სუფთა ელექტრო სატრანსპორტო საშუალების სტრუქტურა და დიზაინი განსხვავდება ტრადიციული შიდა წვის ძრავით მართული მანქანისგან. ეს არის ასევე რთული სისტემის ინჟინერია. ოპტიმალური კონტროლის პროცესის მისაღწევად მას სჭირდება ელექტროენერგიის ბატარეის ტექნოლოგიის, ძრავის მართვის ტექნოლოგიის, საავტომობილო ტექნოლოგიებისა და კონტროლის თანამედროვე თეორიის ინტეგრირება. ელექტრომობილების მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების განვითარების გეგმაში, ქვეყანა აგრძელებს "სამი ვერტიკალური და სამი ჰორიზონტალური" R&D განლაგების დაცვას და შემდგომში ხაზს უსვამს კვლევას "სამი ჰორიზონტალური" საერთო ძირითადი ტექნოლოგიების შესახებ ტექნოლოგიური ტრანსფორმაციის სტრატეგიის მიხედვით. „სუფთა ელექტრული დრაივი“, ანუ კვლევა წამყვანი ძრავისა და მისი მართვის სისტემის, კვების ბატარეისა და მისი მართვის სისტემისა და ელექტროგადამცემი სისტემის მართვის შესახებ. თითოეული ძირითადი მწარმოებელი აყალიბებს ბიზნესის განვითარების საკუთარ სტრატეგიას ეროვნული განვითარების სტრატეგიის მიხედვით.
ავტორი ახარისხებს საკვანძო ტექნოლოგიებს ახალი ენერგეტიკული აგრეგატის განვითარების პროცესში, რაც უზრუნველყოფს თეორიულ საფუძველს და მითითებას ელექტროძრავის დიზაინის, ტესტირებისა და წარმოებისთვის. გეგმა დაყოფილია სამ თავად, რათა გაანალიზდეს ელექტროძრავის ძირითადი ტექნოლოგიები სუფთა ელექტრო მანქანების ძრავაში. დღეს ჩვენ პირველად გავაცნობთ ელექტროძრავის ტექნოლოგიების პრინციპს და კლასიფიკაციას.
სურათი 1 ძირითადი ბმულები ელექტროგადამცემი სისტემის განვითარებაში
ამჟამად, სუფთა ელექტრომობილის ელექტრომობილების ძირითადი ძირითადი ტექნოლოგიები მოიცავს შემდეგ ოთხ კატეგორიას:
სურათი 2 ელექტრული სისტემის ძირითადი ძირითადი ტექნოლოგიები
მამოძრავებელი საავტომობილო სისტემის განმარტება
ავტომობილის სიმძლავრის ბატარეის სტატუსისა და ავტომობილის სიმძლავრის მოთხოვნების მიხედვით, იგი გარდაქმნის ელექტროენერგიის გამომუშავებას ბორტში არსებული ენერგიის შესანახი ენერგიის წარმოქმნის მოწყობილობის მიერ მექანიკურ ენერგიად, ხოლო ენერგია გადადის მამოძრავებელ ბორბლებზე გადამცემი მოწყობილობისა და ნაწილების მეშვეობით. ავტომობილის მექანიკური ენერგია გარდაიქმნება ელექტრო ენერგიად და იკვებება ენერგიის შესანახ მოწყობილობაში მანქანის დამუხრუჭებისას. ელექტრო მამოძრავებელი სისტემა მოიცავს ძრავას, გადაცემის მექანიზმს, ძრავის კონტროლერს და სხვა კომპონენტებს. ელექტროენერგიის მამოძრავებელი სისტემის ტექნიკური პარამეტრების დიზაინი ძირითადად მოიცავს სიმძლავრეს, ბრუნვას, სიჩქარეს, ძაბვას, გადაცემის შემცირების კოეფიციენტს, ელექტრომომარაგების ტევადობას, გამომავალ სიმძლავრეს, ძაბვას, დენს და ა.შ.
1) ძრავის კონტროლერი
მას ასევე უწოდებენ ინვერტორს, ის ცვლის ბატარეის ბატარეის პირდაპირი დენის შეყვანას ალტერნატიულ დენად. ძირითადი კომპონენტები:
◎ IGBT: დენის ელექტრონული გადამრთველი, პრინციპი: კონტროლერის მეშვეობით, აკონტროლეთ IGBT ხიდის მკლავი გარკვეული სიხშირის და თანმიმდევრობის გადამრთველის დახურვისთვის სამფაზიანი ალტერნატიული დენის შესაქმნელად. ელექტროენერგიის გადამრთველის დახურვის კონტროლით, ალტერნატიული ძაბვა შეიძლება გარდაიქმნას. შემდეგ AC ძაბვა წარმოიქმნება სამუშაო ციკლის კონტროლით.
◎ ფირის ტევადობა: ფილტრაციის ფუნქცია; დენის სენსორი: სამფაზიანი გრაგნილის დენის გამოვლენა.
2) მართვის და მამოძრავებელი წრე: კომპიუტერის მართვის დაფა, მამოძრავებელი IGBT
ძრავის კონტროლერის როლი არის გადაიყვანოს DC AC-ად, მიიღოს თითოეული სიგნალი და გამოყოს შესაბამისი სიმძლავრე და ბრუნვა. ძირითადი კომპონენტები: დენის ელექტრონული გადამრთველი, ფირის კონდენსატორი, დენის სენსორი, საკონტროლო დისკის წრე სხვადასხვა გადამრთველების გასახსნელად, სხვადასხვა მიმართულებით დენების ფორმირებისთვის და ალტერნატიული ძაბვის წარმოქმნისთვის. აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია სინუსოიდური ალტერნატიული დენი დავყოთ მართკუთხედებად. მართკუთხედების ფართობი გარდაიქმნება იმავე სიმაღლის ძაბვაში. x-ღერძი აცნობიერებს სიგრძის კონტროლს სამუშაო ციკლის კონტროლით და ბოლოს აცნობიერებს ფართობის ეკვივალენტურ კონვერტაციას. ამ გზით, მუდმივი სიმძლავრე შეიძლება კონტროლდებოდეს IGBT ხიდის მკლავის დახურვისთვის გარკვეული სიხშირით და თანმიმდევრობით გადართვით კონტროლერის მეშვეობით სამფაზიანი AC დენის წარმოქმნის მიზნით.
ამჟამად წამყვანი მიკროსქემის ძირითადი კომპონენტები ეყრდნობა იმპორტს: კონდენსატორები, IGBT/MOSFET გადამრთველი მილები, DSP, ელექტრონული ჩიპები და ინტეგრირებული სქემები, რომელთა დამოუკიდებლად წარმოება შესაძლებელია, მაგრამ აქვთ სუსტი სიმძლავრე: სპეციალური სქემები, სენსორები, კონექტორები, რომლებიც შეიძლება იყოს დამოუკიდებლად წარმოებული: კვების წყაროები, დიოდები, ინდუქტორები, მრავალშრიანი მიკროსქემის დაფები, იზოლირებული მავთულები, რადიატორები.
3) ძრავა: სამფაზიანი ალტერნატიული დენის გადაქცევა მანქანად
◎ სტრუქტურა: წინა და უკანა ბოლო საფარი, ჭურვები, ლილვები და საკისრები
◎ მაგნიტური წრე: სტატორის ბირთვი, როტორის ბირთვი
◎ წრე: სტატორის გრაგნილი, როტორის გამტარი
4) გადამცემი მოწყობილობა
გადაცემათა კოლოფი ან რედუქტორი გარდაქმნის ძრავის მიერ გამომუშავებულ ბრუნვის სიჩქარეს მთელ მანქანას მოთხოვნილ სიჩქარედ და ბრუნვად.
მამოძრავებელი ძრავის ტიპი
მამოძრავებელი ძრავები იყოფა შემდეგ ოთხ კატეგორიად. ამჟამად, AC ინდუქციური ძრავები და მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავები არის ახალი ენერგიის ელექტრო მანქანების ყველაზე გავრცელებული ტიპები. ასე რომ, ჩვენ ყურადღებას ვამახვილებთ AC ინდუქციური ძრავისა და მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავის ტექნოლოგიაზე.
| DC ძრავა | AC ინდუქციური ძრავა | მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავა | ჩართული უკმარისობის ძრავა | |
| უპირატესობა | საკონტროლო სისტემის დაბალი ღირებულება, დაბალი მოთხოვნები | დაბალი ღირებულება, ენერგიის ფართო დაფარვა, განვითარებული მართვის ტექნოლოგია, მაღალი საიმედოობა | მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივე, მაღალი ეფექტურობა, მცირე ზომა | მარტივი სტრუქტურა, კონტროლის სისტემის დაბალი მოთხოვნები |
| მინუსი | მაღალი ტექნიკური მოთხოვნები, დაბალი სიჩქარე, დაბალი ბრუნვის სიჩქარე, მოკლე სიცოცხლე | მცირე ეფექტური ფართობი დაბალი სიმძლავრის სიმკვრივე | მაღალი ღირებულება ცუდი გარემოსადმი ადაპტირება | ბრუნვის დიდი მერყეობა მაღალი სამუშაო ხმაური |
| განაცხადი | მცირე ან მინი დაბალსიჩქარიანი ელექტრო მანქანა | ელექტრო საქმიანი და სამგზავრო მანქანები | ელექტრო საქმიანი და სამგზავრო მანქანები | ნარევი სიმძლავრის მანქანა |
1)AC ინდუქციური ასინქრონული ძრავა
AC ინდუქციური ასინქრონული ძრავის მუშაობის პრინციპი არის ის, რომ გრაგნილი გაივლის სტატორის ჭრილს და როტორს: ის დაწყობილია თხელი ფოლადის ფურცლებით მაღალი მაგნიტური გამტარობით. სამფაზიანი ელექტროენერგია გაივლის გრაგნილში. ფარადეის ელექტრომაგნიტური ინდუქციის კანონის მიხედვით, წარმოიქმნება მბრუნავი მაგნიტური ველი, რის გამოც როტორი ბრუნავს. სტატორის სამი ხვეული დაკავშირებულია 120 გრადუსიანი ინტერვალით და დენის გამტარი მათ გარშემო მაგნიტურ ველებს წარმოქმნის. როდესაც სამფაზიანი ელექტრომომარაგება გამოიყენება ამ სპეციალურ მოწყობაზე, მაგნიტური ველები შეიცვლება სხვადასხვა მიმართულებით ალტერნატიული დენის ცვლილებით კონკრეტულ დროს, წარმოქმნის მაგნიტურ ველს ერთიანი ბრუნვის ინტენსივობით. მაგნიტური ველის ბრუნვის სიჩქარეს სინქრონული სიჩქარე ეწოდება. დავუშვათ, ფარადეის კანონის თანახმად, შიგნით მოთავსებულია დახურული გამტარი, რადგან მაგნიტური ველი ცვალებადია, მარყუჟი იგრძნობს ელექტრომოძრავ ძალას, რომელიც გამოიმუშავებს დენს მარყუჟში. ეს სიტუაცია ჰგავს მაგნიტურ ველში მიმდინარე მარყუჟს, რომელიც აწარმოებს ელექტრომაგნიტურ ძალას მარყუჟზე და ჰუან ჯიანგს იწყებს ბრუნვას. ციყვის გალიის მსგავსი რაღაცის გამოყენებით, სამფაზიანი ალტერნატიული დენი წარმოქმნის მბრუნავ მაგნიტურ ველს სტატორის მეშვეობით და დენი ინდუცირებული იქნება ციყვის გალიის ზოლში, რომელიც მოკლეა ბოლო რგოლით, ასე რომ როტორი იწყებს ბრუნვას, რაც არის რატომ ჰქვია ძრავას ინდუქციური ძრავა. ელექტრომაგნიტური ინდუქციის დახმარებით, და არა უშუალოდ როტორთან დაკავშირებული ელექტროენერგიის გამოწვევის მიზნით, როტორში ივსება საიზოლაციო რკინის ბირთვის ფანტელები, ასე რომ მცირე ზომის რკინა უზრუნველყოფს მორევის მინიმალურ დაკარგვას.
2) AC სინქრონული ძრავა
სინქრონული ძრავის როტორი განსხვავდება ასინქრონული ძრავისგან. მუდმივი მაგნიტი დამონტაჟებულია როტორზე, რომელიც შეიძლება დაიყოს ზედაპირზე დამონტაჟებული ტიპის და ჩაშენებული ტიპის. როტორი დამზადებულია სილიკონის ფოლადის ფურცლისგან, ხოლო მუდმივი მაგნიტი ჩაშენებულია. სტატორი ასევე დაკავშირებულია ალტერნატიულ დენთან ფაზური სხვაობით 120, რომელიც აკონტროლებს სინუსური ტალღის ალტერნატიული დენის ზომას და ფაზას, ისე რომ სტატორის მიერ წარმოქმნილი მაგნიტური ველი ეწინააღმდეგება როტორის მიერ წარმოქმნილ ველს, ხოლო მაგნიტური ველი ბრუნავს. ამ გზით, სტატორი იზიდავს მაგნიტით და ბრუნავს როტორთან ერთად. ციკლი ციკლის შემდეგ წარმოიქმნება სტატორისა და როტორის შთანთქმით.
დასკვნა: ელექტრო სატრანსპორტო საშუალებების საავტომობილო მოძრაობა ძირითადად გახდა მთავარი, მაგრამ ის არ არის ერთი, არამედ დივერსიფიცირებული. თითოეულ ძრავის ამძრავ სისტემას აქვს საკუთარი ყოვლისმომცველი ინდექსი. თითოეული სისტემა გამოიყენება ელექტრომობილის არსებულ დრაივში. მათი უმეტესობა არის ასინქრონული ძრავები და მუდმივი მაგნიტის სინქრონული ძრავები, ზოგი კი ცდილობს შეცვალოს უხერხულობის ძრავები. აღსანიშნავია, რომ საავტომობილო დისკი აერთიანებს ენერგეტიკული ელექტრონიკის ტექნოლოგიას, მიკროელექტრონულ ტექნოლოგიას, ციფრულ ტექნოლოგიას, ავტომატური მართვის ტექნოლოგიას, მატერიალურ მეცნიერებას და სხვა დისციპლინებს, რათა ასახოს მრავალი დისციპლინის ყოვლისმომცველი გამოყენება და განვითარების პერსპექტივები. ეს არის ძლიერი კონკურენტი ელექტრო მანქანების ძრავებში. იმისათვის, რომ დაიკავონ ადგილი მომავალ ელექტრომობილებში, ყველა სახის ძრავას სჭირდება არა მხოლოდ ძრავის სტრუქტურის ოპტიმიზაცია, არამედ მუდმივად შეისწავლოს კონტროლის სისტემის ინტელექტუალური და ციფრული ასპექტები.
გამოქვეყნების დრო: იან-30-2023
