Viðfangsefni:
- Inngangur
- AC rafmótor (samstilltur, með varanlegum seglum)
- AC stjórn á samstilltum mótor
- AC rafmótor (ósamstilltur, íkorna búr mótor)
- Skilvirknikort af samstilltum og ósamstilltum rafmótorum
Kynning:
Rafmótor er notaður til að keyra tvinnbíla eða fullkomlega rafknúnu ökutæki. Rafmótorinn breytir raforku (frá rafhlöðunni eða sviðslengdaranum) í hreyfingu til að knýja hjólin. Að auki getur rafmótorinn einnig umbreytt hreyfiorku í raforku við hemlun á vélinni: endurnýjunarhemlun. Í því tilviki virkar rafmótorinn sem dynamo. Vegna þessara tveggja aðgerða köllum við rafmótorinn líka „rafvél“.
Möguleikarnir til að setja rafmótorinn í tvinnbíl eru:
- Á brennsluvélinni, þar sem skiptingin fer fram með fjölbelti eða beint um sveifarás;
- Milli vélar og gírkassa: inntaksás gírkassans er knúin áfram af rafmótornum;
- Innbyggt í gírkassann;
- Á mismunadrifinu;
- Við hjólnöf (nafmótor).
Rafmótor fullrafmagns bíls er oft festur á afturás. Myndin hér að neðan sýnir rafmótorinn með inverterinu í sívalningshúsi og lokadrif Tesla.
AC rafmótor (samstilltur, með varanlegum seglum):
Eftirfarandi mynd sýnir hluta Audi (samstilltur) rafmótors. Þessi tegund er notuð í blendingum af A6 og A8. Við munum í stuttu máli lista yfir íhlutina. Þessum hlutum er lýst í smáatriðum í eftirfarandi málsgreinum.
Hringurinn með varanlegum seglum mun byrja að snúast vegna breytinga á segulsviði í statornum. Snúðurinn er tengdur við kúplingu, sem getur tengt eða aftengt brunavélina og rafmótorinn (ásamt kúplingu (ekki sýnt)) við mismunandi notkunarskilyrði. Staða snúningsins ræðst af Resolver mæld: þessi gögn eru mikilvæg fyrir IGBT ökumenn til að stjórna stator spólunum á réttum tíma.
Rafmótorinn með varanlegum seglum er hægt að stjórna með bæði DC (jafnspennu) og AC (riðspennu).
Samstilltur mótorinn er einn af algengustu rafmótorunum í tvinnbílum eða rafknúnum ökutækjum. Þessi tegund af rafmótor samanstendur af stator með vafningum og snúningi með nokkrum varanlegum seglum. Snúningurinn snýst á sama hraða og segulsvið statorsins. Hægt er að stjórna samstilltu mótornum sem hér segir:
- AC: stjórnað af sinusoidal merki (riðstraumur).
- DC: stjórnað með ferninga- eða trapisumerki (jafnstraumur)
Stator samstillta mótorsins samanstendur af þremur stator spóluhópum: U, V og W. Hver hópur inniheldur þrjú sett af sex spólum samhliða tengdum sem dreifast yfir allt ummál statorsins. Þriðja hver spóla tilheyrir sömu röð.
- U-spólur: blár
- V-spólur: grænn
- W spólur: rauður
Í snúningnum eru nokkrir varanlegir seglar. Með því að virkja spólur til skiptis í statornum myndast snúnings segulsvið. Snúðurinn fylgir snúningssviðinu og snýst því.
AC stjórn á samstilltum mótor:
AC-stýringin notar tíðni-stýrða stjórn eða sinusoidal commutation. Statorspólurnar eru með þriggja fasa sinusbylgjuspennu til skiptis til að snúa snúningnum.
Myndin hér að neðan sýnir stöðu snúnings með hámarksspennu U-spólu. Sem afleiðing af segulsviðinu hafa norðurpólarnir komið sér beint á móti U-spólunum sem eru spenntir. Bendillinn á línuritinu við hlið rafmótorsins gefur til kynna stjórn spólanna á því augnabliki.
Þér til upplýsingar: snúningurinn í skýringunni snýst þegar stýrt er statorspólunum réttum.
Á eftirfarandi mynd er sinusbylgjan, þ.e.a.s. riðstraumurinn í gegnum U-spóluna, hámarks neikvæð. Meðan á þessari stjórn stendur eru suðurskautar snúningsins beint á móti rafknúnum (U) statorspólunum.
Það er í raun lítið loftbil á milli norður- og suðurpóls snúningsins. Við breytingu frá suður- til norðurpóls breytist straumstefnan í U-spólunni. Nánar:
- Straumurinn í gegnum V-spóluna (grænn) er næstum hámarks jákvæður; norðurpóllinn er líka nánast á móti spólunni.
- Straumurinn í gegnum W spóluna hefur verið hámarks neikvæður og fer vaxandi. Suðurpóllinn hefur snúist framhjá spólunni.
Til að gefa mynd af því hvernig straumurinn flæðir sýnir hreyfimyndin hér að neðan snúnings snúningsins vegna riðstraumsins.
AC rafmótor (ósamstilltur, íkorna búr mótor):
Íkornabúrið eða skammhlaupsarmature rafmótorinn er ósamstilltur mótor. Munurinn á samstilltu mótornum með varanlegum seglum og ósamstilltum mótornum er í snúningnum: þetta er mjúk járntromla með leiðara í lengdarstefnu. Snúðurinn gengur ósamstilltur við statorinn, sem þýðir að það er hraðamunur á snúningnum og segulhraða statorsins. Statorinn er nákvæmlega eins.
Snúningur ósamstillta rafmótorsins samanstendur af skammhlaupsspólum; U, V og W spólurnar eru tengdar hvor við aðra á annarri hliðinni. Þegar snúningurinn er í snúningssviði statorsins myndast innleiðsluspenna í snúningsspólunum. Vegna þess að snúningsspólurnar eru skammhlaupar hver við annan, rennur straumur í gegnum þær. Þessi straumur veldur því að snúningurinn myndar segulsvið sem skapar tog. Vegna þess að rekstur ósamstillta rafmótorsins er byggður á innleiðslulögmálinu, köllum við það einnig innleiðslumótor.
Afhent tog hefur áhrif á sleðinn milli snúnings segulsviðs í statornum og hraða snúningsins.
Ósamstilltur mótorinn hefur ýmsa kosti og galla miðað við samstillta mótorinn.
Kostir:
- tiltölulega einfaldur, sterkur og ódýr snúningur;
- hátt tog á lágum hraða.
Gallar:
- lægri aflþéttleiki (á massa) og skilvirkni (skilvirkni). Straumarnir í skammhlaupnu snúningsspólunum gefa tilefni til frekari taps á snúningi;
- Ekki er hægt að stjórna hraðanum nákvæmlega vegna þess að það fer eftir álaginu. Í sjálfu sér þarf þetta ekki að vera ókostur: með góðu stjórnkerfi er einnig hægt að stilla hraða ósamstillta mótorsins;
- hár byrjunarstraumur.
Staða snúnings og hraði ósamstillta mótorsins eru mæld með a númer stöðuskynjara. Hallskynjarar gefa oft að minnsta kosti fjóra púlsa á hvern snúning snúningsins til að senda stöðu og hraða snúningsins. Við köllum þessa tegund af snúningsstöðuskynjara ekki leysibúnað, eins og raunin er með samstilltan mótor.
Ólíkt samstilltum mótornum er númerstöðuneminn ekki nauðsynlegur til að vita stöðu snúnings í kyrrstöðu. Staðsetning snúnings er mikilvæg meðan á snúningi stendur: gæta þarf þess að skriðið milli segulsnúningssviðsins og snúningsins verði ekki of mikið. Þegar snúningssviðið hreyfist of hratt getur komið upp sú staða að snúningurinn vill skyndilega snúa í hina áttina. Kraftarnir sem myndast geta verið hörmulegar fyrir vélræna og rafmagnsíhlutina.
Sumir framleiðendur velja einnig að nota ósamstilltan mótor Resolver sækja um. Ástæðan er mér ókunn. Í öllum tilvikum er leysirinn einstaklega nákvæmur bæði þegar hann stendur kyrr og á hlaupum, sem getur gagnast nákvæmri stjórn.
Skilvirknikort af samstilltum og ósamstilltum rafmótorum:
Myndirnar hér að neðan sýna skilvirkni samstillta rafmótorsins (vinstri) og ósamstillta rafmótorsins (hægri).
- Samstilltur rafmótorinn er mjög duglegur. Nýtnin er yfir 90% á stóru svæði, með hámarksgildi allt að 96%. Frá 2000 snúningum á mínútu á sér stað veiking á sviði sem veldur því að hámarkstogið minnkar.
- Ósamstilli mótorinn hefur verulega minni skilvirkni en samstilltur mótorinn á lægri hraða.
Tengdar síður:
