I veiculi elettrichi sò principalmente cumposti da trè parti: sistema di propulsione di mutore, sistema di batteria è sistema di cuntrollu di veiculi.U sistema di propulsione di u mutore hè a parte chì cunverte direttamente l'energia elettrica in energia meccanica, chì determina l'indicatori di rendiment di i veiculi elettrici.Per quessa, a selezzione di u mutore di mutore hè particularmente impurtante.
In l'ambiente di prutezzione di l'ambiente, i veiculi elettrici sò ancu diventati un hotspot di ricerca in l'ultimi anni.I veiculi elettrici ponu ottene emissioni zero o assai bassu in u trafficu urbanu, è anu vantaghji enormi in u campu di prutezzione di l'ambiente.Tutti i paesi travaglianu duramente per sviluppà i veiculi elettrici.I veiculi elettrichi sò principalmente cumposti da trè parti: sistema di propulsione di mutore, sistema di batteria è sistema di cuntrollu di veiculi.U sistema di propulsione di u mutore hè a parte chì cunverte direttamente l'energia elettrica in energia meccanica, chì determina l'indicatori di rendiment di i veiculi elettrici.Per quessa, a selezzione di u mutore di mutore hè particularmente impurtante.
1. Requisiti per i veiculi elettrichi per i mutori d'accionamentu
Attualmente, a valutazione di e prestazioni di i veiculi elettrici cunsidereghja principalmente i seguenti trè indicatori di rendiment:
(1) Chilometru massimu (km): u chilometru massimu di u veiculu elettricu dopu chì a bateria hè completamente carica;
(2) Capacità di accelerazione (s): u tempu minimu necessariu per un veiculu elettricu per accelerà da un fermu à una certa velocità;
(3) Vitezza massima (km/h) : a vitezza massima chì un veiculu elettricu pò ghjunghje.
I mutori cuncepiti per e caratteristiche di guida di i veiculi elettrici anu esigenze di prestazione speciale in comparazione cù i motori industriali:
(1) U mutore di u veiculu elettricu di solitu richiede esigenze di rendiment dinamichi elevati per frequenti start / stop, accelerazione / decelerazione, è cuntrollu di torque;
(2) Per riduce u pesu di tuttu u veiculu, a trasmissione multi-velocità hè di solitu annullata, chì esige chì u mutore pò furnisce un torque più altu à bassa velocità o quandu cullà una pendenza, è di solitu pò sustene 4-5 volte. l'overload;
(3) A gamma di regulazione di a velocità hè necessaria per esse u più grande pussibule, è à u stessu tempu, hè necessariu di mantene una alta efficienza operativa in tutta a gamma di regulazione di velocità;
(4) U mutore hè cuncepitu per avè una velocità alta valutata quant'è pussibule, è à u stessu tempu, una carcassa d'alia d'aluminiu hè utilizata quant'è pussibule.U mutore d'alta velocità hè chjuca in grandezza, chì conduce à riduce u pesu di i veiculi elettrici;
(5) I veiculi elettrichi duveranu avè l'utilizazione ottima di l'energia è avè a funzione di ricuperazione di l'energia di frenu.L'energia recuperata da u frenu regenerativu deve generalmente ghjunghje à 10% -20% di l'energia tutale;
(6) L'ambiente di travagliu di u mutore utilizatu in i veiculi elettrici hè più cumplessu è duru, chì esige chì u mutore hà una bona affidabilità è adattabilità ambientale, è à u stessu tempu per assicurà chì u costu di a pruduzzione di u mutore ùn pò esse troppu altu.
2. Diversi mutori d'accionamentu cumunimenti usati
2.1 Motor DC
In a prima fase di u sviluppu di i veiculi elettrici, a maiò parte di i veiculi elettrici anu utilizatu muturi DC cum'è mutori di propulsione.Stu tipu di tecnulugia di u mutore hè relativamente maturu, cù metudi di cuntrollu faciule è regulazione di velocità eccellente.Era u più utilizatu in u campu di i mutori di regulazione di velocità..Tuttavia, a causa di a struttura meccanica cumplessa di u mutore DC, cum'è: spazzole è commutators meccanichi, a so capacità di sovraccarichi istantanea è l'aumentu ulteriore di a velocità di u mutore sò limitati, è in u casu di travagliu longu, a struttura meccanica di u mutore sarà Perdita hè generata è i costi di mantenimentu sò aumentati.Inoltre, quandu u mutore hè in funziunamentu, e scintille da i spazzole facenu u rotore riscaldanu, perdi l'energia, rende difficiuli di dissiparà u calore, è ancu causanu interferenze elettromagnetiche d'alta freccia, chì affettanu u rendiment di u veiculu.A causa di i difetti sopra di i motori DC, i veiculi elettrici attuali anu basamente eliminatu i motori DC.
2.2 Motore asincronu AC
U mutore asincronu AC hè un tipu di mutore chì hè largamente utilizatu in l'industria.Hè carattarizatu da chì u stator è u rotore sò laminati da fogli d'acciaio di silicone.E duie estremità sò imballate cù coperchi d'aluminiu., operazione affidabile è durable, mantenimentu faciule.In cunfrontu cù u mutore DC di u stessu putere, u mutore asincronu AC hè più efficau, è a massa hè circa a mità più ligera.Se u metudu di cuntrollu di cuntrollu di vettore hè aduttatu, a cuntrullabilità è a regulazione di velocità più larga paragunabili à quella di u mutore DC pò esse ottenuta.A causa di i vantaghji di l'alta efficienza, l'alta putenza specifica è l'adattabilità per u funziunamentu à alta velocità, i muturi asincroni AC sò i mutori più utilizati in i veiculi elettrici d'alta putenza.Attualmente, i mutori asincroni AC sò stati pruduciutu à grande scala, è ci sò parechji tipi di prudutti maturi per sceglie.Tuttavia, in u casu di funziunamentu à alta velocità, u rotore di u mutore hè seriamente riscaldatu, è u mutore deve esse rinfriscatu durante u funziunamentu.À u listessu tempu, u sistema di guida è cuntrollu di u mutore asincronu hè assai cumplicatu, è u costu di u corpu di u mutore hè ancu altu.In cunfrontu cù u mutore di magnete permanente è a riluttanza cambiata Per i muturi, l'efficienza è a densità di putenza di i mutori asincroni sò bassi, chì ùn hè micca favurevule à migliurà u chilometru massimu di i veiculi elettrici.
2.3 Mutore à magnet permanente
I mutori di magneti permanenti ponu esse divisi in dui tippi secondu e diverse forme d'onda di corrente di l'avvolgimentu di u stator, unu hè un mutore DC brushless, chì hà una corrente d'onda di impulsu rettangulare;l'altru hè un mutore sincronu di magnete permanente, chì hà una corrente sinusoidale.I dui tipi di muturi sò basamenti listessi in struttura è principiu di travagliu.I rotori sò magneti permanenti, chì riduce a perdita causata da l'excitazione.U stator hè stallatu cù avvolgimenti per generà torque attraversu corrente alternata, cusì u raffreddamentu hè relativamente faciule.Perchè stu tipu di mutore ùn hà micca bisognu di stallà spazzole è struttura di commutazione meccanica, ùn saranu micca generati scintille di commutazione durante l'operazione, l'operazione hè sicura è affidabile, u mantenimentu hè cunvenutu, è u tassu d'utilizazione di l'energia hè altu.
U sistema di cuntrollu di u mutore di magnete permanente hè più simplice di u sistema di cuntrollu di u mutore asincronu AC.Tuttavia, per via di a limitazione di u prucessu di materiale di magnetu permanente, a gamma di putenza di u mutore di magnete permanente hè chjuca, è a putenza massima hè generalmente solu decine di milioni, chì hè u più grande svantaghju di u mutore di magnet permanente.À u listessu tempu, u materiale di magnetu permanente nantu à u rotore averà un fenomenu di decadenza magnetica in e cundizioni di alta temperatura, vibrazione è sovracorrente, cusì in cundizioni di travagliu relativamente cumplessu, u mutore di magnete permanente hè propensu à danni.Inoltre, u prezzu di i materiali magnetichi permanenti hè altu, cusì u costu di tuttu u mutore è u so sistema di cuntrollu hè altu.
2.4 Mutore di Reluctance Cambiatu
Cum'è un novu tipu di mutore, u mutore di riluttanza cambiatu hà a struttura più simplice cumparatu à l'altri tipi di muturi di mutore.U stator è u rotore sò tramindui strutture doppiu salienti fatti di fogli d'acciaio di siliciu ordinariu.Ùn ci hè micca struttura nantu à u rotore.U stator hè dutatu di un bobinamentu simplice cuncentratu, chì hà assai vantaghji cum'è una struttura simplice è solida, alta affidabilità, pesu ligeru, costu bassu, alta efficienza, crescita di temperatura bassa è mantenimentu faciule.Inoltre, hà e caratteristiche eccellenti di una bona controllabilità di u sistema di cuntrollu di velocità DC, è hè adattatu per ambienti duri, è hè assai adattatu per l'usu cum'è un mutore di propulsione per i veiculi elettrici.
Cunsiderendu chì, cum'è i mutori di propulsione di veiculi elettrici, i motori DC è i muturi di magneti permanenti anu una scarsa adattabilità in a struttura è l'ambiente di travagliu cumplessu, è sò propensi à fallimenti meccanichi è di demagnetizazione, stu documentu si concentra nantu à l'intruduzioni di muturi di riluttanza cambiati è di muturi asincroni AC.Paragunatu cù a macchina, hà vantaghji evidenti in i seguenti aspetti.
2.4.1 A struttura di u corpu di u mutore
A struttura di u mutore di riluttanza cambiatu hè più simplice di quella di u mutore di induzione di gabbia di squirrel.U so vantaghju eccezziunale hè chì ùn ci hè micca un avvolgimentu nantu à u rotore, è hè solu fattu di fogli d'acciaio di siliciu ordinariu.A maiò parte di a perdita di u mutore sanu hè cuncentrata nantu à l'avvolgimentu di u stator, chì face u mutore simplice di fabricazione, hà un bon insulamentu, hè faciule di rinfriscà, è hà eccellenti caratteristiche di dissipazione di calore.Sta struttura di u mutore pò riduce a dimensione è u pesu di u mutore, è pò esse acquistatu cù un picculu voluminu.putenza di output più grande.A causa di a bona elasticità meccanica di u rotore di u mutore, i mutori di riluttanza cambiati ponu esse utilizati per u funziunamentu ultra-alta velocità.
2.4.2 Circuit d'accionamentu di u mutore
U currente di fase di u sistema di trasmissione di u mutore di riluttanza cambiatu hè unidirezionale è ùn hà nunda di fà cù a direzzione di torque, è solu un dispositivu di commutazione principale pò esse usatu per scuntrà u statu di operazione di quattru quadranti di u mutore.U circuitu di cunvertitore di putenza hè direttamente cunnessu in serie cù l'avvolgimentu di eccitazione di u mutore, è ogni circuitu di fasi furnisce energia indipindente.Ancu s'è un certu bobinamentu di fasi o u controller di u mutore fallisce, ùn hà solu bisognu di piantà u funziunamentu di a fase senza pruvucà un impattu maiò.Dunque, u corpu di u mutore è u cunvertitore di putenza sò assai sicuri è affidabili, per quessa, sò più adattati per l'usu in ambienti duri cà e macchine asincrone.
2.4.3 Aspetti di rendiment di u sistema di mutore
I mutori di riluttanza cambiati anu parechji paràmetri di cuntrollu, è hè faciule per risponde à i requisiti di u funziunamentu di quattru quadranti di i veiculi elettrici per mezu di strategie di cuntrollu adattate è di cuncepimentu di u sistema, è ponu mantene una capacità di frenu eccellente in e zone di operazione à alta velocità.I mutori di riluttanza cambiati ùn anu micca solu un'alta efficienza, ma ancu mantenenu un'alta efficienza in una larga gamma di regulazione di velocità, chì ùn hè ineguagliata da altri tipi di sistemi di mutore di mutore.Questa prestazione hè assai adattata per u funziunamentu di i veiculi elettrici, è hè assai benefica per migliurà a gamma di cruciera di i veiculi elettrici.
3. Cunclusioni
L'enfasi di stu documentu hè di mette in avanti i vantaghji di u mutore di riluttanza cambiatu cum'è un mutore di mutore per i veiculi elettrici paragunendu diversi sistemi di cuntrollu di velocità di u mutore di mutore cumunimenti usati, chì hè un hotspot di ricerca in u sviluppu di i veiculi elettrici.Per stu tipu di mutore speciale, ci hè sempre assai spaziu per u sviluppu in l'applicazioni pratiche.I circadori anu bisognu di più sforzi per fà a ricerca teorica, è à u stessu tempu, hè necessariu di cumminà i bisogni di u mercatu per prumove l'applicazione di stu tipu di mutore in a pratica.
Tempu di Postu: 24-Mar-2022