148491 (594512), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Рисунок 3.18 – Залежність максимального крутного моменту від струму при блокованому роторі
3.2.2 Вимірювання зворотної ЕРС
Напруга зворотної ЕРС, вироблена електродвигуном і генератором виміряна при використанні трохи іншої конфігурації гібридної системи електроприводу. Випробувальні умови і розташування підсистеми для випробування електродвигуна і генератора наведені в таблиці 3.3. На протязі випробувань, осцилограф використовувався, щоб виміряти як середньоквадратичні(VСЕР) так і максимальні(VМАКС) значення напруги зворотної ЕРС.
Таблиця 3.3 – Випробувальні умови для вимірювання зворотної ЕРС
| Випробувальний елемент | Випробування двигуна | Випробування генератора |
| Границі швидкостей вала, об/хв. | 5000-6000 | 1000-6500 |
| Границі зміни температури оливи, 0С | 25-80 | 28-80 |
| Ротор двигуна | Встановлений | Встановлений |
| Масляний насос | Встановлений | Встановлений |
| Сонячна шестерня | Встановлений | Встановлений |
| Планетарна передача | Встановлений | Встановлений |
| Обертання підодиниць -двигун -генератор - планетарна передача | Функціонує Марний хід Марний хід | Функціонує Функціонує Функціонує |
3.2.2.1 Випробування електодвигуна
Виміряні значення ЕРС від електродвигуна показано в таблиці 3.4 і на рисунку 3.11. Температура мастильних матеріалів в процесі випробування двигуна була рівна 250С. Необхідно відмітити, що VМАКС по відношенню до VСЕР було більшим ніж корінь квадратний з 2 із за вмісту гармоніки в зворотній ЕРС.
Таблиця 3.4 – Результати вимірювання зворотної ЕРС електродвигуна Пріус
| Частота обертання осі, об/хв. | Частота обертання ротора двигуна, об/хв. | Крутний момент на осі, Н·м | Електрична частота, Гц | Виміряна зворотня ЕРС (VСЕР), В | Виміряна зворотня ЕРС (VМАКС), В |
| 122 | 502 | 8,0 | 33,8 | 42,0 | 75 |
| 243 | 1000 | 8,4 | 66,5 | 85,7 | 150 |
| 365 | 1502 | 9,3 | 99,8 | 132,3 | 225 |
| 486 | 1999 | 10,2 | 134,4 | 181,6 | 300 |
| 608 | 2501 | 10,8 | 168,1 | 221,8 | 350 |
| 729 | 2999 | 11,3 | 200,2 | 269,3 | 425 |
| 851 | 3501 | 12,0 | 233,9 | 315,7 | 500 |
| 972 | 3999 | 12,6 | 265,4 | 354,6 | 575 |
| 1094 | 4501 | 13,1 | 295,7 | 405,5 | 625 |
| 1215 | 4999 | 13,6 | 333,0 | 440,4 | 700 |
| 1337 | 5500 | 14,6 | 366,3 | 503,4 | 775 |
| 1458 | 5998 | 15,6 | 401,3 | 539,8 | 850 |
Відмітимо, що випробування проводились з блокованими диференціалами при температурі оливи, рівній кімнатній.
Рисунок 3.19 – Залежність зворотної ЕРС електродвигуна від частоти обертання ротора
При 3600об/хв. зворотна ЕРС досягає 500В. Постійна напруга в Пріус може бути підвищена лише до 500 В, а не до 850 В, як це показано при 6000 об/хв. Ці величини показують, що необхідно зробити слабшою обмотку збудження або струмовий кут для досягнення високих швидкостей.
Через високі значення зворотної ЕРС виникає потреба в високоефективній ізоляції. В електродвигуні використовується пряме масляне охолодження для його провітрювання і тому олива допомагає збільшувати силу ізоляції.
На рисунку 14 зображено, як змінюється частота і амплітуда зворотної ЕРС електродвигуна від частоти обертання його ротора.
Рисунок 3.20 – Зміна частоти ЕРС електродвигуна Пріус.
3.2.2.2 Випробування генератора
Виміряні значення зворотної ЕРС генератора наведені в таблиці 3.5 і зображені на рисунку 3.12. Температура оливи на протязі цього випробування була рівною 80 0С.
Таблиця 3.5 – Результати вимірювання зворотної ЕРС генератора Прус
| Частота обертання осі, об/хв. | Частота обертання ротора генератора, об/хв. | Крутний момент на осі, Н·м | Електрична частота, Гц | Виміряна зворотня ЕРС (VСЕР), В | Виміряна зворотня ЕРС (VМАКС), В |
| 100 | 1070 | 8,2 | 70,0 | 31,6 | 52,5 |
| 150 | 1605 | 9,4 | 109,4 | 49,4 | 80,0 |
| 200 | 2140 | 9,6 | 141,3 | 67,0 | 110,0 |
| 250 | 2675 | 9,0 | 180,6 | 83,5 | 135,0 |
| 300 | 3210 | 9,1 | 213,3 | 96,5 | 160,0 |
| 350 | 3745 | 9,5 | 247,9 | 113,5 | 190,0 |
| 400 | 4280 | 10,2 | 287,0 | 134,5 | 210,0 |
| 450 | 4815 | 10,8 | 320,6 | 144,5 | 240,0 |
| 500 | 5350 | 11,3 | 357,9 | 167,0 | 260,0 |
| 550 | 5885 | 11,6 | 292,2 | 182,0 | 290,0 |
| 600 | 6420 | 12,2 | 230,5 | 195,0 | 320,0 |
Рисунок 3.21 – Залежність зворотної ЕРС генератора від частоти обертання його ротора
Для того, щоб генератор був зв’язаний з системою механічно – вал електродвигуна був заблокований.
3.2.3 Вимірювання втрат потужності в гібридній системі приводу
Вивчено три типи втрат потужності, які впливають на повну ефективність гібридної системи електроприводу. Ці втрати вимірювались в ватах (Вт) і включають: 1) втрати на тертя в зачепленнях шестерень; 2) втрати в роторі електродвигуна; 3) втрати в планетарній передачі і роторі генератора. Визначення значень цих втрат досягається при окремому випробуванні трьох різних конфігурацій системи гібридного приводу при різних частотах обертання вала електродвигуна і температурах мастильних матеріалів. Встановлені елементи при випробуванні кожної з конфігурацій приведені в таблиці 3.6
Таблиця 3.6 – Конфігурації системи гібридного приводу при вимірюванні втрат потужності
| Конфігурація | Конфігурація А | Конфігурація Б | Конфігурація В |
| ДВЗ | Не встановлено | Не встановлено | Не встановлено |
| Ротор електродвигуна | Встановлено | Видалено* | Видалено |
| Ротор генератора | Встановлено | Встановлено | Видалено |
| Сонячна шестерня | Встановлено | Встановлено | Видалено |
| Планетарна передача | Встановлено | Встановлено | Видалено |
| Головна передача, диференціал, ланцюгова передача | Встановлено | Встановлено | Встановлено |
* ротор електродвигуна заміняють ротором, який не дає навантаження, а лише забезпечує механічний зв’язок коробки передач і планетарної передачі.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
