Pagina documente » Politehnica » Motoare electrice de curent continuu

Despre lucrare

lucrare-licenta-motoare-electrice-de-curent-continuu
Aceasta lucrare poate fi descarcata doar daca ai statut PREMIUM si are scop consultativ. Pentru a descarca aceasta lucrare trebuie sa fii utilizator inregistrat.
lucrare-licenta-motoare-electrice-de-curent-continuu


Cuprins

Cuprins
I. INTRODUCERE
II. PREZENTAREA GENERALA A ACTIONARII
II.1 EV (VEHICULE ELECTRICE) SI HEV (VEHICULE ELECTRICE HIBRIDE) IN SERIE
II.2 MASINI CONVENTIONALE
II.3 EV (VEHICULE ELECTRICE) SI HEV (VEHICULE HIBRIDE) IN PARALEL
II.3.1 HEV POST-TRANSMISIE
II.3.2 HEV CU PRE-TRANSMISIE
III. DIMENSIONAREA PRELIMINARA
III.1 MOTOARE ELECTRICE DE CURENT CONTINUU
III.1.1 EVOLUTIA DEZVOLTARII MASINII DE CURENT CONTINUU
III.1.2 ELEMENTE CONSTRUCTIVE
III.1.3 PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE AL MASINII DE CURENT CONTINUU
III.1.4 MOTORUL CU MAGNETI PERMANENTI
III.1.5 COMANDA MOTOARELOR DE CURENT CONTINUU
III.1.6 PROBLEME PRIVIND SELECTIA MOTORULUI

EXTRAS DIN DOCUMENT

?

Capitolul 1. INTRODUCERE

În anii din urma, incercarile de a dezvolta noi mijloace de transport, eficiente si nepoluante, au condus la cresterea interesului, in toata lumea, pentru unele vehicule electrice a caror istorie este mai mult sau mai putin veche, dar nivelul tehnologic de pana acum nu a permis intrarea lor in exploatare curenta.

Lucrarea de fata isi propune sa prezinte stadiul actual al dezvoltarii unora dintre vehiculele electrice neconventionale, care au inceput sa prolifereze sau au sanse mari de a prolifera in viitorul apropiat. Ea se bazeaza pe o vasta documentatie stiintifica, dar si pe rezultatele unor cercetari proprii.

În aceasta lucrare vor fi prezentate cateva probleme generale ale vehiculelor electrice, servind la fixarea terminologiei utilizate in tractiunea electrica, la reamintirea unor marimi si relatii specifice diverselor tipuri de vehicule, precum si la justificarea adoptarii unor solutii in constructia vehiculelor actuale si de viitor.

Interesul recent in vehiculele electrice (EV) si vehiculele electrice hibride (HEV) se refera la un motor eficent, economic si de incredere pentru propulsia electrica. Totusi, gasirea unui motor de tractiune potrivit poate deveni o problema destul de complicata atunci cand se tine seama de dinamica vehiculelor si arhitectura sistemelor. Aceasta lucrare realizeaza o investigatie amanuntita asupra a doua caracteristici foarte importante ale motoarelor de tractiune, abilitatea de viteza si eficienta consumului de energie din perspectivele sistemului vehicular.

Doua pachete software EV-HEV (V-ELPH) realizate la Universitatea Texas A&M si “ADVISOR” de la NREL sunt folosite in scopuri stimulante.

Selectarea unui motor potrivit pentru sistemul de propulsie electric si hibrid este foarte importanta. Insustria de automobile, inclusiv cei trei mari producatori de masini din S.U.A. si altii din strainatate cauta in prezent sisteme mai performante pentru EV si HEV. Dar gasirea unor forme de masina potrivita poate fi complicata avand in vedere ca modul general de operare al masinii nu este bine definit.

Cateva caracteristici ale motoarelor EV/HEV despre selectarea motoarelor pentru tractiune electrica sunt:

? Densitatea cuplului de torsiune

? Dimensiunile invertorului

? Raza de viteze extinsa – influentata de dinamica vehiculului si arhitectura sistemului

? Eficienta energetica – influentata de dinamica vehiculului si arhitectura sistemului

? Siguranta

? Încrederea

? Racirea

? Costul.

Printre caracteristicile mentionate mai sus, raza de viteza si eficienta energiei sunt cele doua caracteristici de baza care sunt influentate de dinamica vehiculului si arhitectura sistemului. Prin urmare selectia motoarelor de tractiune pentru anumite arhitecturi ale vehiculelor (EV, HEV in serie si paralel etc.) cere o atentie speciala asupra celor doua caracteristici.

Problema razei de viteza este semnificativa pentru performantele la accelerare ale unui vehicul care reprezinta un criteriu de design hotarat de obicei de utilizatori. Totusi in timp real, vehiculul opereaza foarte rar in conditii extreme (ex. viteza ridicata si acceleratie). Prin urmare devine importanta problema eficientei energiei. Consumul de combustibil (kilometri per litru - cuplu) este dat de eficienta folosirii energiei pe intregul sistem. Pentru a asigura un cuplu mai bun, determinarea celui mai bun contur de eficienta ar trebui sa coincida cu zonele cele mai frecvent operative. Prin urmare, daca se cauta cel mai bun motor de tractiune pentru o anumita arhitectura EV sau HEV, atat raza de viteza cat si eficienta folosirii energiei ar trebui studiate in acelasi timp.

În aceasta lucrare, posibilitatile cele mai extinse de raze de viteza si eficienta a folosirii energiei sunt studiate relativ la arhitecturile de tip EV si HEV. Este folosit testul partial de incarcare electrica (TPIE) SAE J1711, din care fac parte FUDS si FHDS, care a fost conceput de catre Programul pentru Vehiculele Electrice-Hibride U.S., pentru a descoperi punctele de operare frecventa ale motorului in cazul sistemelor paralele HEV. Acest test se poate vizualiza cu ajutorul programului Advisor. Împreuna cu profilul potrivit de forta-viteza este de asemenea esentiala folosirea unui motor de tractiune foarte eficient. Motoarele industriale standard lucreaza la un anumit punct, iar eficienta este definita la acel punct. Un motor eficient la un anumit punct de operare, poate sa nu fie eficient in alte puncte. Un motor de tractiune trebuie sa aiba o eficienta rezonabila intre cuplul de viteze. Totusi este dificila realizarea unui motor cu o eficienta ridicata pentru tot cuplul de viteze. Astfel, propunem optimizarea eficientei in regiunile cele mai frecvent folosite. Numim asta “energia eficientei”, deoarece eficienta este de asemenea dependenta de timp. Cele doua programe general acceptate pentru masurarea consumului de combustibil la o masina sunt FUDS si FHDS.

Economia totala de combustibil este calculata cantarind mpg de la FUDS si FHDS cu 0.55 si respectiv 0.45 si adunand rezultatele.În aceasta lucrare , regiunea de functionare frecventa a unui motor electric de tractiune este identificata folosind FUDS si FHDS.

S-a inceput deja producerea in masa a catorva masini ( aratate mai jos ) pe baza tehnologiei HEV, de exemplu: Toyota Prius, Honda Insight, etc.

Capitolul 2. PREZENTAREA GENERAL? A ACTION?RII

EV-urile si HEV-urile se clasifica in doua mari categorii:

? EV si HEV in serie

? EV si HEV in paralel

Cazul I : EV ( vehicule electrice ) si HEV ( vehicule electrice hibride ) in serie

Fig 1. HEV serie

Vehiculele HEV/EV serie sunt prezentate sumar, pentru ca in aceasta lucrare trebuie dezbatut HEV/EV paralel. Oricum sunt prezentate cele mai importante caracteristici, formule si grafice, pentru a avea o mai buna idee asupra caracteristicilor vehiculelor de orice fel EV/HEV. În figura 1. este prezentata schema simplificata a unui HEV serie. Într-un sistem general EV sau HEV in serie exista numai o unitate de propulsie – motorul electric. Profilul forta–viteza ideal al unui motor electric este aratat in figura 2. Aceasta caracteristica poate fi dirijata in sectiuni distincte: regiunea cu moment constant (forta) si regiunea de putere constanta. În regiunea cu moment constant motorul electric furnizeaza Tmax (Fmax) cuplul constant pana la viteza de baza Nb sau vrm. La aceasta viteza motorul isi atinge limita de putere Pm. Operatia de dupa viteza de baza se numeste regiunea de putere constanta. În aceasta regiune motorul furnizeaza putere la o anumita cota vitezei maxime. Aceasta se obtine prin reducerea fluxului campului motorului si prin urmare este cunoscuta si ca “regiunea de slabire a campului”. Figura 2. denota un motor tip “3.3x”, unde regiunea de putere constanta se extinde peste regiunea de cuplu constant cu un factor de 3.3 (vmax/vm).