¿Qué tipo de motores se utilizan en los vehículos eléctricos actuales?
Los precios de los coches de gama media y baja en China caen día a día. En junio de 2004, Otto y Geely compitieron para lanzar automóviles de precio extremadamente bajo, menos de 30.000 yuanes por vehículo. En comparación, el coste de los vehículos eléctricos sigue siendo elevado. La razón es que los vehículos eléctricos aún se encuentran en la etapa de investigación y desarrollo, prototipo y operación de prueba, no hay ningún lote y son incomparables con los vehículos de combustible producidos en la línea de ensamblaje. Esto es realista y comprensible.
Al mismo tiempo, los diversos vehículos eléctricos que actualmente se pueden demostrar y operar se modifican sobre la base del chasis y el compartimiento del vehículo de combustible original, es decir, el motor, el tanque de combustible y otros sistemas son todos Se retira y luego se instalan el motor, la batería y otros accesorios relacionados. El equipo forma un vehículo eléctrico, mientras que el sistema híbrido agrega una batería y un sistema de propulsión eléctrica al sistema de petróleo crudo para formar un sistema de propulsión híbrido de gasolina y electricidad. Luego, el costo de los vehículos eléctricos se compone principalmente de baterías, cargadores, motores de accionamiento, controladores y equipos de conversión de energía, lo que representa alrededor del 50-60% del costo total del vehículo.
Actualmente, tomando como ejemplo los vehículos eléctricos puros, las baterías incluyen baterías de plomo-ácido, baterías de hidruro metálico de níquel y baterías de litio. Algunos usan energía de CC para accionar motores de CC y otros usan inversores para convertir la energía de CC a bordo en CA trifásica de 380 V para alimentar motores asíncronos trifásicos y usan equipos de conversión de frecuencia para regular la velocidad.
Los diferentes tipos de baterías, las distintas capacidades de almacenamiento y los costes generales varían mucho. Además, el aumento de la capacidad de almacenamiento de los vehículos eléctricos ha duplicado el coste. Por ejemplo, si se utilizan baterías de litio en automóviles, el costo de la batería es de aproximadamente 40.000 yuanes o más, y el costo de la batería con una autonomía de conducción de más de 300 km es de más de 80.000 yuanes. La idea de investigación y desarrollo es conducir durante el día y cargar durante la noche. Para mantener el kilometraje no inferior al de los vehículos de combustible, el coste de las baterías es elevado.
El coste de los motores de propulsión de los vehículos eléctricos varía mucho. Si se utiliza un motor con escobillas de CC, la fuente de alimentación integrada puede suministrar energía directamente al motor y el controlador de tiristores se utiliza para regular la velocidad de corte. En la actualidad, los motores de escobillas de CC para vehículos eléctricos pueden cumplir con los requisitos de los vehículos eléctricos. Sin embargo, debido a la producción limitada, el alto costo, las pocas variedades y especificaciones y el poco espacio para elegir, los controladores de tiristores fueron fabricados originalmente por empresas extranjeras como Italia y Estados Unidos. Ahora se pueden fabricar localmente, pero el costo es alto. y los componentes clave son producidos y controlados por empresas extranjeras.
Si se utiliza un motor DC sin escobillas, se debe integrar con el controlador y el coste es mayor. La velocidad del motor se ajusta ajustando el ancho de pulso de la fuente de alimentación, lo que tiene las ventajas de un tamaño pequeño y peso ligero. El motor se puede fabricar localmente, pero los componentes clave del controlador son producidos por empresas extranjeras, por lo que hay pocas posibilidades de reducir costos. Este tipo de motor se encuentra actualmente en etapa de investigación y desarrollo, al igual que los vehículos eléctricos, es razonable que no se produzca en masa debido a su alto costo.
Si se utiliza un motor asíncrono de CA como motor de accionamiento de un vehículo eléctrico, sus ventajas son: tamaño pequeño, peso ligero y calidad doméstica. Debido a que la fuente de alimentación del vehículo es CC, es necesario convertirla en energía CA a través de un inversor. El voltaje de los motores de los automóviles ronda los 380 V y la potencia oscila entre decenas de kW. La potencia del inversor no es pequeña y el costo tampoco es bajo. Los motores de CA adoptan regulación de frecuencia variable y los motores asíncronos de CA adoptan control de frecuencia variable (VVVF) y control orientado al campo (FOC). El controlador de conversión de frecuencia se produce e importa en el país, pero todos los componentes clave son importados, por lo que es imposible reducir los costos.
En cuanto al motor de reluctancia que se está desarrollando, también requiere un controlador electrónico para controlar la velocidad y su coste es el mismo que el anterior. Los motores de reluctancia conmutada utilizan un control de modo deslizante difuso (FSMC) para controlar el motor y la velocidad. Sin este dispositivo de control electrónico, el motor no puede funcionar.
Cuanto mayor sea la velocidad del motor, más rápido enrollará la armadura y cortará el campo magnético, y mayor será la fuerza contraelectromotriz. En cambio, limita la corriente y reduce el par, pero puede generar mucho par a bajas velocidades. Por lo tanto, cuando la resistencia en carretera o cuesta arriba es alta, el par es alto, por lo que el consumo de corriente es alto. En otras palabras, cuando el motor funciona a baja velocidad, la salida de corriente no es pequeña, pero el voltaje disminuye.
Para ajustar la velocidad del motor se debe cambiar el voltaje, que es la base teórica de la regulación de la velocidad del motor.
Es un desperdicio reducir el voltaje del suministro de energía del vehículo al bajo voltaje requerido para la regulación de la velocidad del motor y consumir energía limitada durante la regulación frecuente de la velocidad.
La mayor eficiencia del motor se produce a la velocidad nominal. Cuanto menor sea la velocidad, menor será la eficiencia. Para mejorar la tasa de utilización de la fuente de alimentación a bordo, debemos esperar que la eficiencia del motor sea lo más alta posible.
El motor de accionamiento de un vehículo eléctrico requiere un gran par al arrancar y subir, un pequeño par al conducir a alta velocidad y un amplio rango de velocidades. Los motores de CC sin escobillas, los motores de CC sin escobillas de imán permanente, los motores asíncronos de CA y los motores de reluctancia son actualmente las tecnologías principales y los modelos preferidos para los motores de accionamiento de vehículos eléctricos. Tienen un dispositivo ineludible, equipos de control electrónico y tecnología de control por microcomputadora, que es uno de los principales componentes y obstáculos técnicos que constituyen el costo de los vehículos eléctricos. En la actualidad, todas las tecnologías centrales están en manos de extranjeros y todavía tenemos que comprarlas. En el futuro, varios vehículos eléctricos en China serán dejados de lado para formar una industria. Quizás algún día China pueda exportar vehículos eléctricos, y los propietarios extranjeros de tecnologías centrales de control cobrarán tarifas de patentes, como televisores en color y DVD. Esa es una historia para otro día, pero no es necesariamente imposible.
Si quieres reducir el coste total de los vehículos eléctricos, sólo puedes centrarte en baterías, cargadores, motores y productos de control. Deberíamos utilizar la idea de la innovación tecnológica para cambiar esta situación, inventar nuevos motores, sistemas de mecanismos de transmisión y métodos de carga de baterías, y seguir nuestro propio camino único.
Si el vehículo eléctrico tiene una batería pequeña, en diversas condiciones de la carretera, el vehículo impulsado por batería puede tener un rango de carga continua de aproximadamente 200 km, conducir durante 2 a 3 horas y luego conducir durante 2 a 3 horas. horas bajo la premisa de garantizar el funcionamiento normal del motor y no dañar la vida útil de la batería. Complementar la energía en un cargador rápido requiere que la batería se cargue a una corriente de 1C o 2C - 3C o más. Además, los vehículos eléctricos deben circular dentro de una ciudad o región, y debe haber estaciones de carga públicas dentro del campo de prácticas. En un período de tiempo muy corto, como 10 minutos o 15 minutos, la batería se puede cargar al 80-90% y puede recorrer entre 100 y 150 km. El coche eléctrico está equipado con un cargador a bordo y puedes cargarlo lentamente en el garaje cuando llegues a casa. Hay pocas baterías a bordo, el vehículo tiene una masa pequeña, puede aumentar efectivamente la carga y el costo es bajo.
El motor debe ser un motor de CC con escobillas, que se puede accionar directamente después de ligeras mejoras. No requiere una fuente de alimentación inversora, lo que reduce este coste. La regulación de la velocidad del motor no utiliza los métodos comúnmente utilizados de onda transitoria, regulación de pulso y regulación de frecuencia, sino que adopta el principio de ajustar el acelerador de un motor de combustión interna. La potencia del motor de accionamiento del vehículo se descompone en varios motores de pequeña potencia para formar un motor combinado. En esta combinación, la potencia de cada motor es igual o diferente, y es diferente al arrancar, acelerar, carga ligera, carga pesada y subir. Es decir, el conductor ajusta la carga de trabajo y la potencia total del motor en función de las condiciones operativas reales del vehículo eléctrico. El motor en funcionamiento siempre genera velocidad y par a la velocidad nominal sin ajuste de velocidad, de modo que no hay controladores electrónicos ni reguladores de velocidad. Ya no se usa.
La unidad multimotor puede reducir la corriente y la potencia nominal del motor principal del vehículo y reducir el impacto de una gran corriente en la batería del vehículo cuando es impulsado por un solo motor. Esto es útil para uso prolongado. Las baterías duraderas y el almacenamiento de energía en los paquetes de baterías de los vehículos son particularmente importantes y críticos para extender la vida útil de la batería.
Parte del mecanismo de propulsión de los vehículos eléctricos actualmente en desarrollo aún conserva la transmisión mecánica y el embrague del vehículo original. Esto se debe principalmente al control insatisfactorio de la velocidad del motor, por lo que se conserva. Es necesario cancelar la caja de cambios mecánica original y el embrague y utilizar un accionamiento magnético para lograr una velocidad continuamente variable. Al ajustar la distancia entre el dispositivo impulsor y el dispositivo impulsado, se puede realizar la función del embrague de la caja de cambios y, combinado con los dos motores, se puede formar un sistema orgánico general de accionamiento del motor. La regulación de velocidad del accionamiento magnético se puede combinar con un solo motor grande o con varios motores de pequeña potencia de motores combinados. En esta combinación, el motor siempre funciona a la velocidad nominal. Debido al ajuste del accionamiento magnético, la velocidad del vehículo eléctrico cambia rápida o lentamente, y luego la carga y el par del motor también cambian en consecuencia. Es decir, si el vehículo requiere un gran par, el motor o el conjunto de motores produce una gran potencia. de lo contrario, el motor genera un par pequeño. El par cambia según las necesidades del vehículo. El consumo de energía del motor también cambia en consecuencia, lo que permite que el motor genere tanto torque como el vehículo requiera y consuma tanta electricidad, lo que ahorra energía y no requiere un sistema de control del motor complicado. Cuando el motor está en marcha, cuanto mayor es la velocidad, menor es el par y cuanto menor es la velocidad, mayor es el par.
Esto significa que cuando la carga es grande, o al subir una pendiente, se debe reducir la velocidad para aumentar el par, que es lo mismo que con un motor. Los materiales magnéticos permanentes de tierras raras de China dominan el mundo y se deben realizar esfuerzos para desarrollarlos y aplicarlos. Al utilizar motores con escobillas de imanes permanentes de tierras raras de CC y accionamientos magnéticos, los materiales de imanes permanentes de tierras raras se utilizan en su totalidad. China tiene derechos de propiedad intelectual independientes y el costo general es mucho menor que el de "motor, controlador, caja de cambios mecánica y embrague". Y en el futuro no estará controlada por empresas extranjeras.
Los vehículos eléctricos incluyen vehículos eléctricos puros, vehículos híbridos y vehículos de pila de combustible, todos ellos propulsados por motores eléctricos. Si se pueden aplicar motores combinados y accionamientos magnéticos a estos vehículos, el coste total de dichos vehículos se reducirá considerablemente, serán fácilmente aceptados en el mercado y serán más competitivos que las locomotoras de combustión interna. Por lo tanto, la investigación y el desarrollo de la combinación de motores y accionamientos magnéticos desempeñarán un papel positivo en la promoción de la investigación, el desarrollo y la industrialización de los vehículos eléctricos.
Si utiliza un automóvil de precio extremadamente bajo, como Otto y Geely, para quitar el motor, el embrague, la caja de cambios, el tanque de combustible y el sistema de suministro de combustible, el costo después de deducir esta pieza es de aproximadamente 5000 a 6000 yuanes. Entonces, el costo de todo el vehículo es de aproximadamente 25.000 yuanes por vehículo, más la batería, el cargador del automóvil, el motor y el accionamiento magnético, el costo total es de 30.000 a 35.000 yuanes. Este tipo de automóvil es competitivo. El costo de la electricidad se estima en unos 10 yuanes/100 km y el consumo de energía por 100 km es de aproximadamente 18 kW/h. El automóvil promedio consume 8 litros de combustible por 100 kilómetros/100 km. En junio de 2004 el precio del petróleo era de 3,63 yuanes por litro, lo que equivale aproximadamente a 30 yuanes por 100 kw. El primero es 1/3 del segundo. Si se implementa un impuesto sobre el combustible en 2005, el consumo de combustible aumentará aún más. Sin embargo, los vehículos eléctricos deberían recibir apoyo en la actualidad. Las tarifas de electricidad no cambiarán mucho en 2005 y su consumo de energía no aumentará. Comparados con los dos, los vehículos eléctricos son más competitivos en términos de costes operativos.
Comparación de rendimiento de motores de propulsión de vehículos eléctricos
Resumen: El sistema de propulsión del motor es una de las tecnologías clave de los vehículos eléctricos. Este artículo realiza un análisis cualitativo de varios sistemas de propulsión de vehículos eléctricos típicos, compara su rendimiento y señala sus ventajas y desventajas.
Palabras clave: vehículo eléctrico; análisis de motores de propulsión; comparación de desempeño
La supervivencia de los seres humanos y el medio ambiente y el desarrollo sostenible de la economía global hacen que las personas estén ansiosas por encontrar un motor de bajo consumo. emisiones y uso eficiente de los recursos, y el uso de vehículos eléctricos es sin duda una solución prometedora.
Los vehículos eléctricos modernos son productos integrales que integran muchas tecnologías de alta tecnología, como electricidad, electrónica, control mecánico, ciencia de materiales y tecnología química. El rendimiento general y la economía dependen del sistema de batería y del sistema de control del motor. El sistema de propulsión del motor de un vehículo eléctrico consta generalmente de cuatro partes principales: el controlador. Convertidores de potencia, motores y sensores. Actualmente, los motores utilizados en vehículos eléctricos generalmente incluyen motores de CC, motores de inducción, motores de reluctancia conmutada y motores sin escobillas de imanes permanentes.
1 Requisitos básicos para motores de vehículos eléctricos
El funcionamiento de los vehículos eléctricos es muy complejo y diferente al de las aplicaciones industriales en general. Por lo tanto, los requisitos para el sistema de accionamiento son muy altos.
1.1 Los motores de vehículos eléctricos deben tener las características de alta potencia instantánea, gran capacidad de sobrecarga (coeficiente de sobrecarga 3 ~ 4), buen rendimiento de aceleración y larga vida útil.
1.2 Los motores de los vehículos eléctricos deben tener un amplio rango de velocidades, incluyendo un área de par constante y un área de potencia constante. En la zona de par constante, se requiere un par alto cuando se circula a bajas velocidades para cumplir con los requisitos de arranque y ascenso; en la zona de potencia constante, se requiere una velocidad alta cuando el par es bajo para cumplir con los requisitos para que el automóvil pueda hacerlo; Conduzca a alta velocidad en carreteras planas.
1.3 El motor utilizado en los vehículos eléctricos debe poder lograr un frenado regenerativo cuando el vehículo desacelera y reciclar la energía a la batería, de modo que el vehículo eléctrico tenga la mejor utilización de la energía, lo que no se puede lograr en un motor de combustión interna.
1.4 Los motores de los vehículos eléctricos deben tener una alta eficiencia en todo el rango operativo para aumentar en 1 el rango de conducción de carga.
Además, los motores de los vehículos eléctricos deben tener buena confiabilidad, poder funcionar durante mucho tiempo en entornos hostiles, tener una estructura simple, ser adecuados para la producción en masa, tener poco ruido durante el funcionamiento, ser fácil de usar y mantener, y económico [1-2].
2 Tipos y métodos de control de motores utilizados en vehículos eléctricos
2.1 Automóviles de CC
Las principales ventajas de los motores de CC con escobillas son un control simple y una tecnología madura. Tiene excelentes características de control incomparables de los motores de CA. En el desarrollo inicial de los vehículos eléctricos, los vehículos de corriente continua se utilizaron ampliamente. Incluso hoy en día, algunos coches eléctricos todavía funcionan con motores de corriente continua. Sin embargo, la existencia de escobillas y conmutadores mecánicos no sólo limita el aumento adicional de la capacidad de sobrecarga y la velocidad del motor, sino que también requiere un mantenimiento y sustitución frecuentes de las escobillas y los conmutadores si se utiliza durante mucho tiempo. Además, dado que las pérdidas existen en el rotor, la disipación de calor es difícil, lo que limita la mejora adicional de la relación momento-masa del motor. En vista de las deficiencias mencionadas anteriormente de los motores de CC, los vehículos eléctricos recientemente desarrollados básicamente no utilizan motores de CC [3].
2.2 Motor de inducción trifásico de CA
2.2.1 Rendimiento básico del motor de inducción trifásico de CA
El motor de inducción trifásico de CA es el más utilizado motor usado. Su estator y rotor están hechos de láminas de acero al silicio laminadas y no hay anillos colectores, conmutadores ni otras piezas de contacto entre los estatores. Tiene estructura simple, operación confiable y durabilidad. Los motores de inducción de CA tienen una amplia gama de cobertura de potencia, con velocidades que alcanzan entre 12.000 y 15.000 r/min. Se puede utilizar refrigeración por aire o refrigeración líquida, con una alta libertad de enfriamiento. Tiene buena adaptabilidad al medio ambiente y puede lograr un buen frenado con retroalimentación regenerativa. En comparación con los motores CC de la misma potencia, tiene mayor eficiencia, reduce el peso aproximadamente a la mitad, es económico y fácil de mantener.
2.2.2 Sistema de control del motor de inducción de CA
Debido a que el motor de inducción trifásico de CA no puede utilizar directamente la energía CC proporcionada por la batería, y además, el motor trifásico de CA El motor de inducción tiene características de salida no lineales. Por lo tanto, en un vehículo eléctrico equipado con un motor de inducción trifásico de CA, el dispositivo semiconductor de potencia en el inversor debe usarse para convertir CC en CA con frecuencia y amplitud ajustables para controlar el motor trifásico de CA. Existen principalmente métodos de control v/f y métodos de control de frecuencia de deslizamiento.
El método de control vectorial se utiliza para controlar la frecuencia de la corriente alterna en el devanado de excitación del motor de inducción trifásico de CA y el ajuste de terminales del motor de inducción trifásico de CA de entrada, y para controlar el flujo magnético y el par del campo magnético giratorio del motor de inducción trifásico de CA, cambiando así la velocidad y el par de salida del motor de inducción trifásico de CA para cumplir con los requisitos de las características de cambio de carga y obtener la mayor eficiencia hace que Motor de inducción trifásico de CA muy utilizado en vehículos eléctricos.
2.2.3 Desventajas del motor de inducción trifásico de CA
El motor de inducción trifásico de CA consume mucha energía y el rotor es propenso a calentarse. Es necesario garantizar la refrigeración del motor de inducción trifásico de CA cuando funciona a alta velocidad, de lo contrario el motor se dañará. El factor de potencia del motor de inducción trifásico de CA es bajo, por lo que el factor de potencia de entrada del transformador de frecuencia variable es bajo, por lo que es necesario utilizar un transformador de frecuencia variable de gran capacidad. El costo del sistema de control del motor de inducción trifásico de CA es mucho mayor que el del propio motor de inducción trifásico de CA, lo que aumenta el costo de los vehículos eléctricos [2-4]. Además, el rendimiento de regulación de velocidad de los motores de inducción trifásicos de CA también es deficiente.
2.3 Motor CC sin escobillas de imán permanente
2.3.1 Rendimiento básico del motor CC sin escobillas de imán permanente
El motor CC sin escobillas de imán permanente es un motor de alto rendimiento . Su mayor característica es que tiene las características externas de un motor de CC y no tiene una estructura de contacto mecánico compuesta por escobillas. Además, utiliza un rotor de imán permanente sin pérdidas de excitación: el devanado del inducido calentado está instalado en el estator exterior, lo que facilita la disipación del calor. Por lo tanto, el motor CC sin escobillas de imán permanente no tiene chispas de conmutación, ni interferencias de radio, una larga vida útil, un funcionamiento fiable y un mantenimiento sencillo. Además, su velocidad no está limitada por la conmutación mecánica. Si se utilizan cojinetes neumáticos o magnéticos, puede funcionar a cientos de miles de revoluciones por minuto. En comparación con los sistemas de motores de CC sin escobillas, los sistemas de motores de imanes permanentes tienen mayor densidad de energía y mayor eficiencia, y tienen buenas perspectivas de aplicación en vehículos eléctricos.
2.3.2 Sistema de control de motor CC sin escobillas de imán permanente
Un motor CC sin escobillas de imán permanente típico es un sistema de control vectorial casi desacoplado. Dado que los imanes permanentes solo pueden generar un campo magnético de amplitud fija, el sistema de motor de CC sin escobillas de imán permanente es muy adecuado para operar en la región de par constante, lo que generalmente se logra mediante el control de histéresis de corriente o la retroalimentación de corriente SPWM.
Para ampliar aún más la velocidad, el motor de CC sin escobillas de imán permanente también puede utilizar un control de debilitamiento de campo. La esencia del control de debilitamiento de campo es hacer avanzar el ángulo de fase de la corriente de fase, proporcionar potencial de desmagnetización del eje directo y debilitar el enlace de flujo en el devanado del estator.
2.3.3 Desventajas de los motores de CC sin escobillas de imán permanente
Los motores de CC sin escobillas de imán permanente se ven afectados y limitados por el proceso del material del imán permanente, lo que reduce la potencia de los motores de CC sin escobillas de imán permanente La autonomía es pequeña y la potencia máxima es de sólo decenas de kilovatios. Cuando el material del imán permanente se somete a vibraciones, altas temperaturas y corrientes de sobrecarga, su conductividad magnética puede reducirse o desmagnetizarse, lo que degradará el rendimiento del motor de imán permanente e incluso dañará el motor en casos severos. Por lo tanto, debe ser estricto. controlado durante el uso para evitar la sobrecarga. En modo de potencia constante, el motor de CC sin escobillas de imán permanente funciona de manera compleja y requiere un sistema de control complejo, lo que encarece el sistema de accionamiento del motor de CC sin escobillas de imán permanente [5-10].
2.4 Motor de reluctancia conmutada
2.4.1 Rendimiento básico del motor de reluctancia conmutada
El motor de reluctancia conmutada es un nuevo tipo de motor. Este sistema tiene muchas características distintivas: su estructura es más sencilla que la de cualquier otro motor. No hay anillos colectores, devanados ni imanes permanentes en el rotor del motor, y hay devanados concentrados simples en el estator. Los extremos del devanado son cortos y no existen puentes entre fases, lo que facilita el mantenimiento y la reparación. Por lo tanto, la confiabilidad es buena y la velocidad de rotación puede alcanzar 15000 r/min. La eficiencia puede alcanzar 85 ~ 93, que es mayor que la del motor de inducción de CA. La pérdida se produce principalmente en el estator y el motor es fácil de enfriar; el rango de regulación de velocidad del imán permanente del componente del rotor es amplio y el control es flexible. Es fácil lograr varios requisitos especiales de características de par-velocidad y mantenerlos altos. eficiencia en un amplio rango. Más adecuado para los requisitos de rendimiento energético de los vehículos eléctricos.
2.2.4 Sistema de control del motor de reluctancia conmutada
El motor de reluctancia conmutada tiene características altamente no lineales, por lo que su sistema de accionamiento es más complejo. Su sistema de control incluye un convertidor de potencia.
A. Rectificador
El devanado de excitación del motor de reluctancia conmutada tiene una dirección de par constante y conmutación periódica, independientemente de la corriente directa o inversa. Cada fase solo requiere un tubo de interruptor de potencia de pequeña capacidad. . El circuito del convertidor de potencia es simple, no causa fallas por disparo, tiene buena confiabilidad, es fácil de realizar un arranque suave y una operación de cuatro cuadrantes del sistema, y tiene una fuerte capacidad de frenado regenerativo. Menor costo que el sistema de control inversor para motor de inducción trifásico de CA.
B. Controlador
El controlador está compuesto por microprocesador, circuito lógico digital y otros componentes. De acuerdo con las instrucciones ingresadas por el controlador, el microprocesador analiza y procesa simultáneamente la posición del rotor del motor alimentada por el detector de posición y el detector de corriente, y toma una decisión instantánea para emitir una serie de instrucciones de ejecución para controlar el motor de reluctancia conmutada en el sistema eléctrico. vehículo operar bajo diferentes condiciones de trabajo. El rendimiento y la flexibilidad de ajuste del controlador dependen de la relación de adaptación del rendimiento entre el software y el hardware del microprocesador.
C. Detector de posición
Los motores de reluctancia conmutados requieren detectores de posición de alta precisión para proporcionar al sistema de control señales de posición, velocidad y corriente del rotor del motor, y requieren una mayor frecuencia de conmutación para reducir el ruido del motor de reluctancia conmutada.
2.4.3 Desventajas de los motores de reluctancia conmutada
El sistema de control de los motores de reluctancia conmutada es más complejo que los sistemas de control de otros motores. El detector de posición es un componente clave del motor de reluctancia conmutada y su rendimiento tiene un impacto importante en la operación de control del motor de reluctancia conmutada. Dado que el motor de reluctancia conmutada tiene una estructura de doble polo saliente, las fluctuaciones de par son inevitables y el ruido es la principal desventaja del motor de reluctancia conmutada. Sin embargo, las investigaciones de los últimos años han demostrado que mediante un diseño, una fabricación y una tecnología de control razonables, se puede suprimir bien el ruido de los motores de reluctancia conmutada. Además, debido a las grandes fluctuaciones en el par de salida del motor de reluctancia conmutada y las grandes fluctuaciones en la corriente CC del convertidor de potencia, es necesario instalar un condensador de filtro grande en el bus de CC [2, 11-13].
3 Comparación de rendimiento de motores de accionamiento de respaldo para vehículos eléctricos
Los vehículos eléctricos han utilizado diferentes motores en diferentes períodos históricos, especialmente motores de CC con el mejor rendimiento de control y menores costos. Con el desarrollo continuo de la tecnología de motores, tecnología de fabricación de maquinaria, tecnología de electrónica de potencia y tecnología de control automático, motores de CA. Los motores de CC sin escobillas de imán permanente y los motores de reluctancia conmutada muestran un mejor rendimiento que los motores de CC y están reemplazando gradualmente a los motores de CC en los vehículos eléctricos.
La Tabla 1 es una comparación básica del rendimiento de varios motores utilizados en vehículos eléctricos modernos. En la actualidad, el coste de los alternadores, motores de imanes permanentes, motores de reluctancia conmutada y sus dispositivos de control sigue siendo relativamente alto. Después de la producción en masa, los precios de estos motores y dispositivos de control unitarios disminuirán rápidamente para cumplir con los requisitos de beneficios económicos y reducir el precio de los vehículos eléctricos [2].