Электрические

362 
Рис. 13.12
Возможные конфигурации системы магнитной концентрически-ориентированной передачи: 
(a) Тип I и (b) Тип II 
где 
T
om
и 
T
od
являются компонентами 
T
o
на валу машины 2 и карданном валу соответственно; 
T
m2
и 
T
d
- 
выходной крутящий момент машины 2 и крутящий момент нагрузки приводной линии соответственно; 
J
d
и 
J
m2
- инерция вала трансмиссии и вала машины 2 соответственно. 
Уравнение динамики системы кольца модуляции и валов внутреннего ротора для типа I задаются 
выражением 
где 
T
m1
и 
T
e
- крутящийся момент на выходном валу машины 1 и двигателя соответственно, а 
J
m1
и 
J
e
- 
инерции вала машины 1 и вала двигателя соответственно. С другой стороны, уравнения динамики системы 
кольца модуляции и валов внутреннего ротора для типа II определяются как 
Для каждого типа конфигураций направления вала двигателя и вала трансмиссии могут быть 
рассчитаны в одном и том же направлении или в противоположных направлениях. Есть четыре возможных 
случая: 

Пример IA: принят тип I, и направление вала двигателя (
𝜔
i
) и вала трансмиссии (
𝜔
o
) разработаны в 
одном направлении. 

Пример IB: принят тип I, и направление вала двигателя (
𝜔
i
) и вала трансмиссии (
𝜔
o
) разработаны в 
противоположных направлениях. 

Пример IIA: принят тип II, и направление вала двигателя (
𝜔
r
) и вала трансмиссии (
𝜔
o
) разработаны в 
одном направлении. 

Пример IIB: принят тип II, и направление вала двигателя (
𝜔
r
) и вала трансмиссии (
𝜔
o
) разработаны в 
противоположных направлениях. 
Как упоминалось выше, целью электромагнитной передачи является удовлетворение требований 
трансмиссии и поддержание работы двигателя на оптимальной рабочей линии. Для простоты оптимальных 
рабочих точек выбраны для двигателя и исследованы различные рабочие точки трансмиссии. На рис. 13.13 
отмечены выбранные оптимальные рабочие точки (3000 об/мин, 50 Нм) для двигателя и шесть типичных 
рабочих точек для трансмиссии: W
1 
(500 об/мин, 320 Нм), W
2 
(700 об/мин, 210 Нм), W
3 
(900 об/мин, 190 
Нм), W
4
(1100 об/мин, 130 Нм), W
5
(1300 об/мин, 100 Нм) и W
6
(1500 об/мин, 80 Нм), а соответствующие 
мощности также представлены в виде гистограммы. Можно видеть, что аккумулятор помогает двигателю 
подавать питание на линию привода для рабочих точек W
1 
и W
3
, тогда как двигатель заряжает батарею с 
резервной мощностью для рабочих точек W
2
, W
4
, W
5
и W
6
. 
Используя уравнения (13.11) - (13.13) и (13.18) - (13.24), рабочие точки двух машин могут быть 
рассчитаны под оптимальные рабочие точки двигателя и различными рабочими точками трансмиссии. 
Следовательно, результаты с различными передаточными числами скоростей внутреннего ротора и 
внешнего ротора (G = 1, 2 и 3) показаны на рис. 13.14–13.16. Можно обнаружить, что как в случае IA, так и 
в случае IB машина 1 работает на низких скоростях и с высоким крутящим моментом. Таким образом, эта 
машина 1 должна принимать низкоскоростную конструкцию с высоким крутящим моментом, которая 
приводит к громоздким размерам машины и высокому номинальному току, что обуславливает их 
неприменимость для гибридных электромобилей. Напротив, как в случае IIA, так и в случае IIB, машина 1 
работает в диапазонах низкого крутящего момента и высокой скорости. Эта машина 1 может принимать 
высокоскоростную конструкцию с низким крутящим моментом, чтобы уменьшить вес и минимизировать 
размер, что очень желательно для применения электромагнитной регулируемой передачи. Сравнивая два 
случая типа II, можно заметить, что вариант IIA является более предпочтительным, поскольку машина 2 в 
корпусе IIA имеет более низкий рабочий крутящий момент, чем в случае IIB, и рабочую скорость машины 
1 в корпусе. IIA более подходит, чем в случае IIB. Что касается передаточного числа, чем больше значение 

363 
G, тем ниже рабочий крутящий момент и выше рабочая скорость машины 1.
Следовательно, система магнитной концентрической электропередачи принимает конфигурацию типа II 
и выбирает компоновку случай IIA. То есть двигатель соединен с кольцом модуляции, внутренний ротор 
соединен с машиной 1, а внешний ротор соединен с машиной 2 и валом трансмиссии, в то время как валы 
двигателя и трансмиссии находятся в одном направлении. Как показано на рис. 13.17, обмотки двух машин 
электрически соединены через два взаимных преобразователя и аккумулятор. 

жүктеу/скачать 23,63 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: