शुद्ध विद्युतीय सवारी साधनको संरचना र डिजाइन परम्परागत आन्तरिक दहन इन्जिनबाट चल्ने सवारीभन्दा फरक हुन्छ।यो एक जटिल प्रणाली इन्जिनियरिङ् पनि हो।यसलाई एक इष्टतम नियन्त्रण प्रक्रिया प्राप्त गर्न पावर ब्याट्री प्रविधि, मोटर ड्राइभ प्रविधि, मोटर वाहन प्रविधि र आधुनिक नियन्त्रण सिद्धान्त एकीकृत गर्न आवश्यक छ।इलेक्ट्रिक वाहन विज्ञान र प्रविधिको विकास योजनामा, देशले "तीन ठाडो र तीन तेर्सो" को आर एन्ड डी लेआउट पालना गर्न जारी राखेको छ, र टेक्नोलोजी रूपान्तरण रणनीति अनुसार "तीन तेर्सो" को साझा कुञ्जी प्रविधिहरूमा अनुसन्धानलाई थप हाइलाइट गर्दछ। "शुद्ध इलेक्ट्रिक ड्राइभ", अर्थात्, ड्राइभ मोटर र यसको नियन्त्रण प्रणाली, पावर ब्याट्री र यसको व्यवस्थापन प्रणाली, र पावरट्रेन नियन्त्रण प्रणालीमा अनुसन्धान।प्रत्येक प्रमुख उत्पादकले राष्ट्रिय विकास रणनीति अनुसार आफ्नै व्यवसाय विकास रणनीति तयार गर्दछ।
लेखकले नयाँ ऊर्जा पावरट्रेनको विकास प्रक्रियामा मुख्य प्रविधिहरू क्रमबद्ध गर्दछ, एक सैद्धान्तिक आधार र पावरट्रेनको डिजाइन, परीक्षण, र उत्पादनको लागि सन्दर्भ प्रदान गर्दछ।शुद्ध विद्युतीय सवारी साधनको पावरट्रेनमा विद्युतीय ड्राइभको मुख्य प्रविधिहरूको विश्लेषण गर्न योजनालाई तीनवटा अध्यायहरूमा विभाजन गरिएको छ।आज, हामी पहिलो बिजुली ड्राइभ टेक्नोलोजीहरूको सिद्धान्त र वर्गीकरण परिचय गर्नेछौं।
पावरट्रेन विकासमा चित्र 1 प्रमुख लिङ्कहरू
वर्तमानमा, शुद्ध विद्युतीय वाहन पावरट्रेनको मुख्य प्रमुख प्रविधिहरूले निम्न चार वर्गहरू समावेश गर्दछ:
चित्र २ पावरट्रेनको मुख्य प्रमुख प्रविधिहरू
ड्राइभिङ मोटर प्रणाली को परिभाषा
गाडीको पावर ब्याट्रीको स्थिति र गाडीको शक्तिको आवश्यकता अनुसार, यसले अन-बोर्ड ऊर्जा भण्डारण पावर उत्पादन उपकरणद्वारा विद्युतीय ऊर्जा उत्पादनलाई मेकानिकल ऊर्जामा रूपान्तरण गर्दछ, र ऊर्जा ट्रान्समिटिङ उपकरण र पार्ट्सहरू मार्फत ड्राइभिङ पाङ्ग्राहरूमा पठाइन्छ। गाडीको यान्त्रिक उर्जालाई विद्युतीय उर्जामा परिणत गरिन्छ र गाडी ब्रेक गर्दा उर्जा भण्डारण उपकरणमा फिर्ता गरिन्छ।इलेक्ट्रिक ड्राइभिङ प्रणालीमा मोटर, ट्रान्समिशन मेकानिज्म, मोटर कन्ट्रोलर र अन्य कम्पोनेन्टहरू समावेश छन्।विद्युतीय ऊर्जा ड्राइभिङ प्रणालीको प्राविधिक मापदण्डहरूको डिजाइनमा मुख्यतया शक्ति, टर्क, गति, भोल्टेज, घटाउने प्रसारण अनुपात, विद्युत आपूर्ति क्षमता, आउटपुट शक्ति, भोल्टेज, वर्तमान, आदि समावेश छन्।
1) मोटर नियन्त्रक
इन्भर्टर पनि भनिन्छ, यसले पावर ब्याट्री प्याकद्वारा प्रत्यक्ष वर्तमान इनपुटलाई वैकल्पिक वर्तमानमा परिवर्तन गर्दछ।मुख्य घटकहरू:
◎ IGBT: पावर इलेक्ट्रोनिक स्विच, सिद्धान्त: नियन्त्रक मार्फत, एक निश्चित फ्रिक्वेन्सी बन्द गर्न IGBT ब्रिज आर्म नियन्त्रण गर्नुहोस् र तीन-चरण वैकल्पिक वर्तमान उत्पन्न गर्न अनुक्रम स्विच।पावर इलेक्ट्रोनिक स्विचलाई बन्द गर्न नियन्त्रण गरेर, वैकल्पिक भोल्टेज रूपान्तरण गर्न सकिन्छ।त्यसपछि ड्युटी साइकल नियन्त्रण गरेर एसी भोल्टेज उत्पन्न हुन्छ।
◎ चलचित्र क्षमता: फिल्टरिङ प्रकार्य;वर्तमान सेन्सर: तीन-चरण घुमाउरो वर्तमान पत्ता लगाउने।
2) नियन्त्रण र ड्राइभिङ सर्किट: कम्प्युटर नियन्त्रण बोर्ड, IGBT ड्राइभिङ
मोटर कन्ट्रोलरको भूमिका DC लाई AC मा रूपान्तरण गर्नु, प्रत्येक सिग्नल प्राप्त गर्नु, र सम्बन्धित पावर र टर्क आउटपुट गर्नु हो।कोर कम्पोनेन्टहरू: पावर इलेक्ट्रोनिक स्विच, फिल्म क्यापेसिटर, वर्तमान सेन्सर, विभिन्न स्विचहरू खोल्नको लागि नियन्त्रण ड्राइभ सर्किट, विभिन्न दिशाहरूमा करेन्टहरू बनाउँदछ, र वैकल्पिक भोल्टेज उत्पन्न गर्दछ।तसर्थ, हामी sinusoidal alternating current लाई आयतमा विभाजन गर्न सक्छौं।आयतहरूको क्षेत्रफल समान उचाइको साथ भोल्टेजमा रूपान्तरण हुन्छ।x-अक्षले कर्तव्य चक्र नियन्त्रण गरेर लम्बाइ नियन्त्रण महसुस गर्छ, र अन्ततः क्षेत्रको बराबर रूपान्तरण महसुस गर्छ।यस तरिकाले, DC पावरलाई IGBT ब्रिज आर्मलाई एक निश्चित फ्रिक्वेन्सीमा बन्द गर्न नियन्त्रण गर्न सकिन्छ र थ्री-फेज एसी पावर उत्पन्न गर्न कन्ट्रोलर मार्फत अनुक्रम स्विच गर्नुहोस्।
वर्तमानमा, ड्राइभ सर्किटका मुख्य घटकहरू आयातमा निर्भर छन्: क्यापेसिटरहरू, IGBT/MOSFET स्विच ट्यूबहरू, DSP, इलेक्ट्रोनिक चिपहरू र एकीकृत सर्किटहरू, जुन स्वतन्त्र रूपमा उत्पादन गर्न सकिन्छ तर कमजोर क्षमता छ: विशेष सर्किटहरू, सेन्सरहरू, कनेक्टरहरू, जुन हुन सक्छ। स्वतन्त्र रूपमा उत्पादित: पावर सप्लाई, डायोड, इन्डक्टरहरू, मल्टीलेयर सर्किट बोर्डहरू, इन्सुलेटेड तारहरू, रेडिएटरहरू।
3) मोटर: मेसिनरीमा तीन-चरण वैकल्पिक वर्तमान रूपान्तरण गर्नुहोस्
◎ संरचना: अगाडि र पछाडिको कभर, शेल, शाफ्ट र बियरिङ
◎ चुम्बकीय सर्किट: स्टेटर कोर, रोटर कोर
◎ सर्किट: स्टेटर घुमाउने, रोटर कन्डक्टर
4) प्रसारण उपकरण
गियरबक्स वा रिड्यूसरले मोटरद्वारा टर्क स्पीड आउटपुटलाई सम्पूर्ण गाडीलाई आवश्यक गति र टर्कमा रूपान्तरण गर्छ।
ड्राइभिङ मोटर को प्रकार
ड्राइभिङ मोटरहरू निम्न चार कोटिहरूमा विभाजित छन्।हाल, एसी इन्डक्सन मोटरहरू र स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरहरू नयाँ ऊर्जा विद्युतीय सवारीहरूको सबैभन्दा सामान्य प्रकार हुन्।त्यसैले हामी एसी इन्डक्सन मोटर र स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरको प्रविधिमा ध्यान केन्द्रित गर्छौं।
| डीसी मोटर | एसी इन्डक्शन मोटर | स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटर | स्विच गरिएको अनिच्छा मोटर | |
| फाइदा | कम लागत, नियन्त्रण प्रणाली को कम आवश्यकताहरु | कम लागत, चौडा पावर कवरेज, विकसित नियन्त्रण प्रविधि, उच्च विश्वसनीयता | उच्च शक्ति घनत्व, उच्च दक्षता, सानो आकार | सरल संरचना, नियन्त्रण प्रणाली को कम आवश्यकताहरु |
| बेफाइदा | उच्च मर्मत आवश्यकताहरू, कम गति, कम टोक़, छोटो जीवनकाल | सानो कुशल क्षेत्र कम पावर घनत्व | उच्च लागत खराब वातावरणीय अनुकूलनता | ठूलो टोक़ उतार-चढ़ाव उच्च काम शोर |
| आवेदन | सानो वा सानो कम गतिको विद्युतीय सवारी | इलेक्ट्रिक व्यापार वाहन र यात्रु कार | इलेक्ट्रिक व्यापार वाहन र यात्रु कार | मिश्रण-शक्ति वाहन |
१) एसी इन्डक्सन एसिन्क्रोनस मोटर
एसी इन्डक्टिव एसिन्क्रोनस मोटरको काम गर्ने सिद्धान्त भनेको यो हो कि घुमाउरो स्टेटर स्लट र रोटरबाट जान्छ: यो उच्च चुम्बकीय चालकताको साथ पातलो स्टिल पानाहरू द्वारा स्ट्याक गरिएको छ।तीन चरणको बिजुली घुमाउरो माध्यमबाट पारित हुनेछ।फराडेको इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक इन्डक्सन कानून अनुसार, घुमाउने चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न हुनेछ, जुन कारणले रोटर घुम्छ।स्टेटरका तीनवटा कुण्डलहरू 120 डिग्रीको अन्तरालमा जोडिएका हुन्छन्, र वर्तमान बोक्ने कन्डक्टरले तिनीहरूको वरिपरि चुम्बकीय क्षेत्रहरू उत्पन्न गर्छ।जब यो विशेष व्यवस्थामा तीन-चरण विद्युत आपूर्ति लागू हुन्छ, चुम्बकीय क्षेत्रहरू एक निश्चित समयमा एकान्तरण करन्टको परिवर्तनको साथ विभिन्न दिशाहरूमा परिवर्तन हुनेछ, समान घुम्ने तीव्रताको साथ चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न गर्दछ।चुम्बकीय क्षेत्रको घुम्ने गतिलाई सिंक्रोनस गति भनिन्छ।मानौं कि बन्द कन्डक्टर भित्र राखिएको छ, फराडेको नियम अनुसार, चुम्बकीय क्षेत्र परिवर्तनशील हुनाले, लुपले इलेक्ट्रोमोटिभ बल महसुस गर्नेछ, जसले लूपमा विद्युत् उत्पन्न गर्नेछ।यो अवस्था चुम्बकीय क्षेत्रमा वर्तमान बोक्ने लूप जस्तै छ, लूपमा विद्युत चुम्बकीय बल उत्पन्न हुन्छ, र हुआन जियाङ घुम्न थाल्छ।गिलहरी पिंजरा जस्तै केहि प्रयोग गरेर, तीन-चरण वैकल्पिक करन्टले स्टेटर मार्फत घुमाउने चुम्बकीय क्षेत्र उत्पादन गर्दछ, र करन्टलाई अन्तिम घण्टीले छोटो गरीएको गिलहरी केज बारमा प्रेरित गरिनेछ, त्यसैले रोटर घुम्न थाल्छ, जुन हो। किन मोटरलाई इन्डक्सन मोटर भनिन्छ।विद्युत् उत्प्रेरित गर्न रोटरमा सीधा जडान गर्नुको सट्टा इलेक्ट्रोम्याग्नेटिक इन्डक्सनको मद्दतले, इन्सुलेट आइरन कोर फ्लेक्सहरू रोटरमा भरिन्छ, जसले गर्दा सानो आकारको फलामले न्यूनतम एडी वर्तमान हानि सुनिश्चित गर्दछ।
2) एसी सिंक्रोनस मोटर
सिंक्रोनस मोटरको रोटर एसिन्क्रोनस मोटरको भन्दा फरक छ।रोटरमा स्थायी चुम्बक स्थापना गरिएको छ, जसलाई सतह माउन्ट गरिएको प्रकार र इम्बेडेड प्रकारमा विभाजन गर्न सकिन्छ।रोटर सिलिकन स्टिल पानाबाट बनेको छ, र स्थायी चुम्बक इम्बेड गरिएको छ।स्टेटर पनि 120 को फेज भिन्नता संग एक वैकल्पिक प्रवाह संग जोडिएको छ, जसले साइन वेभ वैकल्पिक प्रवाह को आकार र चरण नियन्त्रण गर्दछ, ताकि स्टेटर द्वारा उत्पन्न चुम्बकीय क्षेत्र रोटर द्वारा उत्पन्न को विपरीत छ, र चुम्बकीय फिल्ड घुमिरहेको छ।यसरी, स्टेटर चुम्बकद्वारा आकर्षित हुन्छ र रोटरसँग घुम्छ।चक्र पछि चक्र स्टेटर र रोटर अवशोषण द्वारा उत्पन्न हुन्छ।
निष्कर्ष: विद्युतीय सवारीका लागि मोटर ड्राइभ मूलतया मुख्यधारा भएको छ, तर यो एकल होइन तर विविध छ।प्रत्येक मोटर ड्राइभ प्रणालीको आफ्नै व्यापक सूचकांक छ।प्रत्येक प्रणाली अवस्थित विद्युतीय सवारी ड्राइभमा लागू हुन्छ।तीमध्ये अधिकांश एसिन्क्रोनस मोटरहरू र स्थायी चुम्बक सिंक्रोनस मोटरहरू हुन्, जबकि केही अनिच्छुक मोटरहरू स्विच गर्ने प्रयास गर्छन्।यो औंल्याउन लायक छ कि मोटर ड्राइभले पावर इलेक्ट्रोनिक्स टेक्नोलोजी, माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स टेक्नोलोजी, डिजिटल टेक्नोलोजी, स्वचालित नियन्त्रण टेक्नोलोजी, सामग्री विज्ञान र अन्य विषयहरूलाई एकीकृत गर्दछ बहुविध विषयहरूको व्यापक अनुप्रयोग र विकास सम्भावनाहरू प्रतिबिम्बित गर्न।यो इलेक्ट्रिक गाडी मोटर्स मा एक बलियो प्रतिस्पर्धी हो।भविष्यका विद्युतीय सवारी साधनहरूमा स्थान ओगट्नको लागि, सबै प्रकारका मोटरहरूले मोटर संरचनालाई अप्टिमाइज गर्न मात्र होइन, तर नियन्त्रण प्रणालीको बुद्धिमानी र डिजिटल पक्षहरू पनि निरन्तर अन्वेषण गर्न आवश्यक छ।
पोस्ट समय: जनवरी-३०-२०२३
