Гибридные автомобили
Актуальность гибридных автомобилей, причины их создания. Доступные модели на мировом рынке. Конструкции и типы синхронного электродвигателя с постоянными магнитами. Расчет необходимой мощности электродвигателя. Выбор варианта аккумуляторной батареи.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | творческая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.04.2019 |
| Размер файла | 2,5 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Северский технологический институт - филиал
федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования
“Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”
(СТИ НИЯУ МИФИ)
Кафедра ЭиАФУ
Учебно-исследовательская работа студента по разделу
«Электротранспорт легкового типа»
по теме: «Гибридные автомобили»
Выполнил
студент гр. Д-274
Ильичев Д.И.
Проверил преподаватель
Киселев А.В
Северск 2017
1. Гибридный автомобиль
эГибримдный автомобимль -- автомобиль, использующий для привода ведущих колёс более одного источника энергии.
Современные автопроизводители часто прибегают к совместному использованию двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и электродвигателя, что позволяет избежать работы ДВС в режиме малых нагрузок, а также реализовывать рекуперацию кинетической энергии, повышая топливную эффективность силовой установки.
1.1 Актуальность гибридных автомобилей
Итак, экономичность - это основное преимущество гибридов. Например, использование мощности электродвигателя при осуществлении разгонов или движении в гору позволяет сэкономить до 40-50% жидкого топлива.
Однако ресурс аккумуляторной батареи ограничен примерно 5-6 годами, а его замена сопоставима с половиной стоимости целого автомобиля.
Тем не менее развитие технологий поможет решить проблему дороговизны батарей, а бензин, являющийся легчайшей фракцией нефти, представляет собой невозобновляемый природный ресурс, который помимо относительной дороговизны, наносит существенный вред экологии.
Таким образом можно понять, что плавный переход от ДВС к электродвигателям посредством гибридизации автомобилей, являет собой оптимальное решение этих проблем.
1.2 Причины создания
Главной причиной начала производства легковых гибридов был рыночный спрос на подобные автомобили, вызванный высокими ценами на нефть и постоянным повышением требований к экологичности автомобилей. При этом совершенствование технологий и налоговые льготы производителям гибридов делает эти автомобили в некоторых случаях даже дешевле обычных. В некоторых странах владельцы гибридов освобождаются от уплаты дорожного налога и не платят за муниципальные парковки. Применение электромобилей, несмотря на многие преимущества, и даже налаженный их выпуск, имеет ряд недостатков:
- необходимость длительной зарядки аккумуляторов;
- большая масса аккумуляторов;
- недостаточная дальность пробега;
- недоступность заправочных станций;
Нужно было искать компромиссы и устранять недостатки. И таким компромиссом стала разработка гибридомобиля.
2. Модели гибридных автомобилей
аккумуляторный батарея гибридный автомобиль
2.1 Доступные модели на мировом рынке
Ford:
- Ford Escape Hybrid
- Mercury Mariner Hybrid
- Honda:
- Honda Insight (International Engine of the Year 2000)
- Honda Civic Hybrid
- Honda Accord Hybrid
General Motors:
- Cadillac Escalade Hybrid-гибридная версия премиум-внедорожника
- Chevrolet Silverado/GMC Sierra Hybrid (схема Mild hybrid)
- New Flyer -- автобусы, использующие электрический привод системы Allisons
- Opel Astra -- дизельный гибрид
Mazda:
- Mazda Demio (только в Японии, схема Assist hybrid)
Renault:
- Renault Kangoo (Франция)
Toyota и Lexus:
- Prius (Motor Trend Car of the Year 2004, International Engine of the Year 2004, European Car of the Year 2005)
- Lexus RX400h
- Toyota Highlander
- Lexus GS 450h
- Toyota Camry Hybrid
- Toyota Estima (только Япония)
- Toyota Harrier Hybrid
Nissan
- Altima Hybrid --- гибридная схема Toyota
Грузовые автомобили:
- Hino Motors Peterbilt (США)
- Dutro Hybrid (продаётся в Японии и Австралии)
2.2 Доступные модели на Российском рынке
1. Audi Q5 Hybrid
Сколько стоит: от 2 565 900 рублей.
Двигатель Двухлитровый турбодвигатель и электромотор, встроенный в полноприводную трансмиссию, общей мощностью 245 л.с. В задней части автомобиля базирована литиево-ионная аккумуляторная батарея на 266 вольт.
Цифры: cредний расход топлива 6.9 л на 100 км, ускорение до 100 км 7.1 сек. Максимальная скорость 222 км/ч. На чистой электротяге автомобиль может проехать до 3 километров, правда, со скоростью, не превышающей 60 км/ч.
2. Cadillac Escalade Hybrid
Сколько стоит: 3 400 000 рублей.
Двигатель: 6.0-литровый мотор мощностью 337 л.с. с электродвигателем, полный привод.
Цифры: расход топлива в городе - 12.4 л, на трассе - 10.5 л. Максимальная скорость ограничена 180 км/ч, а ускорение до 100 км/ч занимает 8.2 сек.
3. Lexus CT200h
Сколько стоит: от 1 236 000 рублей.
Двигатель: 1.8-литровый бензиновый и электродвигатель общей мощностью 136 л.с.
Цифры: расход бензина 3.9 литров в городском цикле. Максимальная скорость 180 км/ч, ускорение от 0 до 100 км/ч занимает 10.3 сек.
4. Lexus RX450h
Сколько стоит: от 2 970 000 рублей.
Двигатель: 3.5-литровый бензиновый двигатель с двумя электродвигателями общей мощностью 299 л.с. и полным приводом.
Цифры: 6.6 литра бензина в городском цикле, 6.0 - в загородном. Максимальная скорость 200 км/ч, разгон до 100 км/ч - 7.9 сек.
5. Porsche Cayenne S Hybrid
Сколько стоит: 4 452 000 рублей.
Двигатель: 3.0-литровый бензиновый мотор и электродвигатель суммарной мощностью 380 л.с., полный привод.
Цифры: 6.5 секунд до 100 км/ч, максимальная скорость 242 км/ч. Расход топлива в городе - 8.2 л.
6. Porsche Panamera S Hybrid
Сколько стоит: 5 277 000 рублей.
Двигатель: 3.0-литровый бензиновый мотор и электродвигатель суммарной мощностью 380 л.с.
Цифры: 6.0 секунд до 100 км/ч, максимальная скорость 270 км/ч. Расход топлива в городе 7.6 л на 100 км, за городом - 6.8 л.
7. Toyota Prius
Сколько стоит: от 1 189 000 рублей.
Двигатель: Основным выступает двигатель внутреннего сгорания объемом 1,8 литра. Максимальная мощность этого ДВС составляет 99 л.с. Второй двигатель, который здесь установлен - это электрический. Он рассчитан на работу со скоростями менее 70 км/ч. Максимальная мощность этого электрического агрегата 82 л.с. В последних моделях напряжение батареи 202 вольта.
Цифры: расход бензина 3.9 литров в городском цикле, 3.7 - за городом. Максимальная скорость 180 км/ч, ускорение от 0 до 100 км/ч занимает 10.4 сек. Исключительно на электротяге автомобиль сможет проехать около 3 км.
8. Volkswagen Touareg Hybrid
Сколько стоит: 3 240 000 рублей.
Двигатель: 3.0-литровый бензиновый мотор и электродвигатель суммарной мощностью 380 л.с. Полный привод.
Цифры: 6.5 секунд до 100 км/ч, максимальная скорость 242 км/ч. Расход топлива за городом - 8.2 л.
3 Типы привода
3.1 Параллельная схема гибридного автомобиля
Схема параллельного подключения электродвигателя и двигателя внутреннего сгорания устанавливается, так что могут работать и вместе и по отдельности. Это происходит за счет соединения ДВС, электромотора и коробки передач при помощи автоматически управляемых муфт.
Такой автомобиль с гибридным двигателем использует электродвигатель маленькой мощности около 20 кВт, который добавляет дополнительную мощность во время ускорения авто.
В большей части конструкций электродвигатель располагается между ДВС и коробкой передач, который к тому же выполняет задачу стартера и генератора.
Одни из известных гибридных автомобилей с параллельной схемой это Honda Insight, Honda Civic Hybrid, BMW Active Hybrid 7, Volkswagen Touareg Hybrid. Инициатором этой области является Honda с системой Integrated Motor Assist, IMA.
Параллельное исполнение гибридного силового агрегата отличается простотой. Он используется в случае, когда необходимо «гибридизировать» существующий автомобиль. Двигатель внутреннего сгорания, электромотор-генератор и коробка передач располагаются на одной оси. Обычно в системе параллельного гибридного силового агрегата используется один электродвигатель-генератор. Сумма единичной мощности двигателя внутреннего сгорания и мощности электродвигателя-генератора соответствует полной мощности. Эта концепция обеспечивает высокую степень заимствования узлов и деталей прежнего автомобиля.
Рисунок 1-Параллельная схема гибридного автомобиля
В параллельных гибридах ДВС и электродвигатель вместе воздействуют на трансмиссию. Оба двигателя могут быть меньшими по размеру, чем в том случае, если бы они устанавливались в автомобиль и работали по отдельности. Поскольку электродвигатель одновременно используется как генератор, то выработка энергии по время движения электродвигателем невозможна.
3.2 Последовательно-параллельная схема гибрида
При последовательно-параллельной схеме двигатель внутреннего сгорания и электродвигатель соединены через планетарный редуктор. При этом мощность каждого из двигателей может передаваться на ведущие колеса одновременно в соотношении от 0 до 100% от номинальной мощности. В отличие от параллельной схемы в последовательно-параллельную схему добавлен генератор, обеспечивающий энергией работу электродвигателя.
Гибридные автомобили, использующие последовательно-параллельную схему, носят название Full Hybrid(дословно - полный гибрид). Известными полными гибридами являются автомобили Toyota Prius, Lexus RX 450h, Ford Escape Hybrid. В этом сегменте рынка гибридных автомобилей господствует компания Toyota и ее система Hybrid Synergy Drive, HSD.
Силовая установка системы HSD представляет собой двигатель внутреннего сгорания (соединенный с водило планетарного редуктора), электродвигатель (соединенный с коронной шестерней планетарного редуктора), генератор (соединенный с солнечной шестерней планетарного редуктора).
Двигатель внутреннего сгорания работает по циклу Аткинсона, при котором реализуются посредственные мощностные показатели на низких оборотах, соответственно достигается большая топливная экономичность и меньшие вредные выбросы.
В работе системы Hybrid Synergy Drive выделяются следующие режимы:
· Режим электромобиля, при котором ДВС выключен, а аккумуляторная батарея питает электродвигатель.
· Режим движения с постоянной (крейсерской) скоростью, при котором мощность от ДВС распределяется между ведущими колесами и генератором. Генератор в свою очередь питает электродвигатель, мощность которого суммируется с мощностью ДВС. При необходимости производится зарядка аккумуляторной батареи.
· Форсированный режим, при котором к ДВС присоединяется электродвигатель, питающийся от аккумуляторной батареи, обеспечивая импульс мощности.
· Экономичный режим, при котором аккумуляторная батарея питает генератор. Генератор преобразует электрическую энергию в механическую, замедляя вращение ДВС. При этом крутящий момент двигателя не уменьшается, а достигается топливная экономичность.
· Режим торможения, при котором электродвигатель работает как генератор, а электроэнергия используется для вращения солнечной шестерни в противоположную сторону, замедляя скорость движения автомобиля.
Режим зарядки аккумулятора, осуществляющийся с помощью ДВС и генератора.
Комбинированный гибрид объединяет под капотом параллельный и последовательный гибрид. ДВС посредством генератора и аккумуляторной батареи подготавливает энергию для электродвигателя или непосредственно соединен с приводом. Переключение и соединение между двумя состояниями выполняется автоматически.
3.3 Последовательная схема
В данной схеме запуск автомобиля происходит от электрического мотора. Двигатель внутреннего сгорания находится в связке с генератором, питающим батарею аккумулятора. Гибридные автомобили с последовательной схемой силового агрегата (Plug-inHybrid), зачастую, выпускаются с возможностью подключения к электрической сети по окончанию поездки.
Наличие данной функции подразумевает использование аккумуляторных батарей с большой энергоёмкостью, что существенно сокращает затраты топлива на использование двигателя внутреннего сгорания, что в свою очередь сокращает количество вредных выбросов в атмосферу. К таким автомобилям можно отнести Chevrolet Volt и Opel Ampera. Их так же называют электромобили с широким радиусом действия.
Эти автомобили могут ехать лишь питаясь от аккумуляторной батареи с достаточно невысокой скорость порядка 70 км/ч и используя энергию генератора, приводящего в действие бензиновый двигатель целых 500 километров.
Для простоты понимания объясним, последовательная гибридная схема представляет собой электрокар расширенного диапазона. Отнесем к гибридам этой категории автомобили EREV (электрические транспортные средства расширенного диапазона), REEV (электромобили с увеличенным запасом хода) и BEV (автомобили на электроаккумуляторах). Вне зависимости от того, к какому типу относится автомобиль, большим преимуществом последовательного гибрида- является его простота, так как машина передвигается за счет электромотора/ов, а не при помощи ДВС.
У двигателя внутреннего сгорания одна роль, она заключается в производстве электроэнергии, по сути, мотор- это генератор. Знаете об этом или нет, но большинство дизельных локомотивов во всех странах- это и есть последовательные гибриды, в которых огромных размеров дизельные двигатели приводят в движение генераторы постоянного или переменного тока.
Основной минус последовательных схем состоит в том, что они более дорогие в производстве, чем параллельные гибриды или даже полностью электрические автомобили.
Рисунок 2-Последовательная схема гибридного автомобиля
В последовательных гибридах на трансмиссию воздействует только электромотор. ДВС приводит в действие электрический генератор, который вращает электродвигатель и заряжает аккумуляторную батарею.
Несомненно, последовательный гибрид практически можно назвать электромобилем, потенциал последовательных схем гибридизации крайне велик за счет того, что по сути мы отходим от стандартной схемы автомобиля, работающего на ДВС и приближаемся ближе к электромобилю, но куда более гибкому, чем автомобиль работающий на одном электричестве, ДВС, работающий в качестве генератора добавляет уверенности в том, что ты не встанешь нигде посреди дороги, но при этом емкая батарея и относительно мощный электромотор обеспечивают крайне низкий расход в городских условиях, позволяя при этом чувствовать себя полноценным участником движения.
В будущем, электрификация автомобилей станет не чем-то экзотически-интересным, но и вовсе чем-то крайне-необходимым, при наличии так называемых «электрозаправок», возможности заряжать свой гибрид или электромобиль в условиях городской жизни, автомобили на ДВС станут медленно, но уверенно отходить на второй план, потому как электрификация авто приведет к несомненным уменьшением затрат на ремонт автомобиля, затрат на его использование и к улучшению состояния окружающей среды, за счет колоссального уменьшения выбрасываемых газов.
4. Типы электродвигателей
4.1 Асинхронный двигатель
Асинхронный двигатель - это асинхронная машина, предназначенная для преобразования электрической энергии переменного тока в механическую энергию. Само слово “асинхронный” означает не одновременный. При этом имеется ввиду, что у асинхронных двигателей частота вращения магнитного поля статора всегда больше частоты вращения ротора. Работают асинхронные двигатели, как понятно из определения, от сети переменного тока.
Устройство:
Рисунок 3-Устройство асинхронного электродвигателя
На рисунке: 1 - вал, 2,6 - подшипники, 3,8 - подшипниковые щиты, 4 - лапы, 5 - кожух вентилятора, 7 - крыльчатка вентилятора, 9 - короткозамкнутый ротор, 10 - статор, 11 - коробка выводов
Основными частями асинхронного двигателя являются статор (10) и ротор (9)
Статор имеет цилиндрическую форму, и собирается из листов стали. В пазах сердечника статора уложены обмотки статора, которые выполнены из обмоточного провода. Оси обмоток сдвинуты в пространстве относительно друг друга на угол 120°. В зависимости от подаваемого напряжения концы обмоток соединяются треугольником или звездой.
Роторы асинхронного двигателя бывают двух видов: короткозамкнутый и фазный ротор.
Короткозамкнутый ротор представляет собой сердечник, набранный из листов стали. В пазы этого сердечника заливается расплавленный алюминий, в результате чего образуются стержни, которые замыкаются накоротко торцевыми кольцами. Эта конструкция называется "беличьей клеткой". В двигателях большой мощности вместо алюминия может применяться медь. Беличья клетка представляет собой короткозамкнутую обмотку ротора, откуда собственно название.
Рисунок 4-Устройство короткозамкнутого ротора
Фазный ротор имеет трёхфазную обмотку, которая практически не отличается от обмотки статора. В большинстве случаев концы обмоток фазного ротора соединяются в звезду, а свободные концы подводятся к контактным кольцам. С помощью щёток, которые подключены к кольцам, в цепь обмотки ротора можно вводить добавочный резистор. Это нужно для того, чтобы можно было изменять активное сопротивление в цепи ротора, потому что это способствует уменьшению больших пусковых токов.
За прошедшие годы асинхронные двигатели нашли очень широкое применение в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Их используют в электроприводе металлорежущих станков, подъёмно-транспортных машин, транспортёров, насосов, вентиляторов. Маломощные двигатели используются в устройствах автоматики.
4.2 Синхронный двигатель
Главное отличие между синхронным двигателем с постоянными магнитами (СДПМ) и асинхронным электродвигателем заключается в роторе. Проведенные исследования показывают, что СДПМ имеет КПД примерно на 2% больше, чем высоко эффективный (IE3) асинхронный электродвигатель, при условии, что статор имеет одинаковую конструкцию, а для управления используется один и тот же частотный преобразователь. При этом синхронные электродвигатели с постоянными магнитами по сравнению с другими электродвигателями обладают лучшими показателями: мощность/объем, момент/инерция и др.
4.2.1 Конструкции и типы синхронного электродвигателя с постоянными магнитами
Синхронный электродвигатель с постоянными магнитами, как и любой вращающийся электродвигатель, состоит из ротора и статора. Статор - неподвижная часть, ротор - вращающаяся часть.
Обычно ротор располагается внутри статора электродвигателя, также существуют конструкции с внешним ротором - электродвигатели обращенного типа.
Рисунок 5-Конструкции синхронного двигателя с постоянными магнитами: слева - стандартная, справа обращенная
Ротор состоит из постоянных магнитов. В качестве постоянных магнитов используются материалы с высокой коэрцитивной силой.
По конструкции ротора синхронные двигатели делятся на:
· электродвигатели с явно выраженными полюсами;
· электродвигатели с неявно выраженными полюсами.
Электродвигатель с неявно выраженными полюсами имеет равную индуктивность по продольной и поперечной осям Ld = Lq, тогда как у электродвигателя с явно выраженными полюсами поперечная индуктивность не равна продольной Lq ? Ld.
Рисунок 6-Сечение роторов с разным отношением Ld/Lq. Черным обозначены магниты. На рисунке д, е представлены аксиально-расслоенные роторы, на рисунке в и з изображены роторы с барьерами
Также по конструкции ротора СДПМ делятся на:
· синхронный двигатель c поверхностной установкой постоянных магнитов (англ. SPMSM - surface permanent magnet synchronous motor);
· синхронный двигатель со встроенными (инкорпорированными) магнитами (англ. IPMSM - interior permanent magnet synchronous motor).
Рисунок 7-Ротор синхронного двигателя c поверхностной установкой постоянных магнитов.
Рисунок 8-Ротор синхронного двигателя со встроенными магнитами.
Статор состоит из корпуса и сердечника с обмоткой. Наиболее распространены конструкции с двух- и трехфазной обмоткой.
В зависимости от конструкции статора синхронный двигатель с постоянными магнитами бывает:
· с распределенной обмоткой;
· с сосредоточенной обмоткой.
Сосредоточенной называют такую обмотку, у которой число пазов на полюс и фазу Q = 1. При этом пазы расположены равномерно по окружности статора. Две катушки, образующие обмотку, можно соединить как последовательно, так и параллельно. Основной недостаток таких обмоток - невозможность влияния на форму кривой ЭДС [2].
Рисунок 9-Схема трехфазной распределенной обмотки
Рисунок 10-Схема трехфазной сосредоточенной обмотки
Форма обратной ЭДС электродвигателя может быть:
· трапецеидальная;
· синусоидальная.
Форма кривой ЭДС в проводнике определяется кривой распределения магнитной индукции в зазоре по окружности статора.
Известно, что магнитная индукция в зазоре под явно выраженным полюсом ротора имеет трапециидальную форму. Такую же форму имеет и наводимая в проводнике ЭДС. Если необходимо создать синусоидальную ЭДС, то полюсным наконечникам придают такую форму, при которой кривая распределения индукции была бы близка к синусоидальной. Этому способствуют скосы полюсных наконечников ротора .
4.2.2 Принцип работы синхронного двигателя
Принцип действия синхронного электродвигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и постоянного магнитного поля ротора. Концепция вращающегося магнитного поля статора синхронного электродвигателя такая же, как и у трехфазного асинхронного электродвигателя.
Рисунок 11-Вращающееся магнитное поле синхронного электродвигателя
Магнитное поле ротора, взаимодействуя с синхронным переменным током обмоток статора, согласно закону Ампера, создает крутящий момент, заставляя ротор вращаться.
Постоянные магниты, расположенные на роторе СДПМ, создают постоянное магнитное поле. При синхронной скорости вращения ротора с полем статора, полюса ротора сцепляются с вращающимся магнитным полем статора. В связи с этим СДПМ не может сам запуститься при подключении его напрямую к сети трехфазного тока (частота тока в сети 50Гц).
5. Параметры потенциальной модели гибридного автомобиля
5.1 Расчет полной массы потенциальной модели
Возьмем за основу кроссовер KIA SportAge, снаряженная масса которого 1900 кг. Заменим ДВС на систему последовательного гибрида, уменьшив мощность и вес двигателя внутреннего сгорания, мы добавим литиево-ионную батарею массой около 190 килограмм, а также синхронный электродвигатель массой около 150 килограмм.
Таким образом получим полную снаряженную массу гибридного автомобиля равную примерно 2200 килограммов.
5.2 Расчет необходимой мощности электродвигателя
Для выбора модели синхронного двигателя из реального модельного ряда нужно провести расчет, чтобы определить необходимую мощность электродвигателя.
В данной формуле:
Коэффициент обтекания;
Коэффициент дорожного сопротивления
Коэффициент трения качения при езде по асфальтобетоновому покрытию;
Лобовая площадь автомобиля;
Полная масса автомобиля;
Максимальная скорость движения;
Коэффициент трения скольжения;
Ускорение свободного падения
Опираясь на эти данные выполним расчет мощности по вышеуказанной формуле:
=94 кВт ;
Для оптимальной езды в потенциальную модель автомобиля потребуется электродвигатель мощностью не меньше 94 КВт, выберем из всех возможных вариантов синхронный двигатель на постоянных магнитах модель Dyneo LSRPM 200L1, который обладает мощность в 100 кВт, массой в 150 кг, крутящим моментом 212 Нм при 4500 об/мин и КПД равным 96,2%.
Рисунок 12-Синхронный электродвигатель модели Dyneo LSRPM 200L1
5.3 Выбор варианта аккумуляторной батареи
Поскольку в нашем потенциальном гибриде будет задействована последовательная схема привода, аккумуляторная батарея должна быть довольно крупной, так как автомобиль будет приводиться в движение именно электромотором.
Проведем прикидочный расчет. Так как расход энергии по большей части зависит от стиля вождения автомобиля, придется воспользоваться усредненными значениями.
При езде в спокойном режиме, автомобиль массой в 2200 кг будет тратить примерно 250Вт*ч энергии на 1 километр.
Зададимся расстоянием, которое наш гибрид должен быть способен проехать на одном заряде батареи без подключения к работе ДВС. Для езды в городе вполне приличным расстоянием будет 50-60 км.
Возьмем в качестве питания для нашего гибрида литиево-ионную батарею компании LG Chem весом около 190 килограммов, содержащей при этом 16 кВт*ч энергии, что позволит проехать на заряде этой батареи около 64 км, что для городских поездок является весьма неплохим результатом.
Рисунок 13-Литиево-ионная батарея компании LG Chem
5.4 Выбор преобразователя частоты
Преобразователь частоты переменного тока -- это устройство, используемое для управления скоростью работы электродвигателя, чтобы:
· Улучшить управление технологическим процессом;
· Уменьшить потребление энергии и эффективно вырабатывать энергию;
· Снизить механические нагрузки в применениях, требующих управления двигателем;
· Оптимизировать работу различных прикладных применений, зависимых от электродвигателей.
Оптимальным выбором для потенциальной модели станет преобразователь DANFOSS VLT BASIC DRIVE FC 101 с мощностью подключаемого оборудования порядка 100 кВт.
Рисунок 14- Частотный преобразователь DANFOSS VLT BASIC DRIVE FC 101
Данный преобразователь обладает встроенным дросселем, фильтром ЭМС, а также силовым разъединителем. Благодаря своей компактности и простому обслуживанию, такие устройства получили широкое распространение не только в промышленном, но и бытовом применении. Эффективная система охлаждения через тыльный канал дает возможность эксплуатировать аппарат практически без перерывов, причем с выдаваемым КПД до 98%.
Вывод
Учитывая нынешнее положение на рынке нефти, экономические и экологические кризисы, гибридные автомобили с батареями большой емкости могли бы стать прекрасной заменой штатским автомобилям на ДВС. Несомненными плюсами гибридизации автомобилестроения будут:
· Уменьшение затрат на топливо;
· Улучшение экологической ситуации;
· Частичный переход автомобилей на использование восстанавливаемых ресурсов.
Но в условиях современного мира и в частности современной России осуществить данный переход будет довольно проблематично. Наряду с плюсами гибридов, есть и определенные проблемы, мешающие процессу гибридизации:
· Практически абсолютное отсутствие электрических заправочных станций;
· Высокая стоимость самого гибридного автомобиля;
· Малый вклад в развитие технологий электрификации или гибридизации автомобилей.
Литература
1. Гейнц Э.Р. Методика расчета бесконтактного двигателя постоянного тока 1975. - 196 с.
2. Бут Д.А. Бесконтактные электрические машины: Учеб.пособие для электромех. и электроэнерг. спец. вузов. - М.: Высш. шк., 1990. - 416 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
История создания электрических автомобилей. Аккумуляторная батарея, электродвигатели - новое в автомобилестроении. Разработка гибридных силовых узлов. Топливные элементы. Рынок гибридных автомобилей, электроника для них, анализ недостатков и достоинств.
курсовая работа [728,2 K], добавлен 14.12.2011Назначение, устройство и работа аккумуляторной батареи. Причины и признаки неисправности аккумуляторной батареи. Технологический процесс диагностики аккумуляторной батареи и ремонта карбюратора. Влияние неисправных аккумуляторных батарей на экологию.
реферат [606,9 K], добавлен 16.01.2012Устройство автомобильной аккумуляторной батареи. Характеристика ее неисправностей и их проявлений. Определение повреждений и их диагностика. Техническое обслуживание и текущий ремонт аккумуляторной батареи. Расчет графика прохождения ТО автомобилей.
курсовая работа [842,7 K], добавлен 16.03.2014Развитие автотранспорта в нашей стране. Назначение, устройство и работа аккумуляторной батареи. Техническое обслуживание аккумуляторной батареи. Неисправности аккумуляторной батареи. Ремонт аккумуляторной батареи. Трудовые поощрения и взыскание.
дипломная работа [32,0 K], добавлен 28.09.2008Выбор грейфера. Расчет механизма подъема груза. Расчет каната, грузового барабана. Расчет мощности и выбор двигателя. Подбор муфты, тормоза. Проверка электродвигателя по условиям пуска. Расчет механизма передвижения тележки крана. Выбор электродвигателя.
дипломная работа [499,2 K], добавлен 07.07.2015Характеристика назначения и устройства аккумуляторной батареи, которая обеспечивает питание электростартера при пуске двигателя и других потребителей электроэнергии при неработающем генераторе или его недостаточной мощности. Принцип работы и расчеты АКБ.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 04.05.2010Устройство, маркировка и принцип действия стартерной аккумуляторной батареи. Проверка, зарядка, техническое обслуживание и хранение батарей. Проверка уровня и плотности электролита, напряжения. Меры безопасности при работе с аккумуляторной батареей.
реферат [1,1 M], добавлен 19.12.2013Типы механических передач. Привод с использованием электродвигателя и редуктора с внешним зацеплением. Выбор электродвигателя и кинематический расчёт. Расчет червячной передачи, валов. Конструктивные размеры шестерен и колёс. Выбор муфт. Сборка редуктора.
курсовая работа [123,3 K], добавлен 26.01.2009Причины появления гибридных двигателей. Схемы гибридных силовых установок. Гидравлика как главная альтернатива электрическому приводу. Особенности гидравлической помощи запуску, предназначенной для использования в качестве вспомогательного привода.
презентация [1,5 M], добавлен 13.01.2011Общая характеристика теории нагрева и охлаждения двигателей. Особенности методики выбора мощности и типа электродвигателя для длительного и кратковременного режимов работы. Специфика выбора мощности двигателя для повторно-кратковременного режима работы.
реферат [609,5 K], добавлен 22.01.2014Неисправности, которе возникают в аккумуляторных батареях, их диагностика и способы их ремонта. Проверка аккумуляторной батареи. Заряд аккумуляторной батареи электролитом. Регламенты работы по техническому обслуживанию аккумуляторных батарей.
реферат [677,1 K], добавлен 17.10.2007Назначение и конструкция аккумуляторной батареи электровоза ВЛ10 типа 40КН-125, система ее технического обслуживания и ремонта: приготовление электролита, монтаж аккумуляторов; инструмент и оборудование; техника безопасности при ремонте и обслуживании.
аттестационная работа [4,8 M], добавлен 29.05.2013Обоснование актуальности и целесообразности проектной разработки. Анализ технического обслуживания. Расчет передачи винт – гайка. Выбор электродвигателя. Организация технологических процессов ТО И ТР легковых автомобилей. Оценка прибыльности проекта.
курсовая работа [4,6 M], добавлен 21.06.2012Устройство и назначение механизмов автомобилей. Виды конструкций автомобильных генераторов. Элементы бесконтактной системы зажигания. Задачи амортизаторов. Предназначение трансмиссии. Строение и схема работы подвески. Изготовление аккумуляторной батареи.
контрольная работа [2,9 M], добавлен 26.11.2014Понятие и сущность уравновешенности четырехцилиндрового двигателя на примере А-41. Анализ возможных неисправностей в механизме газораспределения. Принципы работы ограничителя вращения коленчатого вала ЗМЗ-53А. Процесс зарядки аккумуляторной батареи.
контрольная работа [1,6 M], добавлен 17.10.2010Общая компоновка и конструкция несущих систем автомобилей-транспортеров, отечественные и импортные модели. Легковые полноприводные автомобили с колесной формулой 4х4: ЛуАЗ-1302, "Нива", УАЗ-31512. Грузовые автомобили общетранспортного назначения.
контрольная работа [48,5 K], добавлен 23.10.2009Ознакомление с конструкцией и эскизом щелочной аккумуляторной батареи. Основные неисправности обогревателей у пассажирских вагонах; виды и сроки их технического обслуживания и ремонта. Оборудование и инструменты, применяемые при ремонте. Охрана труда.
реферат [130,9 K], добавлен 15.02.2014Устройство, виды и назначение аккумулятора, принцип его работы. Значение и сущность технического обслуживания и ремонта автомобилей. Возможные неисправности аккумуляторной батареи, дефекты ее деталей. Причины их возникновения, способы восстановления.
курсовая работа [724,1 K], добавлен 08.04.2011Основные причины начала производства гибридных автомобилей. Lohner-Porsche как первый гибридный автомобиль. Анализ типов гибридного транспорта. Рассмотрение недостатков двигателей на углеродном топливе. Особенности биологического топлива: плюсы и минусы.
контрольная работа [49,5 K], добавлен 01.08.2012Система электроснабжения пассажирских вагонов. Определение мощности потребителей электроэнергии. Выбор защитной и коммутационной аппаратуры, проводов сети электроснабжения вагона. Расчет мощности электродвигателя привода грузоподъемного механизма.
курсовая работа [296,1 K], добавлен 02.06.2011
