Исследование и анализ характеристик электрического привода для электромобиля

Введение 5
1 Описание тягового электрического привода для электромобиля 8
2 Электрический привод постоянного и переменного тока для электромобиля 9
3 Электрический преобразователь в приводе постоянного и переменного тока для электромобиля 16
4 Аккумуляторная батарея и зарядное устройство для электромобиля 25
5 Уравнения электромеханических и механических характеристик двигателей постоянного тока (ДПТ), асинхронных двигателей (АД) и синхронных двигателей (СД), используемых в электромобиле 27
6 Разработка математических моделей для автоматизированного исследования электромеханических и механических характеристик двигателей постоянного тока с независимым возбуждением (ДПТ с НВ), двигателей постоянного тока с последовательным возбуждением (ДПТ с ПВ), асинхронных двигателей (АД), синхронных двигателей с постоянными магнитами 46
7 Разработка и описание функциональной схемы системы электропривода, используемой в электромобилях 63
8 Выбор элементов для управления системой электропривода для электромобиля 66
9 Разработка и анализ математических моделей для исследования динамических свойств электрооборудования, используемого в электромобилях 69
Заключение 75
Перечень условных обозначений 76
Список использованных источников 77

Весь текст будет доступен после покупки

В современном мире, где вопросы экологии и устойчивого экономического развития становятся все более актуальными, электрический привод электромобилей становится все более популярным. Электрические автомобили представляют собой экологически чистый вид транспорта, который не производит вредных выбросов в атмосферу. Они также обладают рядом преимуществ перед автомобилями с двигателем внутреннего сгорания, такими как более высокая топливная эффективность, надежность и простота обслуживания.
Увеличение объемов вредных выбросов от работы автомобильных двигателей внутреннего сгорания, ужесточение требований экологических стандартов и растущее потребление углеводородного топлива являются факторами, стимулирующими развитие экологически чистых и энергетически эффективных транспортных средств. К последним по праву можно отнести электромобильный транспорт, открывающий возможности к улучшению экологической ситуации. Однако сегодня электромобили сложно противопоставить обычным автомобилям в отношении стоимости и эксплуатационных показателей, определяемых характеристиками и режимами работы системы тягового электрооборудования. Кроме того, особенности климата нашей страны оказывают существенное влияние на характеристики электромобилей, такие как запас хода и ресурс тяговой аккумуляторной батареи.
В выпускной работе рассматриваются характеристики различных электроприводов для электромобилей. А также производится анализ механических и электромеханический характеристик электроприводов для электромобиля.
Разрабатываются математические модели электрических двигателей, которые могут быть использованы, в качестве основных источников механической энергии в электромобиле.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Описание тягового электрического привода для электромобиля
Тяговый электрический привод – это совокупность электрических и механических элементов, позволяющая преобразовывать электрическую энергию в механическую и наоборот и обеспечивать движение или торможение транспортного средства. Структурно схему тягового электропривода можно представить, как показано на рисунке 1[1].


Рисунок 1 – Блок - схема тягового электропривода для электромобиля
а) ЭПр – электрический преобразователь – комплекс устройств, позволяющий подать на электромеханический преобразователь (ЭМПр) или на источник питания (АКБ) необходимую величину электроэнергии (ЭЭ). В отличие от других элементов схемы, ЭПр состоит из двух элементов, которые требуют отдельного внимания – система управления (СУ) и силовой преобразователь (СПр). СПр преобразователь позволяет подавать на ЭМПр или источник питания электрический ток необходимых параметров, а то, какие именно параметры должна иметь ЭЭ, задаёт СУ;
б) ЭМПр – электромеханический преобразователь (тяговый электрический двигатель) – машина, преобразовывающая электрическую энергию в механическую (прямое движение транспорта) или механическую в электрическую (принцип рекуперативного торможения);
в) МПр – механический преобразователь – система, которая производит передачу механической энергии от ЭМПр до движителя (пневмо-колёса) или от последнего к ЭМПр. Примером МПр может служить трансмиссия;
г) АКБ – аккумуляторная батарея – источник питания для тягового электрического привода;
е) ЗУ – зарядное устройство – источник питания для АКБ.
Электромобиль – это транспортное средство, оснащенное электрическим приводом переменного или постоянного тока, который преобразует постоянную электрическую энергию от тяговой батареи, через инвертор или преобразователь частоты, во вращательную механическую энергию и приводит в движение колеса, через редуктор.

2 Электрический привод постоянного и переменного тока для электромобиля
В качестве тягового электрического двигателя применяют двигатели постоянного и переменного тока в зависимости от задач, которые нужно решить. Рассмотрим синхронный двигатель переменного тока с постоянными магнитами.
Конструктивно синхронный электродвигатель с постоянными магнитами состоит из двух основный частей: неподвижной (статора) и вращающейся
(ротора). В соответствии с рисунком 2, ротор относительно статора может располагаться как с внешней, так и с внутренней стороны.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Ставров О.А. Электромобили. М. Транспорт, 1968, 102 стр.).
2. Усольцев А.А. Электрический привод/Учебное пособие. СПб: НИУ ИТМО, 2012, - 238 с.
3. Афанасьев А.А, Пялов В.В, Довудов С.У, Дунаев М.П. Моделирование схемы замещения асинхронного двигателя в среде MATLAB/Статья. Материалы ХХVI Научно-практической конференция с международным участием «Технико-экономические проблемы развития регионов», 2023. – 121 с.
4. Бекишев, Р.Ф. Электропривод: Учебное пособие для академического бакалавриата / Р.Ф. Бекишев, Ю.Н. Дементьев. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 301 c.
5. Сартаков В.Д. Математическое моделирование в энергетике и электротехнике: Учеб. Пособие,-Иркутск: Изд-во ИрНИТУ, 2018.– 143с
6. Сартаков В.Д. Сапр в электроприводе: Учеб. Пособие. – Иркутск: Изд-во ИрНИТУ, 2020. – 268 с.

Весь текст будет доступен после покупки