لتوفير عزم دوران كبير لبدء التشغيل ، هذه المحركات الكهربائية
نظام التحكم في محرك الجر الكهربائي
مقدمة
جهاز استشعار الجر الكهربائي للسيارة
تكمن أهمية تطوير محرك كهربائي للجر للسيارة الهجينة في الاستخدام الصحيح للطاقة ، وفي تحسين الملاءمة البيئية للسيارة وفي صيانة السيارة الأكثر اقتصادا عن طريق تقليل استهلاك الوقود. يوفر القوة المطلوبة وقوة الجر وسرعة السيارة المطلوبة في ظل ظروف القيادة المختلفة.
الجدة العلمية.
الحداثة العلمية تكمن في عدم الحاجة إلى تثبيت المحرك على أساس أحمال التشغيل القصوى. في الوقت الذي يتطلب الأمر زيادة حادة في حمل الجر ، يتم تشغيل كل من المحرك الكهربائي والمحرك التقليدي (وفي بعض الطرز محرك كهربائي إضافي) في وقت واحد. يتيح لك ذلك التوفير عند تثبيت محرك احتراق داخلي أقل قوة ، والذي يعمل معظم الوقت في الوضع الأكثر ملاءمة لنفسه. يسمح هذا التوزيع المتساوي للطاقة وتراكمها ، متبوعًا بالاستخدام السريع ، باستخدام التركيبات الهجينة في السيارات الرياضية وسيارات الدفع الرباعي.
أهمية عملية.
تكمن الأهمية العملية في حقيقة أنه يوفر الوقود المعدني (مورد غير متجدد) ، ويقلل من التلوث البيئي ، ويوفر موردًا قيمًا جدًا للبشر ، مثل الوقت (باستثناء نصف الرحلات إلى محطات الوقود).
1. البيانات الأولية وبيان المشكلة
تتمثل المهمة الرئيسية لنظام التحكم في محطة توليد الطاقة في السيارة الهجينة في توفير التشغيل الأكثر اقتصادا وصديقًا للبيئة لمحرك الاحتراق الداخلي عن طريق إعادة توزيع الحمولة بين محرك الاحتراق الداخلي والمحرك الإضافي ودائرة استعادة الطاقة.
المهام الإضافية للنظام هي:
) توفير استرجاع طاقة مكابح المركبات.
) توفير ديناميكيات التسارع اللازمة للسيارة من خلال استخدام وحدة طاقة إضافية وتخزين الطاقة.
) توفير وضع بدء - توقف مع أدنى فترة توقف لمحرك الاحتراق الداخلي في حالة توقف السيارة لفترة قصيرة.
البيانات الأولية.
أخذ سيارة فولكس فاجن طوارق
توضح الأشكال أدناه (الشكل 1 والشكل 2) خصائصه التقنية ، والتي ستكون البيانات الأولية لعملي ومظهره.
أرز. 1 البيانات الأولية
أرز. 2 الخارج فولكس واجن طوارق
1.1 تصنيف الأنظمة القائمة
من أجل دراسة محرك الجر الكهربائي لسيارة هجينة ، تحتاج إلى تحديد أي من المخططات الثلاثة الحالية تختار. هذا تصنيف وفقًا للطريقة التي يتفاعل بها محرك الاحتراق الداخلي والمحرك الكهربائي.
مخطط متسلسل.
هذا هو أبسط تكوين هجين. يتم استخدام محرك الاحتراق الداخلي فقط لتشغيل المولد ، والكهرباء المتولدة بواسطة الأخير تقوم بشحن البطارية وتشغيل المحرك الكهربائي الذي يقوم بتدوير عجلات القيادة.
هذا يلغي الحاجة إلى علبة التروس والقابض. يستخدم الكبح المتجدد أيضًا لإعادة شحن البطارية. حصل المخطط على اسمه لأن تدفق الطاقة يدخل عجلات القيادة ، ويمر عبر سلسلة من التحولات المتتالية. من الطاقة الميكانيكية التي يولدها محرك الاحتراق الداخلي إلى طاقة كهربائية يولدها المولد ، ومرة أخرى إلى طاقة ميكانيكية. في هذه الحالة ، يتم فقد جزء من الطاقة حتمًا. يسمح الهجين المتسلسل باستخدام محركات الاحتراق الداخلي منخفضة الطاقة ، ويعمل باستمرار في نطاق أقصى قدر من الكفاءة ، أو يمكن إيقاف تشغيله تمامًا. عند إيقاف تشغيل محرك الاحتراق الداخلي ، يمكن للمحرك الكهربائي والبطارية توفير الطاقة اللازمة للحركة. لذلك ، على عكس محركات الاحتراق الداخلي ، يجب أن تكون أكثر قوة ، مما يعني أن لها تكلفة أكبر. المخطط التسلسلي الأكثر فعالية هو عند القيادة في وضع التوقف المتكرر ، والفرملة والتسارع ، والقيادة بسرعة منخفضة ، أي في المدينة. لذلك ، يتم استخدامه في حافلات المدينة وأنواع أخرى من النقل الحضري. يتم استخدام هذا المبدأ أيضًا في شاحنات تفريغ التعدين الكبيرة ، حيث يكون من الضروري نقل عزم دوران كبير إلى العجلات ، ولا تتطلب سرعات عالية.
التوصيل بالتوازي
هنا ، يتم تشغيل عجلات القيادة بواسطة كل من محرك الاحتراق الداخلي والمحرك الكهربائي (والذي يجب أن يكون قابلاً للعكس ، أي يمكن أن يعمل كمولد). من أجل التشغيل المتوازي المنسق ، يتم استخدام التحكم في الكمبيوتر. ومع ذلك ، لا تزال هناك حاجة إلى ناقل حركة تقليدي ، ويجب أن يعمل المحرك في ظروف عابرة غير فعالة.
يتم توزيع اللحظة القادمة من مصدرين اعتمادًا على ظروف القيادة: في أوضاع عابرة (بدء ، تسريع) يتم توصيل محرك كهربائي لمساعدة محرك الاحتراق الداخلي ، وفي الأوضاع المحددة وأثناء الكبح ، يعمل كمولد ، يشحن البطارية. وبالتالي ، في الهجينة المتوازية ، يعمل محرك الاحتراق الداخلي معظم الوقت ، ويتم استخدام المحرك الكهربائي لمساعدته. لذلك ، يمكن أن تستخدم الهجينة المتوازية بطارية أصغر من بطارية الهجينة التسلسلية. نظرًا لأن محرك الاحتراق الداخلي متصل مباشرة بالعجلات ، فإن فقد الطاقة يكون أقل بكثير من محرك الهجين المتسلسل. هذا التصميم بسيط بما فيه الكفاية ، لكن العيب هو أن آلة هجينة متوازية عكسية لا يمكنها قيادة العجلات وشحن البطارية في نفس الوقت. تعتبر المركبات الهجينة الموازية فعالة على الطريق السريع ، ولكنها غير فعالة في المدينة. على الرغم من بساطة تنفيذ هذا المخطط ، إلا أنه لا يحسن بشكل كبير كلاً من المعلمات البيئية وكفاءة استخدام محرك الاحتراق الداخلي.
تلتزم شركة هوندا بمخطط السيارات الهجينة هذا. يُطلق على نظامهم الهجين اسم Integrated Motor Assist. إنه يوفر ، أولاً وقبل كل شيء ، إنشاء محرك بنزين بكفاءة متزايدة. وفقط عندما يصبح المحرك صعبًا ، يجب أن يساعده المحرك الكهربائي. في هذه الحالة ، لا يتطلب النظام وحدة تحكم طاقة معقدة ومكلفة ، وبالتالي فإن تكلفة هذه السيارة أقل. يتكون نظام IMA من محرك بنزين (يوفر مصدر الطاقة الرئيسي) ، ومحرك كهربائي يوفر طاقة إضافية وبطارية إضافية للمحرك الكهربائي. عندما تتباطأ سيارة بمحرك بنزين تقليدي ، تنطفئ طاقتها الحركية بمقاومة المحرك (فرملة المحرك) أو تتبدد كحرارة عند تسخين أقراص المكابح وبراميلها. تبدأ السيارة المزودة بنظام IMA في الفرامل بمحرك كهربائي. وهكذا ، فإن المحرك الكهربائي يعمل كمولد يولد الكهرباء. يتم تخزين الطاقة المحفوظة أثناء الكبح في البطارية. وعندما تبدأ السيارة في التسارع مرة أخرى ، ستتخلى البطارية عن كل الطاقة المتراكمة لتدوير المحرك الكهربائي ، والذي سيتحول مرة أخرى إلى وظائف الجر. وسيقل استهلاك البنزين تمامًا بقدر الطاقة التي تم تخزينها أثناء الكبح السابق. بشكل عام ، تعتقد هوندا أن النظام الهجين يجب أن يكون بسيطًا قدر الإمكان ، فالمحرك الكهربائي له وظيفة واحدة فقط - فهو يساعد محرك الاحتراق الداخلي على توفير أكبر قدر ممكن من الوقود. تنتج هوندا طرازين هجينين: إنسايت وسيفيك.
دارة متوازية متسلسلة
سارت شركة Toyota في طريقها الخاص عند إنشاء السيارات الهجينة. يجمع محرك Hybrid Synergy Drive (HSD) الذي طوره المهندسون اليابانيون بين ميزات النوعين السابقين. يضاف مولد منفصل ومقسم طاقة (ترس كوكبي) إلى الدائرة الهجينة المتوازية. نتيجة لذلك ، يكتسب الهجين ميزات الهجين المتسلسل: تبدأ السيارة وتتحرك بسرعات منخفضة فقط على الجر الكهربائي. عند السرعات العالية وعند القيادة بسرعة ثابتة ، يتم توصيل محرك الاحتراق الداخلي. في حالة الأحمال العالية (التسارع ، القيادة صعودًا ، إلخ) ، يتم تشغيل المحرك الكهربائي بشكل إضافي بواسطة البطارية - أي الهجين يعمل مثل واحد متوازي.
مع مولد منفصل يشحن البطارية ، يتم استخدام المحرك الكهربائي فقط للدفع بالعجلات والكبح المتجدد. يقوم الترس الكوكبي بنقل بعض طاقة محرك الاحتراق الداخلي إلى العجلات ، والباقي إلى المولد ، الذي يقوم إما بتشغيل المحرك الكهربائي أو شحن البطارية. يقوم نظام الكمبيوتر بضبط مصدر الطاقة باستمرار من كلا مصدري الطاقة لتحقيق الأداء الأمثل في ظل جميع ظروف القيادة. في هذا النوع من السيارات الهجينة ، يعمل المحرك الكهربائي معظم الوقت ، ولا يتم استخدام محرك الاحتراق الداخلي إلا في أكثر الأوضاع كفاءة. لذلك ، يمكن أن تكون قوتها أقل مما هي عليه في الهجين المتوازي.
من الميزات المهمة لمحرك ICE أيضًا أنه يعمل على دورة أتكينسون ، وليس على دورة أوتو مثل المحركات التقليدية. إذا تم تنظيم تشغيل المحرك وفقًا لدورة أوتو ، فعندئذٍ يقوم المكبس بضربه أثناء تحركه لأسفل ، مما يؤدي إلى حدوث فراغ في الأسطوانة ، بسبب امتصاص الهواء والوقود فيها. في الوقت نفسه ، في وضع السرعة المنخفضة ، عندما يكون صمام الخانق مغلقًا تقريبًا ، يُطلق عليه. خسائر الضخ. (لفهم هذا الأمر بشكل أفضل ، حاول ، على سبيل المثال ، سحب الهواء من خلال فتحات الأنف المقروصة). بالإضافة إلى ذلك ، فإن ملء الأسطوانات بشحنة جديدة يزداد سوءًا ، وبالتالي يزداد استهلاك الوقود وانبعاثات المواد الضارة في الغلاف الجوي. عندما يصل المكبس إلى المركز الميت السفلي (BDC) ، يتم إغلاق صمام السحب. أثناء شوط العادم ، عندما ينفتح صمام العادم ، تظل غازات العادم تحت الضغط ، وتضيع طاقتها بشكل لا رجعة فيه - وهذا ما يسمى. فقدان الإفراج.
في محرك أتكينسون ، عند شوط السحب ، لا يغلق صمام السحب بالقرب من BDC ، ولكن بعد ذلك بوقت طويل. هذا له عدد من الفوائد. أولاً ، يتم تقليل خسائر الضخ لأن جزء من الخليط ، عندما يمر المكبس بمقبض BDC ويبدأ في التحرك لأعلى ، يتم دفعه مرة أخرى إلى مشعب السحب (ثم يستخدم في أسطوانة أخرى) ، مما يقلل من الفراغ الموجود فيه. كما أن المزيج القابل للاشتعال الذي يتم دفعه خارج الأسطوانة يحمل أيضًا بعض الحرارة من جدرانه. نظرًا لتناقص مدة شوط الانضغاط فيما يتعلق بضربة العمل ، يعمل المحرك وفقًا لما يسمى. دورة ذات نسبة تمدد متزايدة ، حيث يتم استخدام طاقة غازات العادم لفترة أطول ، أي مع انخفاض في خسائر العادم. وبالتالي ، نحصل على أداء بيئي أفضل واقتصاد وكفاءة أعلى ، لكننا نحصل على طاقة أقل. لكن النقطة المهمة هي أن محرك Toyota hybrid يعمل في أوضاع تحميل خفيفة ، حيث لا يلعب هذا العيب في دورة Atkinson دورًا كبيرًا.
تشمل عيوب الهجين المتسلسل المتوازي التكلفة الأعلى ، نظرًا لحقيقة أنه يتطلب مولدًا منفصلاً ، وحزمة بطارية أكبر ، ونظام تحكم كمبيوتر أكثر كفاءة وتعقيدًا.
يتم تثبيت نظام HSD على سيارات تويوتا بريوس هاتشباك ، وكامري سيدان من فئة رجال الأعمال ، ومركبات لكزس RX400h للطرق الوعرة ، وتويوتا هايلاندر هايبرد ، وهارير هايبرد ، ولكزس GS 450h سيدان رياضية وسيارة لكزس LS الفاخرة 600h. تم شراء خبرة تويوتا من قبل فورد ونيسان واستخدمت في إنشاء فورد إسكيب هايبرد ونيسان ألتيما هايبرد. تويوتا بريوس تتصدر مبيعات جميع السيارات الهجينة. يبلغ استهلاك البنزين في المدينة 4 لترات لكل 100 كيلومتر من الجري. إنها أول سيارة تستهلك وقودًا أقل في المدينة منها على الطريق السريع. في معرض باريس للسيارات 2008 ، تم تقديم طراز بريوس الهجين الإضافي.
1.2 مخططات نظام التحكم في محرك الجر الكهربائي للسيارة
أسطورة إشارات الإدخال والإخراج تشغيل / إيقاف. محرك المولد إشارة الضغط على دواسة الفرامل دواسة الوقود الإلكترونية إشارة منخفضة سرعة المحرك درجة حرارة المحرك حرر القابض
محرك الاحتراق الداخلي / مولد سرعة المحرك مولد سرعة المحرك درجة حرارة المحرك التعرف التلقائي على سرعة علبة التروس
في علبة التروس الأوتوماتيكية للنظام الهيدروليكي ، درجة حرارة تحويل التروس لوحدة إلكترونيات الطاقة التي تراقب كبلات درجة حرارة نظام الجهد العالي لضغط مراقبة جهد البطارية عالي الجهد في المحرك الهيدروليكي للفرامل
أنظمة ضغط الفرامل تسجيل سرعة العجلة التعرف على حزام المقعد
أسطورة للمكونات الكهربائية بطارية الجهد العالي وحدة التحكم في المحرك وحدة التحكم في ناقل الحركة الأوتوماتيكي وحدة الطاقة ووحدة التحكم في المحرك الكهربائي وحدة التحكم EBox وحدة التحكم في ABS وحدة التحكم في لوحة العدادات واجهة تشخيص ناقل البيانات وحدة التحكم في الوسادة الهوائية
نظام الملاحة الراديوية RNS 850
وصف العمل:
بداية الحركة. القيادة بحمل خفيف أو بسرعة منخفضة أو على منحدر طفيف. نظرًا لأن محرك الاحتراق الداخلي ذو كفاءة منخفضة عند الأحمال المنخفضة ، يتم توفير الحركة بواسطة محرك إضافي ، إذا كان احتياطي الطاقة في جهاز التخزين كافياً. خلاف ذلك ، تتم الحركة باستخدام محرك الاحتراق الداخلي.
بالتساوي الحركة. يوفر النظام التشغيل الأكثر كفاءة لمحرك الاحتراق الداخلي. إذا كان عزم دوران ICE أقل من عزم المقاومة ، يتم توفير الطاقة المفقودة عن طريق توصيل محرك مساعد. إذا كان عزم الدوران الأمثل أكبر من عزم السحب ، فإن الطاقة الزائدة تتبدد بواسطة دائرة استعادة الطاقة.
رفع تردد التشغيل. يتم توفير ديناميكيات التسارع اللازمة بشكل أساسي من خلال المحرك الإضافي مع الحفاظ على الوضع الأكثر اقتصادا لمحرك الاحتراق الداخلي الرئيسي. في حالة عدم كفاية تخزين الطاقة في جهاز التخزين أو عدم كفاية الطاقة للمحرك الإضافي ، يتم توفير طاقة إضافية بواسطة محرك الاحتراق الداخلي الرئيسي.
الكبح. يتم استخدام الطاقة الحركية الزائدة للمركبة في دائرة الاسترداد. إذا كان أداء الكبح التجديدي غير كاف ، يتم تنشيط نظام الكبح الهيدروليكي.
عند التوقف ووجود طاقة كافية في المحرك لبدء التشغيل ، يتم إيقاف تشغيل محرك الاحتراق الداخلي. إذا كانت الطاقة المخزنة غير كافية. يستمر محرك الاحتراق الداخلي في العمل حتى يتم تجديده.
وحدة التحكم في البطارية ذات الجهد العالي EBox Safety device 1 موصل خدمة الجهد العالي مروحة البطارية الهجينة 1 مروحة البطارية الهجينة 2
مولد كهربائي.
العنصر الأساسي لمحرك الأقراص الهجين هو مولد المحرك الكهربائي.
في نظام القيادة الهجين ، يقوم بثلاث مهام أساسية:
بادئ محرك الاحتراق الداخلي ،
مولد شحن بطارية الجهد العالي ،
محرك جر لحركة السيارة.
يدور الدوار داخل الجزء الثابت بدون تلامس. في وضع المولد ، تبلغ طاقة محرك المولد 38 كيلو واط. في وضع محرك الجر ، يولد المولد الكهربائي قوة 34 كيلو واط. يكمن الاختلاف في فقد الطاقة ، المتأصل هيكليًا في كل آلة كهربائية. يمكن السير بالكهرباء فقط على أرض مستوية لطوارق بمحرك هجين تصل سرعته إلى حوالي 50 كم / ساعة. تعتمد سرعة القيادة القصوى على مقاومة القيادة ودرجة وشحنة بطارية الجهد العالي. يقع القابض الخاص K0 في مبيت مولد المحرك.
يقع المولد الكهربائي بين محرك الاحتراق وعلبة التروس الأوتوماتيكية.
إنه محرك متزامن ثلاثي الأطوار. يتم تحويل جهد 288 فولت تيار مستمر إلى جهد تيار متردد ثلاثي الأطوار عن طريق وحدة إلكترونيات الطاقة. ينتج الجهد ثلاثي الأطوار حقلاً كهرومغناطيسيًا ثلاثي الطور في مولد المحرك الكهربائي.
في وثائق الخدمة ، يشار إلى المحرك / المولد الكهربائي باسم "محرك الجر للمحرك الكهربائي V141".
1.3 مستشعرات مدرجة في النظام
مستشعر موضع الدوار.
نظرًا لأن محرك الاحتراق الداخلي ، مع مستشعرات السرعة الخاصة به ، مفصول ميكانيكيًا عن مولد المحرك الكهربائي في وضع القيادة الكهربائية ، فإن الأخير يتطلب أجهزة استشعار خاصة به لتحديد موضع وسرعة الدوار. لهذا الغرض ، تم دمج ثلاثة مستشعرات سرعة في مولد المحرك.
وتشمل هذه:
مستشعر موضع دوار الجر 1
محرك كهربائي G713
مستشعر موضع دوار الجر 2
محرك كهربائي G714
مستشعر موضع دوار الجر 3
مستشعر موضع الدوار (DPR) هو جزء من المحرك الكهربائي.
في محركات التجميع ، يكون مستشعر موضع الدوار عبارة عن وحدة تجميع الفرشاة ، وهي أيضًا مبدل تيار.
في المحركات عديمة الفرشاة ، يمكن أن يكون مستشعر موضع الدوار من أنواع مختلفة:
الحث المغناطيسي (على سبيل المثال ، يتم استخدام ملفات الطاقة كمستشعر ، ولكن في بعض الأحيان يتم استخدام ملفات إضافية)
مغناطيسي كهربائي (مستشعرات تأثير هول)
الكهروضوئية (استنادًا إلى العديد من المحولات الضوئية: الصمام الثنائي الضوئي ، الترانزستور الضوئي LED ، الثايرستور الضوئي LED).
جهاز إرسال درجة حرارة محرك الجر G712
تم دمج هذا المستشعر في غلاف مولد المحرك الكهربائي ومليء بالبوليمر.
يسجل المستشعر درجة حرارة محرك المولد. تعد دوائر المبرد جزءًا من نظام التحكم في درجة الحرارة المبتكر. يتم استخدام الإشارة من مستشعر درجة حرارة محرك الجر للتحكم في أداء التبريد لدائرة المبرد ذات درجة الحرارة العالية. يمكن لمضخة المبرد الكهربائي ومضخة المبرد التي يتم التحكم فيها لمحرك الاحتراق التحكم في جميع أوضاع نظام التبريد ، بدءًا من عدم تداول سائل التبريد في دوائر التبريد إلى أقصى أداء لنظام التبريد.
اعتمادًا على المواد المستخدمة في إنتاج مجسات مقاومة للحرارة ، يتم التمييز بين:
1.أجهزة كشف درجة الحرارة المقاومة (RTD). تتكون هذه المستشعرات من معدن ، وغالبًا ما يكون من البلاتين. من حيث المبدأ ، أي ميتا تغير مقاومتها عند تعرضها لدرجة الحرارة ، ولكن البلاتين يستخدم لأنه يتمتع باستقرار طويل الأمد وقوة وتكاثر للخصائص. يمكن أيضًا استخدام التنجستن لقياس درجات الحرارة التي تزيد عن 600 درجة مئوية. عيب هذه المستشعرات هو التكلفة العالية والخصائص غير الخطية. 2.مجسات مقاومة السيليكون. مزايا هذه المستشعرات هي الخطية الجيدة والثبات طويل الأمد. أيضًا ، يمكن دمج هذه المستشعرات مباشرة في الهياكل المجهرية. .الثرمستورات. هذه المستشعرات مصنوعة من مركبات أكسيد المعادن. تقيس المستشعرات درجة الحرارة المطلقة فقط. عيب كبير في الثرمستورات هو الحاجة إلى معايرتها وعدم خطيتها العالية ، بالإضافة إلى التقادم ، ومع ذلك ، عند إجراء جميع التعديلات اللازمة ، يمكن استخدامها لإجراء قياسات دقيقة. 2. التشخيص
.1 الفاحص التشخيصي تكلفة DASH CAN 5.17 16500 روبل. وظائف: معايرة وتصحيح عداد المسافات. إضافة مفاتيح للسيارة حتى لو لم يكن لديك كل المفاتيح الموجودة يقوم بالتكيف الرئيسي قراءة رموز تسجيل الدخول / السرية (SKC) تسجيل رقم التعريف ورقم منع التشغيل تحميل وحفظ كتلة منع الحركة التي تم فك تشفيرها يحفظ (يستنسخ) لوحة القيادة باستخدام كتلة منع الحركة للتسجيل من ملف يقرأ ويحذف رموز خطأ CAN-ECU استعمال: الأزرار: / SEAT / SKODA - اضغط على هذا الزر لقراءة أحدث جيل من VDO. (مناسب على سبيل المثال لـ GOLF V من 2003 إلى 06.2006. تم تجهيز بعض إصدارات سيارات SEAT و Skoda بمجموعات من هذا النوع في الطرازات حتى عام 2009) - اضغط على هذا الزر لقراءة Passat B6. (في هذه المركبات لا يمكنك الحصول على معلومات منع الحركة من مجموعة العدادات ، حيث أن وحدة منع الحركة جزء من الوحدة) A3 - اضغط على هذا الزر لقراءة مجموعة AUDI A3 VDO A4 - اضغط على هذا الزر لقراءة AUDI A4 BOSCHRB4./TOUAREG - انقر فوق هذا الزر لقراءة Phaeton و Touareg BOSCHRB4.EDC15 - مركبات الديزل منذ عام 1999. يدعم معظم مركبات VAG و SKODA - جهزوا سياراتهم بـ ECU.EDC16 - يستخدم في مركبات الديزل منذ عام 2002. تستخدم في سيارات من أحدث الأجيال. * /MED9.5 - نوع المحرك BOSCHME7. * تستخدم في سيارات مثل GolfI V أو Audi TT. يمكنك قراءة المحركات التالية: ME7.5 ، ME7.1 ، ME7.5.1 ، ME7.1.1..1.1 لا يتم دعم لعبة الجولف حتى الآن القنوات - بالضغط على هذا الزر ، يمكنك تعديل EEprom لوحدة التحكم في المحرك BOSCHME7. بالضغط على هذا الزر ، يمكنك قراءة رمز التسجيل من منع التشغيل. مناسبة لأودي A4 مع موصل 12 دبوس وصناديق LT. يمكنك أيضًا قراءة المربعات من 1994 إلى 1998 ، ولكن فقط عندما يتم إدخال المفتاح المعدل في الإشعال. 2.2 معلومات التشخيص
التشخيص الذاتي للنظام. في حالة حدوث عطل في نظام الجهد العالي ، يضيء مصباح التحذير. يمكن أن يكون رمز مصباح التحذير برتقالي أو أحمر أو أسود. اعتمادًا على نوع الخطأ في نظام الجهد العالي ، يتم عرض رمز اللون المقابل ورسالة تحذير. استنتاج
في عملي ، تم النظر في نظام التحكم في محرك الجر الكهربائي للسيارة الهجينة. يتم أيضًا النظر في جميع الأنظمة الحالية وجميع حلول الدوائر ، ويتم النظر في المستشعرات المضمنة في النظام. يؤخذ في الاعتبار التشخيص الذاتي للنظام والتشخيصات باستخدام جهاز خارجي (فاحص). اكتمل العمل بالكامل. فهرس
1. Yutt V.E. المعدات الكهربائية للسيارات: كتاب مدرسي لطلبة الجامعة. - م: النقل ، 1995. - 304 ص. كتاب مرجعي قصير عن السيارات. - م: Transconsulting ، NIIAT ، 1994 - 779 ص. 25 نسخة Akimov S.V. ، Chizhkov Yu.P. المعدات الكهربائية للسيارات - موسكو: ZAO KZhI "Za Rulem" ، 2001. - 384 ص. 25 نسخة Akimov S.V. ، Borovskikh Yu.I. ، Chizhkov Yu.P. المعدات الكهربائية والإلكترونية للسيارات - م: Mashinostroenie ، 1988. - 280 ص. ريزنيك إيه إم ، أورلوف ف. المعدات الكهربائية للسيارات. - م: النقل ، 1983. - 248 ص. برنامج الدراسة الذاتية للتدريب على الخدمة 450 طوارق مع مجموعة نقل الحركة الهجينة.
يتعلق الاختراع بمجال الهندسة الكهربائية ويمكن استخدامه لإنشاء سيارات هجينة وسيارات كهربائية. يحتوي الجهاز على مصدر طاقة متصل بمكثف تخزين. يتكون محرك الدفع بالتيار المتردد من دوار مغناطيسي دائم وجزء ثابت بملفات ثلاثية الطور. يتم توصيل ملف إضافي في سلسلة مع كل ملف من لفات الجزء الثابت ، ويتم توصيل نقاط توصيل هذه اللفات على التوالي بأطراف المقوم ، والذي يعد ، مع العاكس ، جزءًا من المحول المتحكم فيه. عند تشغيل مصدر الطاقة ، تبدأ مفاتيح الطاقة الخاصة بالعاكس في التبديل وفقًا لإشارات خرج وحدة التحكم. تتحرك السيارة للأمام بسرعة متغيرة تحددها وحدة التحكم في العاكس. عندما يتم إعطاء أمر "الكبح" ، توفر وحدة التحكم إشارات التحكم إلى المعدل. يتم توفير التيار المتجدد لمكثف التخزين. عندما يتدفق التيار عبر اللفات ، يتطور عزم الكبح ، ويتم نقل طاقة الكبح إلى مكثف تخزين ، والذي يتم شحنه بجهد أعلى من جهد مزود الطاقة. في نهاية الكبح ، يتم استخدام الطاقة المتراكمة للمكثف للحركة الأمامية للسيارة. تتمثل النتيجة الفنية في زيادة كفاءة الطاقة للمركبة الكهربائية وضمان تصميمها البسيط والتكنولوجي مع الوزن والأبعاد المثلى. 1 مريض.
يتعلق الاختراع بمجال الهندسة الكهربائية ويمكن استخدامه في تصميم المركبات الهجينة والمركبات الكهربائية.
مركبات خلايا الوقود الهجينة المعروفة التي تحتوي على بطارية تخزين متصلة من خلال محول متحكم به إلى محرك الدفع للعجلات (1). يوفر الجهاز تنظيم سلاسل لاستخدام طاقة فرملة العجلات. ومع ذلك ، فإن كفاءة الطاقة في المصنع منخفضة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه أثناء الكبح التجديدي ، ينخفض الجهد المتولد ، ويزداد الشحن المتراكم في البطارية ، ونتيجة لذلك ، مع تعادل إمكانات البطارية والمولد ، يتباطأ معدل شحن البطارية ثم يتوقف كليا.
الجهاز الأقرب للاختراع هو محرك كهربائي لعجلات السيارة (2) ، والذي يحتوي على بطارية تخزين متصلة بمحرك القيادة من خلال محول جهد متحكم به. لزيادة كفاءة محطة الطاقة وتحسين خصائص الطاقة الخاصة بها ، تم تكوين المحول المتحكم به لنقل الكهرباء إلى محرك الدفع مع عامل تحويل الجهد المتناقص ، واستعادة الكهرباء من محرك الدفع عند الكبح - مع تحويل جهد متزايد عامل. في الجهاز المعروف ، تلعب بطارية التخزين دور عنصر التخزين الذي "يقبل" طاقة الاسترداد ، ولكن يمكن أيضًا لوحدة تخزين طاقة أخرى ، على سبيل المثال ، كتلة من المكثفات الجزيئية ، أداء وظيفتها. في الدائرة المعروفة ، يمكن استخدام محرك DC ومحرك تيار متردد. عند استخدام آلة كهربائية تعمل بالتيار المتردد كمحرك محرك ، فمن الضروري إدخال محول تيار مستمر إلى تيار متردد في الدائرة المعروفة (2) (باتباع تقنية تحويل الإشارة التقليدية). ومع ذلك ، فإن هذا يؤدي إلى تعقيد تصميم وحدة المحول ، وبالتالي ، إلى تعقيد تصميم الجهاز بأكمله ، إلى زيادة تكلفته وأبعاده.
النتيجة التقنية التي يمكن تحقيقها باستخدام الاختراع هي تبسيط التصميم وتقليل التكلفة وتحسين الوزن والأبعاد.
يتم تحقيق النتيجة الفنية نظرًا لحقيقة أنه في المحرك الكهربائي لعجلات السيارة ، التي تحتوي على مصدر طاقة ، ومحرك كهربائي ثلاثي الطور بتيار متردد مع دوار مغناطيسي دائم ومحول متحكم به ينظم وضع التشغيل للكهرباء المحرك (2) ، يتكون المحول المتحكم فيه من عاكس جسر ثلاثي الطور ومقوم ، ومحطات DC متصلة بمكثف تخزين متصل بمصدر الطاقة ، ومحطات طور لفات الجزء الثابت لمحرك التيار المتردد متصلة إلى أطراف إدخال التيار المتردد للعاكس ، بينما ، وفقًا لـ ، يتم توصيل ملف إضافي في سلسلة مع كل من لفات الجزء الثابت ، ونقاط توصيل هذه الملفات متصلة على التوالي بأطراف التيار المتردد للمقوم ، قطبية محطات التيار المستمر التي تكون معاكسة لقطبية مصدر الطاقة المتصل بها ، في حين أن مدخلات التحكم لوحدات التحكم في العاكس وأنت المقوم متصل ، على التوالي ، بمخرجات وحدة التحكم التي يتم التحكم فيها ، والتي توفر ، عند إرسال أمر "السرعة" أو "الكبح" إلى إدخال التحكم ، إذن بإشارات التحكم إلى العاكس أو المعدل مع الحظر المتزامن لـ نبضات التحكم إلى المعدل أو العاكس ، على التوالي.
يُظهر الرسم مخططًا هيكليًا للجهاز.
يحتوي الجهاز على مصدر للكهرباء 1 ، على سبيل المثال بطارية تخزين متصلة بمكثف تخزين 2 متصل بأطراف الطاقة لمحول جهد متحكم به ينظم وضع التشغيل لمحرك محرك التيار المتردد 3. تنفذ دائرة القيادة الكهربائية امكانية تحويل الكهرباء الى محرك الدفع 3 بجهد منخفض واستعادة كهرباء من محرك الدفع 3 عند الفرملة مع زيادة الجهد. يتكون محرك محرك التيار المتردد 3 من دوار 4 بمغناطيس دائم وعضو ثابت بملفات ثلاثية الطور 5. وفقًا لـ - بالتسلسل مع كل ملف من الملفات ثلاثية الطور W 1 للجزء الثابت ، يتم توصيل ملف إضافي W 2 ، وترتبط نقاط اتصال هذه الملفات ، على التوالي ، بأطراف التيار المتردد للمقوم 6 ، والتي تعد مع العاكس 7 جزءًا من المحول المتحكم فيه. يتم توصيل مدخلات التحكم الخاصة بالعاكس 7 والمقوم 6 ، على التوالي ، بمخرجات وحدتي التحكم 8 و 9 ، حيث يتم توصيل مدخلات التحكم بمخرجات وحدة التحكم التي يتم التحكم فيها 10 ، والتي تم تصميمها لتمكين التدفق من إشارات التحكم إلى دائرة العاكس أو المعدل أثناء منع نبضات التحكم إلى المعدل أو دائرة العاكس عند إرسال الأمر "السرعة" أو "الكبح" ، على التوالي.
الجهاز يعمل كالتالي.
عند تشغيل مصدر الطاقة وإعطاء الأمر "Speed" ، تقوم وحدة التحكم 10 بتوليد إشارة خرج تسمح بإشارات التحكم من وحدة التحكم 8 إلى العاكس 7 وفي نفس الوقت تمنع تشغيل وحدة التحكم 9 ، كنتيجة لـ التي تبدأ مفاتيح الطاقة الخاصة بالعاكس 7 بالتبديل وفقًا لوحدة التحكم في إشارات الخرج 8. نظرًا لتدفق التيارات في اللفات W 1 للجزء الثابت 5 للمحرك الكهربائي ، ينشأ مجال مغناطيسي دوار ، تحت الإجراء منها الدوار 4 على المغناطيس الدائم يبدأ بالدوران. تقوم وحدة التحكم 8 بإجراء تعديل عالي التردد للتوافق الأساسي وتنظم حجم الجهد وتردده ، باستخدام ، على سبيل المثال ، التحكم في ناقلات المجال. يتم نقل دوران الدوار 4 مباشرة أو من خلال علبة التروس إلى العجلات. تقوم السيارة بحركة أمامية بسرعة متغيرة تحددها وحدة التحكم 8 ، بينما يوجد نقل مباشر للطاقة إلى محرك القيادة.
عند وصول إشارة "الكبح" ، يقوم جهاز التحكم 10 بإيقاف تشغيل وحدة التحكم 8 وتشغيل الوحدة 9. عند الكبح تحت تأثير قوى القصور الذاتي ، تستمر العجلات في التحرك ، وتقوم بتدوير الدوار 4 للآلة الكهربائية 3 ، الذي يتحول إلى وضع توليد الطاقة. يتم توفير الجهد الكلي لملفات الجزء الثابت W 1 ، W 2 لمدخل المعدل 6 ، ويتم توفير التيار المتجدد لمكثف التخزين 2. يزداد الجهد عبر المكثف 2 إلى قيمة الجهد الإجمالي المخفض عبر اللفات W 1 ، W 2. عندما يتدفق التيار عبر اللفات W 1 ، W 2 ، يتطور عزم الكبح ، ويتم نقل طاقة الكبح قسرًا إلى مكثف التخزين 2 ، المشحون بجهد أعلى من جهد مزود الطاقة 1. في هذه الحالة ، تزداد حصة الطاقة المستعادة بشكل كبير ، لأن كمية الطاقة المخزنة في المكثف 2 تعتمد من الدرجة الثانية على جهده.
في نهاية الكبح ، تُستخدم الطاقة المتراكمة للمكثف 2 للحركة الأمامية للسيارة.
وبالتالي ، فإن المحول المتحكم فيه مع اللفات ثلاثية الطور W 1 ، W 1 يضمن نقل الكهرباء إلى محرك الدفع 3 بجهد منخفض واستعادة الكهرباء من محرك المحرك 3 عند الكبح بجهد كهربائي متزايد. الجهاز ذو كفاءة عالية لانه يسمح لك باستعادة 70٪ على الأقل من طاقة الكبح.
تم تحقيق أداء عالي للطاقة للجهاز مع تبسيط التصميم وتقليل تكلفته وتحسين الوزن والأبعاد.
كفاءة عالية وبساطة في التصميم ووزن وأبعاد جيدة لهذا الجهاز تجعله الأفضل في تصميم السيارات الهجينة والكهربائية.
مصادر المعلومات التي تؤخذ في الاعتبار
1. زه. "AvtoMir" رقم 1 ، 2007 ، ص 9.
2. J. "AvtoMir" رقم 48 ، 2007 ، ص 8.
المحرك الكهربائي لعجلات السيارة ، والذي يحتوي على مصدر طاقة ، ومحرك كهربائي AC ثلاثي الأطوار مع دوار مغناطيسي دائم ومحول متحكم به ينظم تشغيل المحرك الكهربائي ، ويتميز بأن المحول المتحكم فيه يتكون من ثلاث مراحل العاكس الجسر والمقوم ، يتم توصيل خيوط التيار المستمر بمكثف تخزين متصل بمصدر الطاقة ، ومحطات الطور لملفات الجزء الثابت لمحرك التيار المتردد متصلة بأطراف إدخال التيار المتردد للعاكس ، بينما يتم توصيل ملف إضافي متصل في سلسلة مع كل ملف من لفات الجزء الثابت ، وترتبط نقاط اتصال هذه اللفات على التوالي بأطراف التيار المتردد الخاصة بالمقوم ، حيث يكون قطبية تيار أطراف التيار المتردد عكس قطبية مصدر الطاقة المتصل بها ، بينما يتم توصيل مدخلات التحكم لوحدتي التحكم في العاكس والمقوم بك على التوالي عن طريق تحركات وحدة التحكم التي يتم التحكم فيها ، والتي ، عندما يتم إرسال الأمر "السرعة" أو "التباطؤ" إلى إدخال التحكم الخاص به ، يسمح باستلام إشارات التحكم إلى العاكس أو المعدل مع الحجب المتزامن لنبضات التحكم إلى المعدل أو العاكس ، على التوالى.