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剖析现代汽车混合动力技术(二)
来源:本站整理  作者:佚名  2013-01-10 09:14:46

    混合动力驾驶模式下产生的不同驾驶状况:

     ·负荷交替

     ·车速频繁波动

     ·用作电机和发电机

     ·相对较高的性能

    要求的实际设计比图示设计复杂得多。例如,为了倒转旋转方向或操作发电机,电源电子装置必须确保对转子和定子线圈的各种切换。即使车辆中高压蓄电池的直流电流无法转换为交流电流或三相电流,仍必须调整电压以获得不同的转速和扭矩。而且.在驾驶模式中还会遇到由碳刷和滑环的磨损和摩擦造成的只他问题。总之,正因为上述原因、不应在混合动力车辆中选用直流电机。

 

    机动车辆中所用直流电机的相关安装位置包括:

     ·雨刷器电机

     ·风扇电机

     ·驱动链接

     ·启动机电机

    由于启动扭矩较高并可通过工作电压进行简便的转速控制,直流电机通常安装在轨道车辆中作为驱动电机,或者在只提供直流电能且无需将直流电流转换为交流电流/三相电流的应用环境中使用。

 

      无刷直流电机:无刷直流电机在设计上与同步电机相同,但需要整体式控制电子装置以将直流电流转换为适当的交流电流或三相交流电流。混合动力技术中所用的带有电源电子装片的三相同步电机也可归为“无刷直流电机”。

 

    交流电机:在交流电机上,来自定子线圈的交流电流的极性将自动使转子磁场的极性倒转,因为省去了换向器和对定子线圈的电流供给,所以省去了直流电机上需要的滑环或碳刷。如果转子刚刚开始旋转,则转速取决于交流电(交流电的电压水平决定了可产生的最大功率)的频率。

 

    通过在定子周围分布线圈,可增加极数。所有交流电机/二相电机的标称转速都通过下列公式计算:

 

 

    f=频率,p=极对数量。当频率f=50Hz时,有两个极对的电机的标称转速n=1 500r/min。因此,交流电欺或三相电机的转速可以通过改变频率的方式调整。要允许交流电机白动启动,必须产生可使转子持续旋转的旋转场。在简单的交流电机(如图5所示)上,通常可在由电容器产生的辅助相期间实现这一点。产生的第二个工作电压传送到另一个定子线圈,这样便允许电机自动启动并可确定旋转方向。使用230V主电源的所有电气设备中几乎都采用了电容式电机。此类电机设计简单,但不适合需要高功率级别的应用。

 

    三相电机:

    三相电流(甚至三相交流电流)由带这样一个定子的发电机产生,该定子包含3个以120°角度偏置的线圈。定子线圈上的端子夹头处具有频率相同且相互偏差120°的三股交流电流。

 

    在机动车辆/混合动力技术中,这3个相位分别称为u、v和w。这3个线圈的连接通常命名为u1、u2、v1、v2和w1、w2。

      下面的电压/时间图清楚地显示了相位差(如图6所示)。此处时间t以度表示。360°的整圆表示正弦信号波形的完整相位。

 

    由于存在相位差,三相电机不需要交流电机所需的辅助相。围绕定子作用的旋转场使转子持续旋转,这意味着转速取决于极数和频率。

 

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