Двигатель-генератор с поперечным магнитным потоком для подвижных объектов - Реферат

Понижение содержание диоксида углерода (СО2) в выхлопе для замедления процесса глобального потепления стало международной проблемой в последние годы. Автомобильные трансмиссии, которые используют комбинацию двух источников, называют гибридными системами.Функциональные задачи, выполняемые ЭМС - приведение в движение исполнительных органов рабочей машины и управления этим движением таким образом, что бы максимально эффективно выполнялись цели гибридного привода, являясь при этом одним из приводов на ряду с ДВС.Функциональная схема ЭМС гибридного автомобиля: ДВС - двигатель внутреннего сгорания, Д-Г - двигатель-генератор, И - инвертор, АБ - аккумуляторная батарея, ЭД - тяговый двигатель, УРМ - устройство распределения мощности (Делитель мощности), К - колеса (исполняемый орган в данной системе)Когда происходит запуск, движение на маленьких скоростях, спуск по небольшому наклону, или работа в других условиях в которых двигатель работает не на пике активности, он выключается и тяговый двигатель приводит в движение автомобиль. Поток энергии идет от батареи преобразовываясь в переменное, через И-В 2, питает тяговый двигатель, который, в свою очередь, преобразует электрическую энергию в механическую, общий вращая вал и соответственно, через УРМ, вал колес. Одна часть приводит в движение колеса, другая приводит в движение генератор, вырабатывающий электричество для тягового двигателя, который обеспечивает дополнительную движущую силу колесам. Иными словами ДВС вращает общий вал, УРМ распределят мощность - часть, посредством генератора, преобразовывается в электрическую переменную, и ,проходя через выпрямитель И 1, заряжает батарею, которая в свою очередь питает тяговый двигатель. Движущий момент на колесах, благодаря УРМ, равен сумме моментов двигателя ДВС и тягового двигателя, за счет чего машина набирает максимальное ускорение.Номинальная мощность тягового двигателя P, КВТ 30В качестве тягового двигателя и двигатель-генератора, в рассматриваемой ЭМС, выступают TFM, т.е. машина с поперечным магнитным потоком. Частота вращения ротора n, об/мин 6000 В отличии от стандартных двигателей, в которых вектор силы параллелен магнитному потоку, в TFM электромагнитный вектор силы перпендикулярен линии магнитного потока. Статор состоит из тороидальной однофазной обмотки, охваченной П-образным сердечником.Тип потребляемого топлива БензинБлок высоковольтной аккумуляторной батареи автомобиля состоит из последовательно соединенных 200 гальванических элементов. Поскольку напряжение каждого элемента равно 1,2 вольта, общее напряжение аккумуляторной батареи равно 240 вольта. Гальванические элементы собраны в модули, каждый из которых содержит по 5 элементов, вся высоковольтная батарея, установленная за задним пассажирским сиденьем, состоит из 40 модулей. Емкость батареи равна 55 ампер-часов, но для увеличения срока службы дорогостоящей аккумуляторной батареи управляющая электроника ограничивает использование этой емкости только на уровне 40%.При этом в нагрузке нарастает ток i1 в направлении, от VT1 к VT2, причем эдс самоиндукции в этом случае препятствует увеличению тока в контуре. В момент транзисторы VT1, VT2 выключаются и контур тока нагрузки размыкается. На этом интервале ток нагрузки протекает от индуктивности нагрузки через диод VD3, через источник АБ в обратном направлении и через диод VD4 в нагрузку. Как видно из кривых, показанных на этом рисунке, при активно-реактивном характере нагрузки, момент перехода тока нагрузки через нуль смещен назад, длительность протекания тока через обратные диоды увеличена, а через транзисторы - уменьшена. 5 (а) представлена кривая входного тока инвертора, которая показывает, что в течение первой полуволны выходного напряжения кривая входного тока совпадает с кривой тока нагрузки, в момент изменения полярности выходного напряжения кривая входного тока претерпевает разрыв и в течение второй полуволны выходного напряжения кривая входного тока повторяет кривую тока нагрузки, но с обратной полярностью.СУ управляет транзисторными ключами инвертора описанного выше, задает выходную частоту. СУ представляет собой генератор, управляемый напряжением, собранный на логике. Элементы DD1.1 и DD1.2, включенные RS-триггером, совместно с конденсаторами С1 и С2 представляют собой генераторы линейно изменяющегося напряжения с емкостной обратной связью. Обратная связь уменьшает и зависимость частоты от напряжения литания микросхемы и от температуры окружающей среды. Когда напряжение в точке В генератора достигнет порога переключения элемента DD1.4, RS-триггер переключится в другое устойчивое состояние.В качестве УРМ используется планетарный редуктор. Устройство и принцип действия планетарного редуктора Планетарный шестеренчатый редуктор: 1. ведомая шестерня; Меняя схему подвода и снятия крутящего момента в рамках одной планетарной передачи получаем разные передаточные числа и направления вращения.В качестве аналога была выбрана ЭМС, выполненная по той же конструктивной схеме на базе синхронного двигателя с возбужд

Содержание

Введение

1. Функциональные задачи, выполняемые ЭМС

2. Функциональная схема рассматриваемой ЭМС

3. Принцип действия системы. Характеристики системы

4. Основные технические данные рассматриваемой системы

5. Назначение, принцип действия и характеристики элементов, входящих в состав ЭМС

5.1 Тяговый двигатель и двигатель-генератор

5.2 Двигатель внутреннего сгорания

5.3 Высоковольтная аккумуляторная батарея

5.4 Инвертор

5.5 Система управления

5.6 Устройство распределения мощности

6. Аналоги рассматриваемой ЭМС

7. Достоинства и недостатки рассматриваемой ЭМС по сравнению с выбранными аналогами

Вывод

Список использованных источников

Понижение содержание диоксида углерода (СО2) в выхлопе для замедления процесса глобального потепления стало международной проблемой в последние годы. С точки зрения автомобилестроения самыми важными факторами в понижении содержания СО2 в выхлопе является уменьшение расхода топлива и достижении более чистого выхлопа. Этому снижению способствует использование гибридных систем в автомобилях.

Автомобильные трансмиссии, которые используют комбинацию двух источников, называют гибридными системами. В гибридной системе каждый источник энергии предназначен максимизировать ее преимущества компенсируя недостатки друг друга.

Ключевую роль, в ЭМС гибридного авто, играет гибридный привод целями которого являются достижения двойной и более экономии топлива, чем у транспортных средств, приведенных в движение обычными двигателями внутреннего сгорания, значительное уменьшение выбросов отработавших газов, и гарантия плавных, мощных технических характеристик.

В данной работе будет рассмотрена ЭМС гибридного автомобиля, с использованием, в качестве двигателя-генератора, так называемую Transverse Flux Machine (TFM) - машина с поперечным магнитным потоком.