Электрические
Машины с интегрированным стартером-генератором
жүктеу/скачать 23,63 Mb. Pdf көрінісі
|
464bd05b2e7a78a8aeb9381cb3dbe051 original.24779748
|
10.3 Машины с интегрированным стартером-генератором Электрическая машина является ядром системы ИСГ ( интегрированный стартер-генератор) (Cai, 2004). Из-за фундаментального недостатка угольных щеток с учетомих износа, машины постоянного тока больше не пригодны для современных систем ИСГ. 287 Рис. 10.6 Коленчатый вал системыИСГ Хотя он широко используется в качестве стартера для автомобилей. Среди этих жизнеспособных бесщеточных машин асинхронные машины и бесщеточные машины на ПМ (постоянных магнитах), включая бесщеточную машину переменного тока на постоянных магнитах или обычно называемую синхронной машиной на постоянных магнитах и бесщеточные машины постоянного тока на постоянных магнитах, широко используются в современных системах ИСГ. В настоящее время асинхронная машина и синхронная машина на постоянных магнинтах являются основными конкурентами для применения в системах ИСГ. Индукционная машина обладает преимуществами низкой стоимости и высокой прочности, но требует сложного управления для обеспечения высокой скорости генерации. Такая машина имеет свои недостатки: небольшой воздушный зазор, ограниченная эффективность и проблемы с охлаждением. Синхронная машина на постоянных магнитах обладает преимуществами высокой эффективности и высокой удельной мощности, но ее недостаток – это высокая стоимость постоянных магнитов и ограниченный диапазон работы при постоянной мощности. Из-за независимого возбуждения поля в роторе, синхронная машина на постоянных магнитах может быть сконструирована с большим воздушным зазором, чем индукционная машина, что особенно облегчает установку его ротора на коленчатый вал, где возникают сильные вибрации и колебания. Однако, поскольку ротор ПМ соединен с двигателем и, таким образом, подвергается воздействию высоких температур, термическая нестабильность материала ПМпредставляет собой серьезную проблему. По сравнению с синхронной машиной на постоянных магнитах, бесщеточная машина постоянного тока может производить более высокую плотность крутящего момента. Его недостатки в основном одинаковы, а именно высокая стоимость постоянных магнитов, ограниченный рабочий диапазон постоянной мощности и термическая нестабильность ротора на постоянных магнитах. Между тем, бесщеточная машина постоянного тока с постоянным магнитом имеет более высокий крутящий момент и колебание крутящего момента выше, чем у синхронной машины на постоянных магнитах, что является основной проблемой применения ИСГ. КРД (коммутируемый реактивный двигатель) обладает определенными преимуществами: низкая стоимость и высокая надежность, но имеет недостатки: низкая эффективность и меньшая удельная мощность в отношении бесщеточных машин на постоянных магнитах. Поскольку ротор не имеет возбуждения, здесь не возникает проблемы, связанной с термической нестабильностью. Соответствующая низкая инерция может обеспечить быстрый отклик. Благодаря прочному ротору машина КРД особенно подходит для коленчатого вала системы ИСГ (Viorel et al., 2004). Чтобы усилить крутящий момент двигателя, чтобы помочь двигателю в быстром ускорении и расширить диапазон работы с постоянной мощностью, синхронная машина на постоянных магнитах может включать в себя концепцию двухстаторного однороторного расположения ( Niu, Chau и Jiang , 2008b; Niu, Chau and Yu , 2009). Получающаяся в результате синхронная машина на постоянных магнитах с двумя статорами может наследовать преимущества высокой эффективности и высокой плотности мощности от обычной синхронной машины на постоянных магнитах при достижении высокой плотности крутящего момента и широкого диапазона работы с постоянной мощностью благодаря функции двойных статоров. То есть оба статора могут взаимодействовать одновременно с одним и тем же ротором для создания высокого крутящего момента, в то время как два набора обмоток статора могут переключаться электронным способом таким образом, что общая индуцированная электродвижущая сила (ЭДС) могла быть уменьшена на высоких скоростях для достижения широкого рабочего диапазона постоянной мощности. Сочетая в себе преимущества бесщеточной машины постоянного тока на ПМ (постоянных магнитах) и машины КРД, машина с двойным действием постоянного магнита ( ПТ ДЯППМ ) обладает преимуществами высокой эффективности, высокой удельной мощности, высокой прочности и низкой инерции (Cheng et al., 288 2003; Chau et al., 2005). Но это все еще имеет недостаток негибкого контроля потока. Заменив материалы постоянных магнитов на обмотку поля постоянного тока, можно получить машину постоянного тока с двумя явновыраженными полюсами (ПТ ДЯП) из машины ПТ ДЯППМ (Chau, Cheng, и Jung, 2002). Такое расположение может решить проблему неконтролируемого потока постоянных магнитов и может предложить возможность оптимизировать эффективность онлайн. Однако это серьезно ухудшает важную особенность бесщеточных машин на постоянных магнитах, высокую удельную мощность. Следовательно, благодаря включению обмотки постоянного тока в машину ПТ ДЯППМ , получающаяся в результате машина ПТ ДЯППМ с гибридным возбуждением может предложить высокую эффективность, высокую плотность мощности, высокую надежность, низкую инерцию и широкую работу с постоянной мощностью, которые очень желательны для применения ИСГ (Chau et al., 2006). жүктеу/скачать 23,63 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|