Автомобілі з гібридною трансміссією і комбінованою енергетичною установкою
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
ратури в точках електродвигуна при частоті ротора 900об/хв, крутному моменті 145,7 Н•м і температурі охолоджувальної рідини 75 0С
Рисунок 4.16 Зміна температури в точках електродвигуна при частоті ротора 900об/хв, крутному моменті 117,8 Н•м і температурі охолоджувальної рідини 105 0С
Рисунок 4.17 Зміна температури в точках електродвигуна при частоті ротора 900об/хв, крутному моменті 117,8 Н•м і температурі охолоджувальної рідини 105 0С
Таблиця 4.10 Розосереджена моторна потужність до моторного теплообмінника
Тем-ра ох. рі-ни, 0СТем-ра на виході, 0FТем-ра на вході, 0FРізниця, 0FВитрата, галон/хв.Витрата, л/хв.Потужність теплообмін-ника, кВт3599,6894,285,40,15142,21,67850125,24121,14,140,15142,21,28775167,18165,022,160,15142,20,677105217,22218,3-1,080,15142,2-0,338
Таблиця 4.11 показує ефективність теплообмінника електродвигуна, що визначене відношенням розосередженої потужності електродвигуна до потужності теплообмінника і сумарних втрат в електродвигуні. Коли температура охолоджуючої рідини низька і рівна 350С то це відношення рівне 0,763. Це відношення зменшується, коли температура охолоджуючої рідини зростає. Як видно, при 1050С теплообмінник не тільки припиняє охолоджувати електродвигун, а й передає йому свою теплоту, використовуючи при цьому електродвигун як радіатор.
Таблиця 4.11 Ефективність роботи теплообмінника електродвигуна
Тем-ра ох. рі-ни, 0ССумарні втрати, кВтПотужність тепло-обмінника, кВтККД теплообмінника352,2001,6780,763502,0501,2870,628751,7800,6770,3801051,280-0,338-0,264
Таблиця 4.12 показує оцінку максимальної потужності за дослідними даними. Залежність температури від часу при різних крутних моментах і механічних навантаженнях зображено на рисунку 4.18.
Таблиця 4.12 Дослідження при максимальній потужності
Струм, АНапруга, ВКрутний момент, НмМех. потужність, ВЧас випробувань, с13620526524,9769114920530028,2754016120532030,1606217620533531,5743018720534432,4223017621033831,8574013620526524,97691
Рисунок 4.18 Випробування максимальної потужності при частоті ротора 900 об/хв і напрузі 205 В
Рисунок 4.19 показує залежність швидкості зміни температури від крутного моменту. Спроектована точка це точка із координатами 400 Н•м і 2,1 0С/с. Якщо температура електродвигуна 40 0С , то для досягнення критичної температури необхідно 62 с((170-40)/2,1). Якщо обмотка електродвигуна гаряча і її температура 160 0С, то для виконання тієї ж операції необхідно 4,8 с при максимальному навантаженні ((170-160)/2,1).
ККД і коефіцієнти потужності електродвигуна при максимальному крутному моменті наведено в таблиці 4.19. ККД може бути в межах 40-50%, коли навантаження крутного моменту зростає. Коефіцієнт потужності майже еквівалентний активному навантаженню через високі втрати.
Рисунок 4.19. Швидкість зміни температури обмотки при крутному моменті 400 Н•м
Таблиця 4.13 ККД і потужності в області максимального крутного моменту
Темп. обмотки, 0СКрутний момент, НмСтрум, АНапруга, ВМех. потужність, ВЕлектр. потужність, ВККД127,8265,0136,0205,024976482320,5180,999132,4300,0149,0205,028275528430,5350,99992,9320,0161,0205,030160570990,5280,99982,9335,0176,0205,031574624180,5060,99970,8344,0187,0205,032422663200,4890,999
5. Основні результати і висновки
Дослідження робочих характеристик комбінованої енергетичної установки, зокрема електродвигуна та інвертора, були досягнуті через оцінку системи, підготовку до випробувань і лабораторні дослідження, які включали вимірювання зворотної ЕРС, визначення втрат потужності, побудову карт ефективності електродвигуна, інвертора і системи електродвигун-інвертор, дослідження роботи підвищувального конвертера, визначення зміни температури в різних точках системи. В основному, повний підхід цього проекту полягав у тому, щоб повністю визначити системи й потім виконати детальну оцінку їхніх робочих характеристик у лабораторному середовищі, яким керують. Цей підхід, як виявилося, був технічно нормальним й успішним. Проведено випробування робочих характеристик у рівнях підсистем:
- форми хвилі і значення напруги зворотної ЕРС для електродвигуна (і для генератора);
- випробування при блокуванні ротора під змінними кутами крутного моменту (по діапазоні 90-1340);
- визначення втрат потужності від тертя в шестернях і підшипниках для різних операційних швидкостей і температур мастильних матеріалів;
- складання карт робочих характеристик двигуна/інвертора при повній швидкості й при використанню діапазонів нагрівання двигуна/інвертора до температур 50-90 0С;
- визначення зміни температури в певних точках системи в залежності від температури охолоджувальної рідини і часу випробування.
5.1 Отримані результати і спостереження
Випробування системи комбінованого приводу показало, що звязані з коробкою передач втрати тертя, є суттєвими. Ці втрати складають приблизно 2,4 кВт при швидкості обертання ротора електродвигуна 6000 об/хв. Переважні втрати, приблизно 1,6 кВт, повязані з головною передачею й ланцюгом двигуна, у той час як електродвигун, коробка розподілу потужності, і генератор привели до втрат приблизно рівних 0,8 кВт. Втрати зубчастої передачі насамперед повязані з оливою, що рухається в межах кожуха двигуна, й оливою, що рухається через генератор і електродвигун, щоб забезпечити необхідне змащування й видалення зайвої високої температури. Ці втрати, які наведені в підсумку в таблиці 5.1, були визначені з мастильними матеріалами при кімнатній температурі (при 25C). Випробування також показали, що повні втрати зменшилися приблизно на 20 %, коли температура мастильних матеріалів збільшилася з 270С до