Генератор

2.1.3 Генератор

Пріус обладнаний синхронним генератором змінного струму, який може обертатись з частотою 10000 об/хв. Генератор є машиною з вісьмома полюсами і забезпечує високою потужністю зарядку батареї і живлення електродвигуна. При пуску генератор обертає сонячну шестерню в механізмі розподілу потужності і, таким чином, приводить в рух водило, що з’єднане з валом ДВЗ. Фотографія ротора генератора розміщена на рисунку 2.7.

Рисунок 2.7 – Ротор генератора

2.1.4 Електродвигун

Синхронний восьмиполюсний електродвигун з постійними магнітами має високий крутний момент і вихідну потужність. Він розроблений високоефективним і має характеристики двигуна постійного струму. Ротор зроблений способом накладання шарів пластин, виготовлених із електромагнітної сталі. Пази ротора виконані V-подібної форми. Крім цього при високій напрузі 500 В електродвигун здатний розвивати потужність 50 кВт. На рисунку 2.8 показано фотографію електродвигуна.

Рисунок 2.8 – Електродвигун

2.1.5 Інвертор

В автоматичний блок управління входять:

-  інвертор електродвигуна;

-  інвертор генератора;

-  конвертер підвищення напруги;

-  інвертор компресора повітряного охолодження;

-  12 В конвертер постійного струму.

Рисунок 2.9 – Інвертор

Складальна одиниця, зображена на рисунку 2.9, містить інвертор, який виробляє 3-фазний змінний струм, щоб вести електродвигун і включає конвертер постійного струму, який виробляє напругу 12 В для живлення допоміжного обладнання. Інвертор забезпечує два напрямки зміни напруги: конвертер підвищення напруги підвищує напругу з 200В до максимальних 500В, чи знижує її для зарядки 200 В батареї.

2.1.6 Батарея

В Пріус використовується компактний, високоефективний нікель-метал гідридний акумулятор. Батарея складається з 28-ми низьковольтних модулів (7,2 В кожний) з’єднаних послідовно, щоб виробляти номінальну напругу 201,6 В. Це забезпечує подачу енергії на електродвигун і отримання її від генератора. Вихідна потужність батареї – 21 кВт.

3. Дослідження механічних, електричних і експлуатаційних характеристик комбінованої енергетичної установки

Мета дослідження – охарактеризувати функціональні характеристики гібридної системи електроприводу і зрозуміти алгоритм побудови, використаний в конструкції основних складових, особливо тяговому електродвигуні, інверторі, генераторі і системі охолодження.

3.1 Дослідження робочих характеристик транспортного засобу

Цей розділ описує дослідження робочих характеристик на двох етапах: початкові дослідження і більш пізні дослідження, при використанні конвертера підвищення напруги.

3.1.1 Дослідження робочих характеристик

Мета: визначити експлуатаційні показники і дати кількісну оцінку корисної дії системи гібридного приводу, яка встановлена в транспортному засобі і основана на алгоритмах, що містяться в електронному контрольному приладі. Тести проводилися при передовому дослідженні трансмісії на динамічних і сталих режимах. Щоб отримати необхідні електричні дані, всі доступні точки автоматичного потоку були налагоджені для вимірювання напруги і струму. Автоматичні вимірювання були отримані між наступними елементами:

-  генератор і інвертор;

-  електродвигун і інвертор;

-  конвертер підвищення і батарея;

-  конвертер підвищення і допоміжні конвертери.

Досліджувані змінні, які були виміряні і ідентифіковані наведені в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 – Перемінні величини для програми дослідження

Кожне дослідження проводилося з вимкненими інвертором компресора повітряного охолодження і допоміжним 12 В конвертером постійного струму. Необхідне пришвидшення і постійна швидкість в процесі дослідження встановлюється положенням педалі акселератора на відстані від установки. Бігові барабани встановлюються так, щоб була змога контролювати викиди транспортного засобу при різних циклах руху. Дослідження гібридної системи електроприводу вимагає контролю зусиль, що створюються додатковими електричними машинами, які входять до складу транспортного засобу Крім цього дослідження вимагають дуже точних силових вимірювань, щоб повністю охарактеризувати робочі характеристики КЕУ. Лабораторна установка для дослідження гібридної системи електроприводу визначає струм і напругу в різних точках системи. На рисунку 3.1 зображено схему елементарної електричної системи Пріус і розміщення встановлених давачів.

Рисунок 3.1 – Розміщення давачів при дослідженні

Залежність даних, що визначаються в процесі дослідження, від часу наведено на рисунку 3.2. Ця характеристика показує потік потужності в різних частинах гібридної системи електроприводу зі зміною швидкості транспортного засобу, вказаної на графіку. З графіка можна побачити, що потужність ДВЗ зростає, коли транспортний засіб пришвидшується до високих швидкостей і знижується, аж до нуля, коли швидкість транспортного засобу постійна, що дозволяє таким чином приводити в рух автомобіль від електродвигуна без допомоги ДВЗ. На найвищих швидкостях ДВЗ і електродвигун одночасно віддають потужність для приводу транспортного засобу. Наступне дослідження, яке мало метою показати ідентичність результатів при тих же дослідженнях, показало можливість зміщення і невідповідність даних. Тому для повного описання робочої характеристики транспортного засобу необхідні додаткові дослідження.

Рисунок 3.2 – Типові силові вимірювання при зміні швидкості

Рисунок 3.3 – Результати вимірювань при певній швидкості

Інша частина даних, які показують відношення між потужністю батареї, потужністю підвищувального конвертера і потужністю електродвигуна, показана на рисунку 3.3. Ці дані були отримані при вимкнені допоміжного обладнання, так як батарея, підвищувальний конвертер і електродвигун при цьому безпосередньо зв’язані одне з одним. З графіка видно, що підвищувальна потужність дуже близька до потужності батареї; це пояснюється низькими втратами в підвищувальному конвертері. Потужність електродвигуна повинна бути приблизно такою ж, але трохи нижчою із-за втрат в інверторі електродвигуна. З цього можна зробити певні грубі висновки, але більш детальну інформацію можна отримати при додаткових дослідженнях.

Хоча цей графік дає певні результати, але невеликі розбіжності в даних і інші фактори вказують на необхідності регулювання давачів і системи отримання і збору інформації для подальших досліджень

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, ...