Випробування системи електродвигун-інвертор і карти їх ефективності

3.3.3 Випробування системи електродвигун-інвертор і карти їх ефективності

Цей розділ забезпечує даними для побудови карт ефективності робочих характеристик основних складових системи комбінованого приводу, включаючи створення карт ефективності. Найкращі результати були отримані при високих навантаженнях, оскільки були частими високі теплові зміни в статорі. Проблем з перегрівом не було, оскільки в інвертор інтегровано автоматичний електронний модуль. Для повного навантаження при частоті нижче 1300 об/хв. використовувався допоміжний синхронний двигун, що додавав навантаження до динамометра. Контурна карта ефективності використання електродвигуна в межах 300-6000 об/хв. зображена на рисунку 3.27. Як видно з рисунку максимальна ефективність сягає 93-94% при 1750-3000 об/хв. для помірних значень крутного моменту(50-150 Н·м). Найнижчі ККД спостерігаються в кількох областях краю контуру, особливо при малих швидкостях і високих значення крутного моменту. Так як одним із першочергових застосувань електродвигуна було пришвидшувати транспортний засіб, то такий ефект при низьких швидкостях має велике значення.

Рисунок 3.27 – Контурна карта ефективності електродвигуна

Контурна карта ефективності інвертора в межах 300-6000 об/хв показана на рисунку 3.28. З карти видно, що область високих ККД інвертора, близько 98-99 %, лежить вище 1800 об/хв. Хоча межі позначають зміну ККД на 1%, проте ККД, позначені як «99», мали ефективність 99% в 23 точках швидкості/крутного моменту, 99,1% – в 13 положеннях швидкості/крутного моменту, 99,2% – в 6 точках швидкості/крутного моменту, вище 99,2% – лише в одній точці. На більш низьких швидкостях електродвигуна, ККД інвертора поступово опускається до 92% і нижче в невеликих областях карти. Зрозуміло, що рівні крутних моментів електродвигуна в загальному мають невеликий вплив на ефективність інвертора.

Об’єднану контурну карту ефективності системи електродвигун-інвертор в межах 400-6000 об/хв. показано на рисунку 3.29. ККД системи електродвигун-інвертор знаходиться в межах 92-93% при 2200-3000 об/хв. (в залежності від навантаження) і помірних значеннях крутного моменту (60-140 Н·м). Найнижчий ККД спостерігається в областях швидкості нижче 1500 об/хв., особливо при високих навантаженнях.

Підсумковий набір механічних, експлуатаційних, електричних і теплових результатів, отриманих при дослідженні робочих характеристик наводяться в таблицях додатку.

Рисунок 3.28 – Контурна карта ефективності інвертора

Рисунок 3.29 – Об’єднана контурна карта ефективності системи електродвигун-інвертор

3.3.4 Випробування підвищувального конвертера і карти його ефективності

Цей розділ містить інформацію про підвищувальний конвертер, основану на дослідженнях системи конвертера, інвертора, електродвигуна. Випробування підвищувального конвертера було проведене при мінімальному, середньому і максимальному значеннях вихідної напруги. Робочі характеристики конвертера не були опротестовані. Вхідна напруга на підвищувальний конвертер встановлена 233 В на протязі випробувань. Ця напруга обґрунтовувалась результатами випробувань їздового циклу, які показали, що змінна напруга на вході конвертера становила близько 230 В. Напруга батареї становить 201,6 В, очевидно, що генератор відповідальний за підняття напруги в процесі руху транспортного засобу. Напруга на виході конвертера була встановлена рівною 233, 342 і 500 В, що утворює три частини випробувань.

Випробування конвертера виконувались при наступних умовах:

-  частота обертання ротора електродвигуна 1500 об/хв.;

-  крутний момент на валу електродвигуна 0-130 Н·м з приростом кожні 10 Н·м;

-  механічна потужність на валу електродвигуна 0-20,4 кВт;

-  температура електродвигуна, конвертера і інвертора зберігалась рівною 55 ⁰С;

-  діапазон вихідної потужності підвищувального конвертера 0-25 кВт;

-  питома витрата охолоджуючої рідини 7л/хв.

Рисунок 3.30 – Залежність ККД підвищувального конвертера від вихідної потужності

Рисунок 3.30 показує ефективність підвищувального конвертера при різних значеннях вихідної потужності для трьох значень вихідної напруги. Рисунок 3.31 показує ефективність підвищувального конвертера при різних значеннях вихідного струму. В результатах видно коливання кривої, що пояснюється пристосуванням системи. Найочевидніший висновок – ефективність знижується при зростанні вихідної напруги підвищувального конвертера. Додатково, для всіх трьох вихідних напруг ККД конвертера є найнижчим при великій вихідній напрузі.

Рисунок 3.31 – Залежність ККД підвищувального конвертера від вихідного струму

Навантаження електродвигуна, ККД і електричні дані , отримані від випробування конвертера зведені в таблицю 3.15. Дані представлені в трьох розділах, щоб показати результати при використанні трьох різних встановлених вихідних напруг конвертера.

Таблиця 3.15 – Результати випробування підвищувального конвертера, включаючи навантаження електродвигуна, ККД і електричні параметри

4. Дослідження теплових характеристик комбінованої енергетичної установки

4.1 Місця розташування термопар

На рисунку 4.1 показано місця розташування термопар для випробування комбінованої енергетичної установки. Термопари в пазах електродвигуна позначені W1, W2, і W3. Зовнішні місця розташування термопари позначені Т1, Т2, Т3, Т6, Т9, Т10, Т11. Числа в позначеннях місця розташування термопар приблизно збігаються із положеннями годин на годиннику, якщо дивитись від кінця електродвигуна. Також встановлені термопари для визначення температури оливи і водно-етиленових гліколей.

Рисунок 4.1 – Місця розташування термопари в електродвигуні

Похожие работы

Екологічний вплив міського транспорту на навколишнє середовище

Скачать

34177

1

1

... рівень функціонування — неодмінні умови життя сучасного міста і його населення. Однак настільки ж очевидно, що саме діяльність міського транспорту, в тому числі пасажирського, може бути визнана одним з основних факторів негативного впливу на стан середовища існування в містах, особливо великих. Необхідна комплексна оцінка функціонування міських транспортних систем, їхньої екологічної чистоти, ...