Примеры применения электродвигателей постоянного тока в

36 
Рис. 2.19
Распределение магнитного поля двигателя постоянного тока
Рис. 2.20 
Колебания крутящего момента двигателя постоянного тока
Рис. 2.21 
Способность крутящего момента привода двигателя постоянного тока
GMC Conceptor Electric G-Van является типовым электромобилем, в котором для двигателя 
использовался привод постоянного тока с отдельным запуском. Это был первый сертифицированный 
электромобиль, соответствующий Федеральным Стандартам Безопасности транспортных средств, для 
серийного производства в Северной Америке, начатый в 1990 году. Этот электрический G-Van принял 
двигатель постоянного тока с независимым запуском Nelco N200ML012, который мог обеспечить 
номинальную мощность 45 кВт и крутящий момент 323 Нм (
Chancey, 2010
). Трансмиссия была с 
фиксированной передачей вперед и назад, с соотношением 1,85:1. Максимальная скорость автомобиля 
составляла 88 км/ч. Установленный с никель-кадмиевой батареей SAFT мощностью около 40 кВтч, он 
может пробежать 96 км при весе 3538 кг при цикле движения J227a-C. Аккумулятор заряжался от 
встроенного хлоридного зарядного устройства, для полной зарядки которого потребовалось около 8 часов.
Фиат Панда Электра – представитель электромобиля, который использовал привод двигателя 
постоянного тока для электрического движения. Он был представлен в 1990 году и был одной из первых 
серийных моделей электромобилей. Он принял двигатель постоянного тока серии Thrige-Titan TTL180C, 
который мог обеспечить номинальную мощность 9,2 кВт при 2500 об/мин (
Chancey,
2014). Он был оснащен 

37 
четырехступенчатой коробкой передач, которая могла развивать максимальную скорость 70 км/ч. Чтобы 
разместить свинцово-кислотную батарею мощностью около 9 кВтч, в ней было всего два места, а дальность 
ее зарядки составляла всего около 77 км. Аккумулятор весил 350 кг со временем зарядки 8 часов.
Важной вехой в использовании приводов двигателя постоянного тока для электромобилей была лунная 
подвижная машина (LRV от англ. Lunar Roving Vehicle), как показано на рис. 2.22, которая была 
разработана для работы в условиях низкого гравитационного вакуума на Луне для полетов на поверхность 
Луны на Аполлоне (
Williams, 2005
). Масса лунной подвижной машины составляла 210 кг с полезной 
нагрузкой 490 кг. Колеса раздельно приводились в движение четырьмя двигателями постоянного тока, 
которые работали с номинальным входным напряжением 36 В для выдачи номинальной мощности 745 Вт и 
скорости до 10 000 об/мин через отдельные гармонические приводы 80:1.
Рис. 2.22 
Луноход с электродвигателем постоянного тока (Источник: Courtesy Wikimedia Commons,
http:// en.wikipedia.org/wiki/File:Apollo15LunarRover2.jpg)
Соответствующее управление скоростью осуществлялось с помощью прерывателя широтно-импульсной 
модуляции постоянного тока. Установленный с двумя 36-вольтовыми непрозрачными аккумуляторами из 
гидроксида калия с серебром и цинком (каждая емкостью 121 А ч), он может обеспечить пробег в 92 км. 
Используя передний и задний моторы рулевого управления, которые также были серийными двигателями 
постоянного тока мощностью 75 Вт каждый, лунная подвижная машина могла предложить превосходную 
маневренность. Общая стоимость четырех лунных подвижных машин была астрономически высокой – 38 
миллионов долларов США. Впервые он был использован для миссии Apollo 15 в 1971 году.
Благодаря использованию силовой электроники, двигатель постоянного тока с раздельным запуском 
может осуществлять гибкое управление напряжением якоря и управление ослаблением потока, что 
обеспечивает широкополосное управление скоростью, включая как работу с постоянным крутящим 
моментом, так и работу с постоянной мощностью. Таким образом, раздельно запускаемый привод 
двигателя постоянного тока является доминирующим по сравнению с другими аналогами постоянного тока 
для современных мини-электромобилей, особенно NEV (NEV от англ. Neighborhood Electric Vehicles), 
которые являются номиналом электромобилей в Соединенных Штатах, которые могут легально ездить по 
дорогам общего пользования с ограничением скорости 56 км/ч и пределом загруженного веса 1400 кг 
(Abuelsamid, 2009). Автомобиль Global Electric Motorcars (GEM), являющийся основной моделью 
современных мини-электромобилей, обычно устанавливает аккумуляторную систему на 72 В для питания 
отдельно запускаемого привода двигателя постоянного тока, следовательно, достигает номинальную 
мощность 5,6 кВт при 4950 об/мин и диапазон движения 48 км за заряд. 

жүктеу/скачать 23,63 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: