Unitatea electrică este auto. Tracțiune electrică asincronă de tracțiune în industria auto

În secolul al XXI-lea, se pare că visul umanității se va împlini. Mașinile electrice nu au înlocuit încă tehnologia bazată pe hidrocarburi, dar apar treptat modele mai avansate. În ultimii ani, mulți producători de automobile au oferit comunității de experți dezvoltarea de mașini electrice.

Unii au intrat în producția de masă și au reușit să câștige recunoaștere de la amatori și profesioniști. Următoarele modele sunt incluse în primele 10 cele mai bune mașini electrice din vremea noastră.

Chevy volt

Chevrolet Spark EV

Ford Fusion Energi

Ford Focus Electric

Fiat 500e

Plug-in Honda Accord

Porsche Panamera S Hybrid E

Bmw i3

Modelul Tesla s

Modelul Tesla x

1. Pachetul 70D va costa cumpărătorului 80.000 USD. Datorită unei baterii puternice (70 kWh), Tesla poate parcurge 345 km.
2. Nivelul de decupare 90D este estimat la 132.000 USD. Mașina este echipată cu o baterie de 90 kWh, asigură un kilometraj de 414 km.
3. Puteți cumpăra un Tesla Model X în pachetul P90D pentru 140.000 de dolari. Puterea bateriei (90 kWh) este distribuită pe două axe, oferind o dinamică de accelerație excelentă (3,8 secunde până la 96 km / h). Mașina poate parcurge 402 km fără reîncărcare.

• o baterie mare ocupă mult spațiu într-o mașină;
• proprietățile bateriei se deteriorează iarna;
• durata de viață a bateriei este limitată la 2-3 ani;
• este necesară energie suplimentară pentru încălzirea habitaclului.

Sistem de control al tracțiunii electrice

Introducere

senzor electric de tractiune auto

Relevanța dezvoltării unei acționări electrice de tracțiune a unei mașini hibride constă în utilizarea mai corectă a energiei, în îmbunătățirea ecologiei mașinii și într-o întreținere mai economică a mașinii, prin reducerea consumului de combustibil. Oferă puterea necesară, forța de tracțiune și viteza necesară a vehiculului în diferite condiții de conducere.

Noutate științifică.

Noutatea științifică constă în absența necesității de a instala motorul pe baza sarcinilor maxime de funcționare. În momentul în care este necesară o creștere bruscă a sarcinii de tracțiune, atât motorul electric, cât și motorul convențional (și, în unele modele, un motor electric suplimentar) sunt pornite simultan. Acest lucru vă permite să economisiți la instalarea unui motor cu ardere internă mai puțin puternic, care funcționează de cele mai multe ori în modul cel mai favorabil pentru sine. Această distribuție și acumulare uniformă de energie, urmată de o utilizare rapidă, permite instalarea hibridă pentru a fi utilizate în mașinile sport și SUV-urile.

Semnificație practică.

Semnificația practică constă în faptul că economisește combustibil mineral (resursă neregenerabilă), reduce poluarea mediului, economisește o resursă foarte valoroasă pentru o persoană, cum ar fi timpul (excluzând jumătate din călătoriile la benzinării).

1. Date inițiale și declarație de problemă

Sarcina principală a sistemului de control al centralei electrice a unui vehicul hibrid este de a asigura funcționarea cea mai economică și mai ecologică a motorului cu ardere internă prin redistribuirea sarcinii dintre motorul cu ardere internă, motorul auxiliar și circuitul de recuperare a energiei.

Sarcinile suplimentare ale sistemului sunt:

) Asigurarea recuperării energiei de frânare a vehiculului.

) Furnizarea dinamicii de accelerație necesare a mașinii prin utilizarea unei unități auxiliare de alimentare și stocarea energiei.

) Asigurarea unui mod start-stop cu o perioadă minimă de ralanti a motorului cu ardere internă în cazul unei scurte opriri a autovehiculului.

Date inițiale.

Mașină Volkswagen Touareg luată

Figurile de mai jos (Fig. 1 și Fig. 2) prezintă caracteristicile sale tehnice, care vor fi datele inițiale pentru munca mea și aspectul său.

Orez. 1 Date inițiale

Orez. 2 Exterior Volkswagen Touareg

1.1 Clasificarea sistemelor existente

Pentru a studia tracțiunea electrică de tracțiune a unei mașini hibride, trebuie să decideți care dintre cele trei scheme existente să alegeți. Aceasta este o clasificare în funcție de modul în care interacționează motorul cu ardere internă și motorul electric.

Schema secvențială.

Aceasta este cea mai simplă configurație hibridă. Motorul cu ardere internă este utilizat numai pentru acționarea generatorului, iar energia electrică generată de acesta din urmă încarcă bateria și alimentează motorul electric, care rotește roțile motoare.

Acest lucru elimină necesitatea unei cutii de viteze și a unui ambreiaj. Frânarea regenerativă este, de asemenea, utilizată pentru a reîncărca bateria. Schema și-a luat numele deoarece fluxul de putere intră în roțile motoare, trecând printr-o serie de transformări succesive. De la energia mecanică generată de motorul cu ardere internă la energia electrică generată de generator și, din nou, la energia mecanică. În acest caz, o parte din energie este inevitabil pierdută. Hibridul secvențial permite utilizarea ICE-urilor cu putere redusă și funcționează constant în limita eficienței maxime sau poate fi oprit complet. Când motorul cu ardere internă este oprit, motorul electric și bateria sunt capabile să furnizeze puterea necesară pentru mișcare. Prin urmare, ele, spre deosebire de motoarele cu ardere internă, trebuie să fie mai puternice, ceea ce înseamnă că au un cost mai mare. Cea mai eficientă schemă secvențială este atunci când conduceți în modul de oprire frecventă, frânare și accelerație, conducere la viteză mică, adică in oras. Prin urmare, este utilizat în autobuzele urbane și în alte tipuri de transport urban. Acest principiu este, de asemenea, utilizat de autobasculantele miniere mari, unde este necesar să se transmită un cuplu mare la roți și nu sunt necesare viteze mari.

Circuit paralel

Aici, roțile motoare sunt acționate atât de motorul cu ardere internă, cât și de motorul electric (care trebuie să fie reversibil, adică poate funcționa ca generator). Pentru funcționarea lor paralelă coordonată, se utilizează controlul computerului. Cu toate acestea, necesitatea unei transmisii convenționale rămâne, iar motorul trebuie să funcționeze în condiții tranzitorii ineficiente.

Momentul care vine din două surse este distribuit în funcție de condițiile de conducere: în modurile tranzitorii (pornire, accelerație), un motor electric este conectat la ajutorul motorului cu ardere internă, iar în modurile stabilite și în timpul frânării, funcționează ca un generator , încărcarea bateriei. Astfel, în hibrizi paraleli, ICE funcționează de cele mai multe ori, iar motorul electric este folosit pentru a-l ajuta. Prin urmare, hibrizii paraleli pot folosi o baterie mai mică decât hibrizii de serie. Deoarece motorul cu ardere internă este conectat direct la roți, pierderea de putere este semnificativ mai mică decât la un hibrid de serie. Acest design este suficient de simplu, dar dezavantajul este că o mașină hibridă paralelă reversibilă nu poate conduce simultan roțile și nu poate încărca bateria. Hibrizii paraleli sunt eficienți pe autostradă, dar ineficienți în oraș. În ciuda simplității implementării acestei scheme, aceasta nu îmbunătățește semnificativ atât parametrii de mediu, cât și eficiența utilizării motorului cu ardere internă.

Adeptul unei astfel de scheme de hibrizi este compania Honda. Sistemul lor hibrid se numește Integrated Motor Assist. Oferă, în primul rând, crearea unui motor pe benzină cu randament sporit. Și numai atunci când motorul devine dificil, motorul electric ar trebui să-i vină în ajutor. În acest caz, sistemul nu necesită o unitate de control a puterii complexă și costisitoare și, prin urmare, costul unei astfel de mașini este mai mic. Sistemul IMA constă dintr-un motor pe benzină (care furnizează principala resursă de putere), un motor electric care furnizează energie suplimentară și o baterie suplimentară pentru motorul electric. Atunci când o mașină cu un motor convențional pe benzină decelerează, energia cinetică a acesteia se stinge prin rezistența motorului (frânarea motorului) sau se disipează ca căldură atunci când discurile de frână și tamburile sunt încălzite. Mașina cu sistemul IMA începe să frâneze cu un motor electric. Astfel, motorul electric funcționează ca un generator, generând electricitate. Energia economisită în timpul frânării este stocată în baterie. Și când mașina începe să accelereze din nou, bateria va renunța la toată energia acumulată pentru a roti motorul electric, care va trece din nou la funcțiile sale de tracțiune. Iar consumul de benzină va scădea exact atât cât energia a fost stocată în timpul frânării anterioare. În general, Honda consideră că sistemul hibrid ar trebui să fie cât mai simplu posibil, motorul electric îndeplinește o singură funcție - ajută motorul cu ardere internă să economisească cât mai mult combustibil posibil. Honda produce două modele hibride: Insight și Civic.

Circuit serie-paralel

Compania Toyota și-a făcut propriul drum atunci când a creat hibrizi. Hybrid Synergy Drive (HSD) dezvoltat de inginerii japonezi combină caracteristicile celor două tipuri anterioare. La circuitul hibrid paralel se adaugă un generator separat și un divizor de putere (angrenaj planetar). Drept urmare, hibridul capătă caracteristicile unui hibrid secvențial: mașina pornește și se deplasează la viteze mici doar cu tracțiune electrică. La turații mari și când circulați la o turație constantă, motorul cu ardere internă este conectat. La sarcini mari (accelerație, deplasare în sus, etc.), motorul electric este alimentat suplimentar de baterie - adică hibridul funcționează ca unul paralel.

Cu un generator separat care încarcă bateria, motorul electric este utilizat numai pentru tracțiune și frânare regenerativă. Angrenajul planetar transferă o parte din puterea ICE către roți, iar restul către generator, care fie alimentează motorul electric, fie încarcă bateria. Sistemul de computer reglează în mod constant sursa de alimentare de la ambele surse de alimentare pentru performanțe optime în toate condițiile de conducere. În acest tip de hibrid, motorul electric funcționează de cele mai multe ori, iar motorul cu ardere internă este utilizat doar în cele mai eficiente moduri. Prin urmare, puterea sa poate fi mai mică decât într-un hibrid paralel.

O caracteristică importantă a ICE este, de asemenea, că funcționează pe ciclul Atkinson și nu pe ciclul Otto, ca și motoarele convenționale. Dacă funcționarea motorului este organizată în funcție de ciclul Otto, atunci la cursa de admisie pistonul, deplasându-se în jos, creează un vid în cilindru, datorită căruia aerul și combustibilul sunt aspirate în el. În acest caz, în modul de viteză redusă, când supapa de accelerație este aproape închisă, așa-numitul. pierderi de pompare. (Pentru o mai bună înțelegere a acestui lucru, încercați, de exemplu, să trageți în aer prin nările ciupite.) În plus, umplerea cilindrilor cu o încărcare proaspătă se înrăutățește și, în consecință, crește consumul de combustibil și emisiile de substanțe nocive în atmosferă. Când pistonul ajunge la punctul mort inferior (BDC), supapa de admisie se închide. În timpul cursei de eșapament, când se deschide supapa de eșapament, gazele de eșapament sunt încă sub presiune, iar energia lor este pierdută iremediabil - aceasta este așa-numita. pierderea eliberării.

În motorul Atkinson, la cursa de admisie, supapa de admisie nu se închide lângă BDC, ci mult mai târziu. Aceasta are o serie de avantaje. În primul rând, pierderile de pompare sunt reduse, deoarece O parte din amestec, atunci când pistonul a trecut de BDC și a început să se deplaseze în sus, este împinsă înapoi în galeria de admisie (și apoi utilizată într-un alt cilindru), ceea ce reduce vidul din acesta. Amestecul combustibil împins afară din cilindru duce, de asemenea, o parte din căldura de pe pereții săi. Deoarece durata cursei de compresie în raport cu cursa cursei de lucru scade, motorul funcționează conform așa-numitelor. un ciclu cu un raport de expansiune crescut, în care energia gazelor de eșapament este utilizată mai mult timp, adică cu o scădere a pierderilor de eșapament. Astfel, obținem performanțe de mediu mai bune, economie și eficiență mai mare, dar mai puțină energie. Dar ideea este că motorul hibridului Toyota funcționează în moduri cu sarcină redusă, în care acest dezavantaj al ciclului Atkinson nu joacă un rol important.

Dezavantajele unui hibrid serie-paralel includ costuri mai mari, având în vedere faptul că are nevoie de un generator separat, un pachet de baterii mai mare și un sistem de control al computerului mai eficient și mai complex.

Sistemul HSD este instalat pe Toyota Prius hatchback, Camry business sedan, Lexus RX400h SUV-uri, Toyota Highlander Hybrid, Harrier Hybrid, Lexus GS 450h sport sedan și Lexus LS 600h de lux. Cunoștințele Toyota au fost cumpărate de Ford și Nissan și utilizate în crearea Ford Escape Hybrid și Nissan Altima Hybrid. Toyota Prius conduce vânzările tuturor hibrizilor. Consumul de benzină în oraș este de 4 litri la 100 de kilometri. Este prima mașină care are un consum mai mic de combustibil în oraș decât pe autostradă. La Salonul Auto de la Paris din 2008, a fost prezentat modelul hibrid plug-in Prius.

1.2 Diagrame ale sistemului de control al tracțiunii electrice de tracțiune a mașinii

Legenda semnalelor de intrare și ieșire on / off. Motor generator Generator semnal apăsat pedală de frână Pedală accelerator electronic semnal apăsat Viteza motorului Temperatura motorului Eliberați acționarea ambreiajului

Motor cu ardere internă / generator generator de turație motor generator de viteză motor temperatura motorului cutie de viteze automată viteză de recunoaștere a vitezei angajată cutie de viteze automată sistem hidraulic temperatura ambreiaj presiune pompă hidraulică

în sistemul hidraulic, cutie de viteze automată, schimbarea vitezei, temperatura modulului de electronică de putere, monitorizarea cablurilor sistemului de înaltă tensiune, temperatura bateriei de înaltă tensiune, monitorizarea tensiunii, presiunea în acționarea hidraulică a frânei

sisteme, presiune frână Înregistrarea vitezei roții Recunoașterea centurii de siguranță

Legenda pentru componentele electrice Bateria de înaltă tensiune Unitatea de control a motorului Unitatea de control a transmisiei automate Modulul de putere și unitatea de control electrică a unității de control EBox Unitatea de control ABS Unitatea de control în panoul de bord Interfață de diagnosticare a magistralei de date Unitatea de control airbag

Sistem de radionavigație RNS 850

Descrierea muncii:

Începutul mișcării. Condus cu sarcină ușoară, viteză redusă sau pe o ușoară înclinare. Deoarece motorul cu ardere internă are un randament scăzut la sarcini reduse, mișcarea este asigurată de un motor auxiliar, dacă rezerva de energie din depozit este suficientă. În caz contrar, mișcarea se efectuează cu ajutorul motorului cu ardere internă.

Mișcare uniformă. Sistemul asigură cea mai eficientă funcționare a motorului cu ardere internă. Dacă cuplul ICE este mai mic decât cuplul de rezistență, puterea lipsă este asigurată prin conectarea unui motor auxiliar. Dacă cuplul optim este mai mare decât cuplul de tracțiune, puterea în exces este disipată de circuitul de recuperare a energiei.

Overclocking. Dinamica de accelerație necesară este asigurată în principal de motorul auxiliar, menținând în același timp modul cel mai economic al motorului principal cu ardere internă. În cazul stocării insuficiente a energiei în dispozitivul de stocare sau a puterii insuficiente a motorului auxiliar, puterea suplimentară este asigurată de motorul principal cu ardere internă.

Frânare. Excesul de energie cinetică a vehiculului este utilizat în circuitul de recuperare. Dacă performanța de frânare regenerativă este insuficientă, sistemul de frânare hidraulică este activat.

Când opriți și există suficientă energie în unitate pentru a porni, motorul cu ardere internă este oprit. Dacă energia stocată este insuficientă. Motorul cu ardere internă continuă să funcționeze până când este completat.

Unitate de control a bateriei de înaltă tensiune EBox Dispozitiv de siguranță 1 Conector de service de înaltă tensiune Ventilator de baterie hibrid 1 Ventilator de baterie hibrid 2

Generator de motor electric.

Elementul cheie al acționării hibride este motorul-generator electric.

Într-un sistem de acționare hibrid, acesta îndeplinește trei sarcini critice:

Demaror pentru motor cu ardere internă,

Generator pentru încărcarea bateriei de înaltă tensiune,

Motor de tracțiune pentru deplasarea vehiculului.

Rotorul se rotește fără contact în interiorul statorului. În modul generator, puterea motorului generatorului este de 38 kW. În modul cu motor de tracțiune, motorul-generator electric dezvoltă o putere de 34 kW. Diferența constă în pierderile de putere, care sunt inerente structural fiecărei mașini electrice. Deplasarea numai electrică pe teren plan este posibilă pentru Touareg cu motor hibrid până la o viteză de aproximativ 50 km / h. Viteza maximă de conducere depinde de rezistența la mers și de gradul și încărcarea bateriei de înaltă tensiune. Ambreiajul special K0 se află în carcasa motorului-generator.

Motorul electric-generator este situat între motorul cu ardere și cutia de viteze automată.

Este un motor sincron de curent trifazat. Tensiunea de 288 V c.c. este transformată într-o tensiune c.a. trifazată prin intermediul unui modul electronic de putere. Tensiunea trifazată creează un câmp electromagnetic trifazat în motor-generator electric.

În documentația de service, motorul / generatorul electric este denumit „motor de tracțiune pentru acționarea electrică V141”.

1.3 Senzori incluși în sistem

Senzor de poziție a rotorului.

Deoarece motorul cu ardere internă, cu senzorii săi de turație, este deconectat mecanic de la motorul electric-generator în modul de acționare electrică, acesta din urmă necesită proprii senzori pentru a determina poziția și turația rotorului. În acest scop, trei senzori de viteză sunt integrați în motor-generator.

Acestea includ:

senzor de poziție a rotorului de tracțiune 1

motor electric G713

senzor de poziție a rotorului de tracțiune 2

motor electric G714

senzor de poziție a rotorului de tracțiune 3

Senzorul de poziție a rotorului (DPR) este o parte a motorului electric.

La motoarele colectoare, senzorul de poziție a rotorului este o unitate colector-perie, care este, de asemenea, un comutator de curent.

La motoarele fără perii, senzorul de poziție a rotorului poate fi de diferite tipuri:

Inducție magnetică (de exemplu, bobinele de putere sunt utilizate ca senzor, dar uneori se folosesc înfășurări suplimentare)

Magnetoelectric (senzori de efect Hall)

Optoelectric (bazat pe diverse optocuploare: LED-fotodiodă, LED-fototransistor, LED-fototiristor).

Expeditorul de temperatură al motorului de tracțiune G712

Acest senzor este integrat în carcasa motorului generatorului și este umplut cu polimer.

Senzorul înregistrează temperatura motorului generatorului. Circuitele de răcire fac parte din sistemul inovator de control al temperaturii. Semnalul de la senzorul de temperatură al motorului de tracțiune este utilizat pentru a controla performanța de răcire a circuitului de răcire la temperatură ridicată. Pompa de răcire electrică și pompa de răcire controlabilă a motorului cu ardere pot controla toate modurile sistemului de răcire, de la lipsa circulației lichidului de răcire în circuitele de răcire până la performanța maximă a sistemului de răcire.

În funcție de materialele utilizate pentru producerea senzorilor termorezistenți, se face distincția între:

1.Detectoare rezistive de temperatură (RTD). Acești senzori sunt compuși dintr-un metal, cel mai frecvent platină. În principiu, orice meta își schimbă rezistența atunci când este expusă la temperatură, dar platina este utilizată deoarece are stabilitate pe termen lung, rezistență și reproductibilitate a caracteristicilor. Tungstenul poate fi folosit și pentru măsurarea temperaturilor peste 600 ° C. Dezavantajul acestor senzori este costul ridicat și neliniaritatea caracteristicilor.

2.Senzori rezistivi la siliciu. Avantajele acestor senzori sunt liniaritatea bună și stabilitatea ridicată pe termen lung. De asemenea, acești senzori pot fi încorporați direct în microstructuri.

.Termistori. Acești senzori sunt fabricați din compuși de oxid de metal. Senzorii măsoară doar temperatura absolută. Un dezavantaj semnificativ al termistorilor este necesitatea calibrării și neliniarității ridicate a acestora, precum și a îmbătrânirii, totuși, atunci când sunt efectuate toate setările necesare, acestea pot fi utilizate pentru măsurători de precizie.

2. Diagnostic

.1 Tester de diagnosticare

DASH CAN 5.17 costă 16.500 de ruble.

Funcționalitate:

Calibrarea și corectarea kilometrajului;

Adăugarea cheilor la mașină chiar dacă nu aveți toate cheile existente

Adaptează cheia

Citiți codurile de autentificare / secrete (SKC)

Înregistrarea numărului de identificare și a numărului de imobilizator

Încarcă și salvează blocul de imobilizator decriptat

Salvează (clonează) tabloul de bord prin înregistrarea blocului imobilizator dintr-un fișier

Citește și șterge codurile de eroare CAN-ECU

Utilizare:

Butoane: / SEAT / SKODA - apăsați acest buton pentru a citi ultima generație VDO. (Potrivit de exemplu pentru GOLF V din 2003 până în 06.2006. Unele versiuni ale automobilelor SEAT și Skoda sunt echipate cu combinații de acest tip la modelele până în 2009) - apăsați acest buton pentru a citi Passat B6. (În aceste vehicule, nu puteți obține informații despre dispozitivul de imobilizare din grupul de instrumente, deoarece unitatea de imobilizare face parte din modul) A3 - apăsați acest buton pentru a citi combinația AUDI A3 VDO A4 - apăsați acest buton pentru a citi AUDI A4 BOSCHRB4./ TOUAREG - faceți clic pe acest buton pentru a citi Phaeton și Touareg BOSCHRB4.EDC15 - Vehicule diesel din 1999. Suportă majoritatea vehiculelor VAG și SKODA - echipate vehiculele lor cu ECU.EDC16 - Utilizate pe vehicule diesel din 2002. Folosit la mașinile de ultimă generație. * /MED9.5 - Motor tip BOSCHME7. * Folosit la mașini precum GolfI V sau Audi TT. Puteți citi următoarele motoare: ME7.5, ME7.1, ME7.5.1, ME7.1.1..1.1 Golf nu este încă acceptat CANALE - Prin apăsarea acestui buton adaptați EEprom a unității de control a motorului BOSCHME7.BOXES - By apăsând acest buton puteți citi codul de înregistrare de pe dispozitivul de imobilizare. Potrivit pentru Audi A4 cu conector cu 12 pini și cutii LT. De asemenea, puteți citi căsuțe din 1994 până în 1998, dar numai atunci când cheia adaptată este introdusă în contact.

2.2 Informații de diagnosticare

Autodiagnosticul sistemului.

Dacă apare o defecțiune în sistemul de înaltă tensiune, lampa de avertizare se aprinde. Simbolul lămpii de avertizare poate fi portocaliu, roșu sau negru. În funcție de tipul de defecțiune din sistemul de înaltă tensiune, sunt afișate un simbol al culorii corespunzătoare și un mesaj de avertizare.

Concluzie

În munca mea, este luat în considerare sistemul de control al tracțiunii electrice de tracțiune a unei mașini hibride. Sunt luate în considerare toate sistemele existente, toate soluțiile de circuite, sunt luați în considerare senzorii incluși în sistem. Sunt luate în considerare autodiagnosticarea sistemului și diagnosticarea utilizând un dispozitiv extern (tester). Lucrarea a fost finalizată integral.

Bibliografie

1. Yutt V.E. Echipamente electrice pentru mașini: manual pentru studenți. - M.: Transport, 1995 .-- 304 p.

O scurtă carte de referință pentru automobile. - M.: Transconsulting, NIIAT, 1994 - 779 p. 25 de exemplare

Akimov S.V., Chizhkov Yu.P. Echipamente electrice auto - Moscova: ZAO KZhI "Za rulem", 2001. - 384 p. 25 de exemplare

Akimov S.V., Borovskikh Yu.I., Chizhkov Yu.P. Echipamente electrice și electronice pentru mașini - M.: Mashinostroenie, 1988. - 280 p.

Reznik A.M., Orlov V.M. Echipamente electrice auto. - M.: Transport, 1983 .-- 248 p.

Service Training Self-Study Program 450 Touareg cu propulsie hibridă.

NAMI-0189E este prezentat în Fig. 3.6.

Orez. 3.6. Circuit electric de acționare cu secțiuni de comutare a bateriei și control al excitației

Motorul de tracțiune M este alimentat de două baterii de tracțiune GB1 și GB2, care sunt conectate la circuitul său fie în paralel, fie în serie folosind contactoare KB. În circuitul armăturii motorului, în plus, există rezistențe de pornire R1 și R2, manevrate de contactorul KSh. Curentul de excitație al motorului este reglat de un convertor de impuls tiristor care conține tiristorul principal V2 și cel de comutare - V3. Reversul motorului este realizat de contactorul KP, care comută polaritatea tensiunii pe înfășurarea de excitație a OF. Modurile de funcționare ale acționării electrice sunt setate de un controler special. Acest dispozitiv, controlat de șofer, conține comutatoare de mod, precum și un punct de referință inductiv, a cărui poziție este determinată de unitatea de control BU valoarea curentului de excitație. La rândul său, curentul de excitație al motorului determină magnitudinea curentului de armătură

(3.3)

precum și cuplul dinamic de pe arborele motorului

În modurile de funcționare a stării de echilibru ale motorului Mdin = 0 și din expresia (3.4) rezultă că curentul de excitație determină frecvența de rotație conform formulei

(3.5)

unde UП este tensiunea de alimentare a circuitului armăturii motorului; în plus

# 1 - când KB este dezactivat

# 2 - când KB este activat

Cu ajutorul unității de comandă CU, valorile setate ale curentului de excitație și ale curentului bateriei sunt stabilizate prin reacții negative asupra curentului și direcției bateriei la înfășurarea de excitație a motorului și, prin urmare, modurile de conducere conform expresiilor ( 3.4) și (3.5).

Când vehiculul electric pornește, blocurile de baterii sunt conectate în paralel, pornirea contactorului K pornește pornirea motorului la prima etapă de reostat prin rezistorul RI. În acest caz, excitația motorului este setată aproape de maxim. Apăsarea în continuare a pedalei de deplasare și prin urmare afectarea controlerului în timpul accelerației determină pornirea celei de-a doua etape a reostatului prin conectarea rezistențelor RI ale rezistorului # 2 în paralel prin tiristorul VI. Când curentul de pornire scade, contactorul KSh pornește și scurtcircuitează reostatele de pornire. În acest caz, tiristorul VI revine la starea oprită. Un control suplimentar se efectuează prin schimbarea curentului de excitație. Când se atinge o viteză de 30 km / h, controlerul comută unitățile de baterii la conexiunea serială și continuă controlul prin schimbarea curentului de excitație.

Frânarea regenerativă apare atunci când curentul de excitație crește și EMF-ul motorului crește din această cauză. Curentul de încărcare a bateriei începe să curgă prin dioda V, atât atunci când unitățile sunt conectate în serie, cât și când unitățile sunt conectate în paralel. Intervalul posibil de frânare regenerativă regenerativă Δp depinde de atenuarea utilizată a fluxului de excitație al motorului și poate fi determinată din următoarea dependență.

Progresul nu stă pe loc și totul merge înainte și se dezvoltă. Acest lucru se aplică și sistemelor de acționare electrică. Apariția unităților de frecvență variabilă și a diferitelor moduri de a le controla își face propriile ajustări ale gradului de dezvoltare al acestor dispozitive. Și acest lucru a dus la faptul că acționarea electrică asincronă începe treptat să înlocuiască mașinile de curent continuu în sistemele de tracțiune - trenuri electrice, troleibuze, locomotive electrice principale. Tehnologia auto nu face excepție.

Realitățile moderne sunt de așa natură încât funcționarea și întreținerea unităților de curent continuu în excavatoare și basculante grele sunt asociate cu o serie de inconveniente, dar dezvoltarea modernă a științei, precum și disponibilitatea bazei elementelor necesare, au facilitat foarte mult soluția a acestei probleme. De aceea, în 2005, proiectanții mașinilor electrice au început să creeze o nouă linie de acționări electrice - asincrone (frecvență). Acestea sunt proiectate special pentru încărcătoare și autobasculante fabricate de BELAZ, precum și pentru excavatoare puternice fabricate de Uralmash și Izhorskiye Zavody.

Tracțiune electrică asincronă de tracțiune

Sistemul convertor de frecvență motor asincron de astăzi este probabil cel mai complex dintre sistemele de acționare electrică. Unitatea de tracțiune asincronă se bazează pe controlul vectorial. De asemenea, este necesar să se furnizeze un sistem pe mai multe niveluri de protecții și alarme pentru funcționarea sigură a sistemelor și, în consecință, software-ul și sistemele de vizualizare pentru a asigura capacitatea de a monitoriza și configura sistemul.

Dar, pe lângă complicația semnificativă a sistemului de control al tracțiunii electrice asincrone de tracțiune, acesta are avantaje semnificative față de vechile sisteme de curent continuu utilizate în autobasculantele miniere ale OJSC BELAZ:

• Absența unui ansamblu colector-perie inerent sistemului, care reduce semnificativ costurile de operare.
• În plus, motorul de tracțiune este amplasat în așa fel încât electricianul trebuie să se strângă literalmente în el, ceea ce solicită, de asemenea, personalului care operează.
• Dacă starea colectorului este nesatisfăcătoare, ar putea fi necesare lucrări de reparații mai complexe - și aceasta reprezintă perioade de nefuncționare și pierderi. Pur și simplu nu există un colector într-o mașină asincronă.
• Când se lucrează la curent continuu, comutarea între modurile de tracțiune și frânare a fost efectuată mecanic - folosind contactoare. Într-un sistem cu AD, comutarea se realizează prin supape de putere, utilizând algoritmii de control al invertorului.

Preț. Argumente pro şi contra

Costul unei acționări electrice asincrone de tracțiune este destul de mare și se înspăimântă. Dar pe lângă costurile de cumpărare, instalare și punere în funcțiune, există și costuri de operare. Datorită faptului că unitatea colector de perii din AM cu un rotor de scurtcircuit

este absent, apoi costurile de operare sunt semnificativ reduse. La urma urmei, principalul punct slab al mașinilor de curent continuu este tocmai ansamblul colector, care trebuie curățat periodic, schimbate periile și, uneori, colectorul însuși. De asemenea, unitățile asincrone au dimensiuni generale mai mici decât DCT-urile. Convertoarele de frecvență sunt echipate cu dispozitive de diagnosticare și alarmă pentru a vă ajuta să găsiți și să corectați defecțiunile. De asemenea, dacă un element eșuează, este suficient să înlocuiți celula sau modulul de alimentare al dispozitivului și este gata de funcționare.