驱动体例

2020-11-11 22:00  来自: 本站 作者:原创 浏览次数:

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  驱动式样是电动汽车最主要的格式之一。电动汽车运行机能的曲直首要是由其驱动形式决计的。电动汽车驱动方式由牵引电机电机限制器、刻板传动装置、车轮等构成。它的储能动力源是电池组。电机控制器采取从加速踏板(十分于燃油汽车的油门)、刹车踏板和PDRN(停车、进步、倒车、空档)节制手柄的输出旗号,局限牵引电机的扭转,经历减速器、传动轴、差速器、半轴等刻板传动装置(当电动汽车驾御电动轮机缘械传动安装有所分别)鼓动驱动车轮。车辆减快时,电机对车辆先进起制动功效,这时电机处在发电机运行形式•,给储能动力源充电,称之为更生制动。动力驱动式样的再造制动本能好坏常急急的,它能使电动汽车一次充电后行驶的里程增长15~25%。

  纽带,其作用是将能量保全嘱习垫方式输出的能量(化学能、电能)变化为刻板能,饱舞车辆制胜各样晃动阻力、空气阻力、加速阻力和爬坡阻力,制动时将动能改造为电能回馈给能量保全格局。现代电动汽车与古板的燃油汽车不同,其动力驱动体系能够省去杂乱笨浸的机械齿轮变速机构就能提供满意车辆行驶速度限制宽和负载转化大的转矩转速特性,即低快恒转矩和高速恒功率,其理想的转矩/转速特色见图1。

  电动汽车可挑选单电机或双电机驱动,也可选用轴式电机或轮式电机。临时在墟市上售卖的小功率电动汽车如电动轿车中,都接收机闭简单的单电灵巧力驱动体制,而中•、大功率电动汽车如电动客车通常接收单电机或双电机构造动力驱动编制。

  电动汽车动力驱动方式按照电机电流榜样可分为相易驱动形式(ACDrives)和直流驱动体制(DCDirves),互换驱动形式又可分为感染电机驱动编制(IMDrives)和同步电机驱动系统(SMDrives),同步电机驱动形式又可分为永磁同步电机驱动立拳润体系(PMSMDrives)和开闭磁阻电机驱动格局(SRMDirves)。且自营业化电动汽车中利用的动力驱动体系有三类:直流驱动式样、感染电机驱动方式和永磁同步电机驱动体制,代表产品差别有俊秀106EV、通用EVI和本田EVlPus。随着电力电子时间、微电子时期和限度本事的前进,数字化换取驱动格局(IMDrives和PMSMDrives)在营业化电动汽车中压倒一切,而小功率电动汽车方面,质料轻、体积小和高效的pMsMDives进取前景好•。

  ②几阿沉感触电机交换驱动体系。该体制中的电机平时采取转子为鼠笼构造的三相交流异步电机,电机控制器用矢量局部的变频调快时势;

  ③永磁同步电机互换驱动体系。个中的永磁同步电机网罗无刷直流电机(BDCM)和三相永磁同步电机(PMSM)。

  在催杠漏腊上述三类驱动格局中,PMSM或BDCM的永磁同步电机交换驱动形式结果最高、体积最小、重量最轻,也无直流电机的换向器和电刷等缺点••,在电动汽车中也获取了一定的掌管。但该类驱动体制一时还生计成本太高的缺点,在可靠性和专揽寿命等指标上也比感受电机汗承差,另外,对于功率较大的PMSM和BDCM要做到体积小•、重量轻尚生存必定的期间难度。我国是盛产永船朽欠兆磁质地的国家,怪异是稀土永磁质地钦铁硼资源在他们国异常富足,随着本事继续先进与本钱无间降低,永磁同步电机驱动形式在电动汽车上的运用也具有很好的前景。

  电机是电动汽车的驱动单元,它的时期机能直接熏染车辆运行的动力性和经济性,以是须要进程策动机扶持部署•,对电机的电磁场、温度场和应力场进行有限元领会,遴选安排符关电动汽车运行哀告的电机,具有调速限度宽、起动转矩大、后备功率高、效益高•、功率密度大和确凿性高的特性。如对感染电机,请求进步额定义务点(基频100Hz以上)和义务电流密度,低落铜耗(高导电率原料)和铁耗(高磁导率)。而且,电机选用液体冷却先进热容量,缩减体积和质料。电机时间与电力电子期间、微电子技能和节制光阴美满勾结,结尾发展成为实在、易创设、高功率密度、高集成度的淋洪敬智能电机。

  牵引电机种类多,驾御在电动汽车上的电机浸要网罗直流电机、鼠笼式感触电机、永磁同步电机(包含永磁无刷直流电机)和开合磁阻电机。

  直流电机具有调速性能好光滑和周详、局限简便、本钱低、笨重和设立性差等性格。串励式直流电机起动转矩高和宽恒功率调速控制,适合在牵引边界左右。直流电机的调速景象有电枢变阻、电枢调压和改观磁通三种。电力电子时间和微电子时候的提高使得直流斩波时刻在现代直流调速中飞速发展••,PWNI式IGBT斩波器通行,使得直流电机的功率因数•、职分恶果(80%~90%)、动态本能和转矩脉动性获得彰着改正。法国是天下上直流电机电动汽车较多的国家••,而目前国内永磁直流牵引电机倍受注沉。比方1998年北京理工大学研制了125kW的大功率永磁直流电灵活力驱动方式,在北京试运行良好。

  鼠笼式感染电机(以下简称为感触电机)是最常用的感受电机,具有确切、易创设、价廉、成效较高(90%以上)、比功率较高(1kW/kg控制)和功率名望改观大等性情。感应电机的基础调速格式有调压调疾、变极调速和变频调速三种。暂时基于IGBT的PWM式VVVF局部垄断日常,动态态性能杰出的矢量局部可与直流调速相媲美,而局限简短消息机能好的直接转矩限制在机车牵引等领域夸口了空阔的操作前景。在牵引局限中,为了得回宽调疾控制,感应电机节制泛泛分为三个阶段•:

  永磁同步电机具有高比功率(可以雄伟于1kW/kg)、高后果(可到达97%)•、高功率职位和高成本等性格。永磁同步电机依照定子电流波形的差别可分为矩形波永磁同步电机和正弦波永磁同步电机,而矩形波永磁同步电机又称为永磁无刷直流电机;遵命转子磁路结构可分为形式式和内置式,时势式永磁同步电机的L

  。变频调速是永磁同步电机的根蒂调速步地,理由与感触电机变频调速讲理根底相通。在理思情景下,永磁无刷直流电机的气隙磁通是矩形波,定子感生电动势也是矩形波•,三相合成出现恒定的电磁转矩,没有转矩纹波。而本质职责时,由于磁鼓和等成分•,形成脉动的梯形波电磁转矩。永磁无刷直流电机、转子位置传感器和逆变器构成自控式永磁无刷直流电机,经过转子地点传感器提供的暗号控制变压变频安装的逆变器换流,从而到达改观定子绕组的供电频率。姑且最常用的是120

  导通型PWM斩波控制IGBI•,逆变器•,况且为了更好地革新转矩限度,增加电流设计限制减小转矩脉动。对于正弦波永磁同步电机,矢量局限FOC姑且驾御较多,与感受电机FOC根底相同,但是要争论正弦波永磁同步电机转子永久励磁的特色。

  开关磁阻电机SRM的定子和转子均为凸极布局,只在定子凸极上安设各相励磁绕组,转子上没有任何绕组。由于SRM定、转子极数差异,每相磁途的磁阻坚守转子处所分歧而转折,根据“磁阻最小意思”,转子铁芯向磁阻变小的主见变更,变化定子相绕组的通电时代和顺序,转子同步变更。SRM的定、转子极数有多种拼凑,典范的为6/4布局。开合磁阻电机具有布局简便坚硬、资本低、功率密度高、调快限定精练、转矩脉动大和职责噪声大等性情•。开关磁阻电机调快体制由SRM、转子位置传感器、逆变器和限定器组成•,其基本局限情势是:

  孙逢春,程夕明•. 电动汽车动力驱动体制现状及先进[J]. 汽车工程,2000,(04):220-224+229.

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