शुद्ध विद्युतीय सवारी साधनको संरचना र डिजाइन परम्परागत आन्तरिक दहन इन्जिनबाट चल्ने सवारी साधनभन्दा फरक हुन्छ। यो एक जटिल प्रणाली इन्जिनियरिङ पनि हो। इष्टतम नियन्त्रण प्रक्रिया प्राप्त गर्न यसलाई पावर ब्याट्री प्रविधि, मोटर ड्राइभ प्रविधि, अटोमोटिभ प्रविधि र आधुनिक नियन्त्रण सिद्धान्तलाई एकीकृत गर्न आवश्यक छ। विद्युतीय सवारी विज्ञान र प्रविधिको विकास योजनामा, देशले "तीन ठाडो र तीन तेर्सो" को अनुसन्धान र विकास लेआउट पालना गर्न जारी राखेको छ, र "शुद्ध विद्युतीय ड्राइभ" को प्रविधि रूपान्तरण रणनीति अनुसार "तीन तेर्सो" को साझा प्रमुख प्रविधिहरूमा अनुसन्धानलाई थप हाइलाइट गर्दछ, अर्थात्, ड्राइभ मोटर र यसको नियन्त्रण प्रणाली, पावर ब्याट्री र यसको व्यवस्थापन प्रणाली, र पावरट्रेन नियन्त्रण प्रणालीमा अनुसन्धान। प्रत्येक प्रमुख निर्माताले राष्ट्रिय विकास रणनीति अनुसार आफ्नै व्यवसाय विकास रणनीति बनाउँछ।
लेखकले नयाँ ऊर्जा पावरट्रेनको विकास प्रक्रियामा प्रमुख प्रविधिहरूलाई क्रमबद्ध गर्छन्, पावरट्रेनको डिजाइन, परीक्षण र उत्पादनको लागि सैद्धान्तिक आधार र सन्दर्भ प्रदान गर्छन्। शुद्ध विद्युतीय सवारी साधनको पावरट्रेनमा विद्युतीय ड्राइभको प्रमुख प्रविधिहरूको विश्लेषण गर्न योजनालाई तीन अध्यायमा विभाजन गरिएको छ। आज, हामी पहिले विद्युतीय ड्राइभ प्रविधिहरूको सिद्धान्त र वर्गीकरणको परिचय दिनेछौं।
चित्र १ पावरट्रेन विकासमा मुख्य लिङ्कहरू
हाल, शुद्ध विद्युतीय सवारी साधन पावरट्रेनको मुख्य प्रमुख प्रविधिहरूमा निम्न चार वर्गहरू समावेश छन्:
चित्र २ पावरट्रेनको मुख्य प्रमुख प्रविधिहरू
ड्राइभिङ मोटर प्रणालीको परिभाषा
सवारी साधनको पावर ब्याट्रीको स्थिति र सवारी साधनको पावरको आवश्यकता अनुसार, यसले अन-बोर्ड ऊर्जा भण्डारण पावर उत्पादन उपकरणद्वारा विद्युतीय ऊर्जा उत्पादनलाई यान्त्रिक ऊर्जामा रूपान्तरण गर्दछ, र ऊर्जा ट्रान्समिटिंग उपकरण मार्फत ड्राइभिङ पाङ्ग्राहरूमा प्रसारित हुन्छ, र सवारी साधनको यान्त्रिक ऊर्जाका भागहरूलाई विद्युतीय ऊर्जामा रूपान्तरण गरिन्छ र सवारी साधन ब्रेक लाग्दा ऊर्जा भण्डारण उपकरणमा फिर्ता पठाइन्छ। विद्युतीय ड्राइभिङ प्रणालीमा मोटर, ट्रान्समिसन मेकानिज्म, मोटर नियन्त्रक र अन्य कम्पोनेन्टहरू समावेश छन्। विद्युतीय ऊर्जा ड्राइभिङ प्रणालीको प्राविधिक प्यारामिटरहरूको डिजाइनमा मुख्यतया पावर, टर्क, गति, भोल्टेज, रिड्युसिङको प्रसारण अनुपात, पावर सप्लाई क्यापेसिटन्स, आउटपुट पावर, भोल्टेज, करेन्ट, आदि समावेश छन्।
१) मोटर नियन्त्रक
यसलाई इन्भर्टर पनि भनिन्छ, यसले पावर ब्याट्री प्याकद्वारा इनपुट गरिएको प्रत्यक्ष करेन्टलाई वैकल्पिक करेन्टमा परिवर्तन गर्दछ। मुख्य घटकहरू:
◎ IGBT: पावर इलेक्ट्रोनिक स्विच, सिद्धान्त: नियन्त्रक मार्फत, तीन-चरण वैकल्पिक प्रवाह उत्पन्न गर्न निश्चित आवृत्ति र अनुक्रम स्विच बन्द गर्न IGBT ब्रिज आर्म नियन्त्रण गर्नुहोस्। पावर इलेक्ट्रोनिक स्विच बन्द गर्न नियन्त्रण गरेर, वैकल्पिक भोल्टेज रूपान्तरण गर्न सकिन्छ। त्यसपछि कर्तव्य चक्र नियन्त्रण गरेर AC भोल्टेज उत्पन्न हुन्छ।
◎ फिल्म क्यापेसिटन्स: फिल्टरिङ प्रकार्य; वर्तमान सेन्सर: तीन-चरण घुमाउरोको वर्तमान पत्ता लगाउने।
२) नियन्त्रण र ड्राइभिङ सर्किट: कम्प्युटर नियन्त्रण बोर्ड, ड्राइभिङ IGBT
मोटर नियन्त्रकको भूमिका DC लाई AC मा रूपान्तरण गर्नु, प्रत्येक सिग्नल प्राप्त गर्नु र सम्बन्धित पावर र टर्क आउटपुट गर्नु हो। मुख्य घटकहरू: पावर इलेक्ट्रोनिक स्विच, फिल्म क्यापेसिटर, करेन्ट सेन्सर, विभिन्न स्विचहरू खोल्न नियन्त्रण ड्राइभ सर्किट, विभिन्न दिशाहरूमा करेन्टहरू बनाउनु, र वैकल्पिक भोल्टेज उत्पन्न गर्नु। त्यसकारण, हामी साइनसोइडल अल्टरनेटिंग करेन्टलाई आयतहरूमा विभाजन गर्न सक्छौं। आयतहरूको क्षेत्रफल समान उचाइ भएको भोल्टेजमा रूपान्तरण हुन्छ। x-अक्षले कर्तव्य चक्र नियन्त्रण गरेर लम्बाइ नियन्त्रण महसुस गर्छ, र अन्तमा क्षेत्रको बराबर रूपान्तरण महसुस गर्छ। यसरी, तीन-चरण AC पावर उत्पन्न गर्न नियन्त्रक मार्फत IGBT ब्रिज आर्मलाई निश्चित फ्रिक्वेन्सी र अनुक्रम स्विचमा बन्द गर्न DC पावर नियन्त्रण गर्न सकिन्छ।
हाल, ड्राइभ सर्किटका प्रमुख घटकहरू आयातमा निर्भर छन्: क्यापेसिटरहरू, IGBT/MOSFET स्विच ट्यूबहरू, DSP, इलेक्ट्रोनिक चिप्स र एकीकृत सर्किटहरू, जुन स्वतन्त्र रूपमा उत्पादन गर्न सकिन्छ तर कमजोर क्षमता छ: विशेष सर्किटहरू, सेन्सरहरू, कनेक्टरहरू, जुन स्वतन्त्र रूपमा उत्पादन गर्न सकिन्छ: पावर आपूर्तिहरू, डायोडहरू, इन्डक्टरहरू, बहु-तह सर्किट बोर्डहरू, इन्सुलेटेड तारहरू, रेडिएटरहरू।
३) मोटर: तीन-चरणको वैकल्पिक धारालाई मेसिनरीमा रूपान्तरण गर्नुहोस्
◎ संरचना: अगाडि र पछाडिको छेउको आवरण, खोल, शाफ्ट र बेयरिङहरू
◎ चुम्बकीय सर्किट: स्टेटर कोर, रोटर कोर
◎ सर्किट: स्टेटर घुमाउने, रोटर कन्डक्टर
४) प्रसारण उपकरण
गियरबक्स वा रिड्यूसरले मोटरले उत्पादन गर्ने टर्क स्पीडलाई सम्पूर्ण गाडीलाई आवश्यक पर्ने गति र टर्कमा रूपान्तरण गर्छ।
ड्राइभिङ मोटरको प्रकार
ड्राइभिङ मोटरहरूलाई निम्न चार वर्गमा विभाजन गरिएको छ। हाल, एसी इन्डक्सन मोटरहरू र स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरहरू नयाँ ऊर्जा विद्युतीय सवारी साधनहरूको सबैभन्दा सामान्य प्रकार हुन्। त्यसैले हामी एसी इन्डक्सन मोटर र स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरको प्रविधिमा ध्यान केन्द्रित गर्छौं।
| डीसी मोटर | एसी इन्डक्सन मोटर | स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटर | स्विच गरिएको अनिच्छा मोटर | |
| फाइदा | कम लागत, नियन्त्रण प्रणालीको कम आवश्यकताहरू | कम लागत, व्यापक पावर कभरेज, विकसित नियन्त्रण प्रविधि, उच्च विश्वसनीयता | उच्च शक्ति घनत्व, उच्च दक्षता, सानो आकार | सरल संरचना, नियन्त्रण प्रणालीको कम आवश्यकताहरू |
| बेफाइदा | उच्च मर्मत आवश्यकताहरू, कम गति, कम टर्क, छोटो जीवनकाल | सानो कुशल क्षेत्र कम पावर घनत्व | उच्च लागत कमजोर वातावरणीय अनुकूलन क्षमता | ठूलो टर्क उतारचढाव उच्च काम गर्ने आवाज |
| आवेदन | सानो वा सानो कम गतिको विद्युतीय सवारी साधन | विद्युतीय व्यावसायिक सवारी साधन र यात्रुवाहक कारहरू | विद्युतीय व्यावसायिक सवारी साधन र यात्रुवाहक कारहरू | मिश्रण-शक्ति वाहन |
१) एसी इन्डक्सन एसिन्क्रोनस मोटर
एसी इन्डक्टिभ एसिन्क्रोनस मोटरको काम गर्ने सिद्धान्त भनेको वाइन्डिङ स्टेटर स्लट र रोटरबाट गुज्रनेछ: यो उच्च चुम्बकीय चालकता भएको पातलो स्टील पानाहरूद्वारा स्ट्याक गरिएको छ। तीन-चरणको बिजुली वाइन्डिङबाट गुज्रनेछ। फराडेको इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक इन्डक्सन नियम अनुसार, घुम्ने चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न हुनेछ, जुन रोटर घुम्नुको कारण हो। स्टेटरका तीन कुण्डलीहरू १२० डिग्रीको अन्तरालमा जोडिएका हुन्छन्, र करेन्ट बोक्ने कन्डक्टरले तिनीहरूको वरिपरि चुम्बकीय क्षेत्रहरू उत्पन्न गर्दछ। जब तीन-चरणको पावर सप्लाई यस विशेष व्यवस्थामा लागू गरिन्छ, चुम्बकीय क्षेत्रहरू एक निश्चित समयमा वैकल्पिक प्रवाहको परिवर्तनसँगै फरक दिशामा परिवर्तन हुनेछन्, एक समान घुम्ने तीव्रताको साथ चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्नेछन्। चुम्बकीय क्षेत्रको घुम्ने गतिलाई सिंक्रोनस गति भनिन्छ। मानौं कि बन्द कन्डक्टर भित्र राखिएको छ, फराडेको नियम अनुसार, किनभने चुम्बकीय क्षेत्र परिवर्तनशील छ, लूपले इलेक्ट्रोमोटिभ बल महसुस गर्नेछ, जसले लूपमा करेन्ट उत्पन्न गर्नेछ। यो अवस्था चुम्बकीय क्षेत्रमा विद्युत् प्रवाह बोक्ने लूप जस्तै हो, जसले लूपमा विद्युत् चुम्बकीय बल उत्पन्न गर्छ, र हुआन जियाङ घुम्न थाल्छ। गिलहरी पिंजरा जस्तै केहि प्रयोग गरेर, तीन-चरणको वैकल्पिक प्रवाहले स्टेटर मार्फत घुम्ने चुम्बकीय क्षेत्र उत्पादन गर्नेछ, र विद्युत् प्रवाह अन्तिम रिंगले छोटो पारिएको गिलहरी पिंजरा बारमा प्रेरित हुनेछ, त्यसैले रोटर घुम्न थाल्छ, त्यसैले मोटरलाई इन्डक्सन मोटर भनिन्छ। बिजुली उत्प्रेरित गर्न रोटरमा सिधै जडान गर्नुको सट्टा इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक इन्डक्सनको मद्दतले, रोटरमा इन्सुलेट गर्ने फलामको कोर फ्लेक्सहरू भरिन्छन्, ताकि सानो आकारको फलामले न्यूनतम एडी करेन्ट हानि सुनिश्चित गर्दछ।
२) एसी सिंक्रोनस मोटर
सिंक्रोनस मोटरको रोटर एसिन्क्रोनस मोटरको भन्दा फरक हुन्छ। रोटरमा स्थायी चुम्बक जडान गरिएको हुन्छ, जसलाई सतह माउन्ट गरिएको प्रकार र एम्बेडेड प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ। रोटर सिलिकन स्टील शीटबाट बनेको हुन्छ, र स्थायी चुम्बक एम्बेड गरिएको हुन्छ। स्टेटर १२० को चरण भिन्नता भएको वैकल्पिक प्रवाहसँग पनि जोडिएको हुन्छ, जसले साइन वेभ वैकल्पिक प्रवाहको आकार र चरण नियन्त्रण गर्दछ, जसले गर्दा स्टेटरद्वारा उत्पन्न चुम्बकीय क्षेत्र रोटरद्वारा उत्पन्न हुने भन्दा विपरीत हुन्छ, र चुम्बकीय क्षेत्र घुमिरहेको हुन्छ। यसरी, स्टेटर चुम्बकद्वारा आकर्षित हुन्छ र रोटरसँग घुम्छ। स्टेटर र रोटर अवशोषणद्वारा चक्र पछि चक्र उत्पन्न हुन्छ।
निष्कर्ष: विद्युतीय सवारी साधनहरूको लागि मोटर ड्राइभ मूलतः मुख्यधारा बनेको छ, तर यो एकल होइन तर विविध छ। प्रत्येक मोटर ड्राइभ प्रणालीको आफ्नै व्यापक सूचकांक हुन्छ। प्रत्येक प्रणाली अवस्थित विद्युतीय सवारी साधन ड्राइभमा लागू हुन्छ। तीमध्ये धेरैजसो एसिन्क्रोनस मोटरहरू र स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरहरू हुन्, जबकि केहीले अनिच्छा मोटरहरू स्विच गर्ने प्रयास गर्छन्। यो औंल्याउन लायक छ कि मोटर ड्राइभले पावर इलेक्ट्रोनिक्स प्रविधि, माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स प्रविधि, डिजिटल प्रविधि, स्वचालित नियन्त्रण प्रविधि, भौतिक विज्ञान र अन्य विषयहरूलाई एकीकृत गर्दछ जसले बहुविध विषयहरूको व्यापक अनुप्रयोग र विकास सम्भावनाहरू प्रतिबिम्बित गर्दछ। यो विद्युतीय सवारी साधन मोटरहरूमा एक बलियो प्रतिस्पर्धी हो। भविष्यका विद्युतीय सवारी साधनहरूमा स्थान ओगट्नको लागि, सबै प्रकारका मोटरहरूले मोटर संरचनालाई अनुकूलन गर्न मात्र होइन, नियन्त्रण प्रणालीको बुद्धिमान र डिजिटल पक्षहरूको निरन्तर अन्वेषण गर्न पनि आवश्यक छ।
पोस्ट समय: जनवरी-३०-२०२३
