Ev Complete

  • Published on
    30-Nov-2015

  • View
    110

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

munem

Transcript

  • UNIVERZITET U NOVOM SADUFAKULTET TEHNIKIH NAUKAODSEK ZA ELEKTROTEHNIKU I RAUNARSTVOMAGISTARSKE STUDIJESMER: ELEKTROENERGETIKA

    SAVREMENE ELEKTRINE MAINE ZA PRIMENUU HIBRIDNIM I ELEKTRINIM VOZILIMA

    ISPITNI RAD IZ PREDMETA:

    SPECIJALNE ELEKTRINE MAINE

    Mentor: Kandidat:dr Radia Jevremovi, dipl. ing. Dejan Raca, dipl. ing.

    Novi Sadmart/juni 2001.

  • Iako je neuobiajeno za ovakve radove, oseam obavezu da izrazim zahvalnost ljudima koji sumi izuzetno pomogli da istraim ovu oblast i napiem ovaj rad. Pre svega dugujem zahvalnost gospodinuRobertu Mastromattei-u (Applimotion Inc. i motorcontrol.com) koji mi je svojim savetima u vezi saprikupljanjem literature i svojim miljenjem u vezi sa razliitim problemima u ovoj oblasti pomogao danapravim prve korake u svom istraivanju. Veoma sam zahvalan prof. Jaceku Gierasu na brojnimsavetima i spremnosti da mi obezbedi dodatnu literaturu (koja se na alost izgubila u nekoj odpotanskih organizacija). Na kraju se zahvaljujem i svo kolegi Vladimiru Krnajskom koji je uporno ipaljivo iitavao sve verzije rada u nekoliko faza njegovog nastanka. Nadam se da je tekst ovog radadostojan angaovanja svih ovih ljudi.

    Although unusual for this kind of text, I feel an obligation to acknowledge the people whose helpwas crutial for my research and writing. First of all, I have to thank Mr. Robert Mastromattei(Applimotion Inc. and motorcontrol.com) for his advises on how to search for literature and on hisopinions on different problems in this area. He inspired my interest for this field and helped me make myfirst steps as an independent researher. I am very grateful to Prof. Jacek Gieras for his numerous advisesand for providing additional literature (which apparently got lost somewhere in Post Services). Last butnot the least, I am thankful to my colleague Vladimir Krnajski who carefully proofread all versions ofthis text. I hope that the text I have written will justify the efforts and the commitment of all this people.

  • ISADRAJ

    1. Uvod .....................................................................................................................................11.1. Ekologija, ekonominost i infrastruktura faktori razvoja EV .................................... 21.2. EV vozila budunosti ili sadanjosti .......................................................................... 3

    2. Elektrina vozila ................................................................................................................. 32.1. Tipovi elektrinih vozila ............................................................................................... 3

    2.1.1. Potpuno elektrina vozila (EV)........................................................................... 32.1.2. Hibridna elektrina vozila (HEV)....................................................................... 4

    2.2. Izvori elektrine energije............................................................................................... 52.2.1. Savremeni akumulatori i autonomija elektrinih vozila..................................... 52.2.2. Punjenje akumulatora ........................................................................................ 62.2.3. Solarne elije, gorivne elije i reformeri............................................................ 62.2.4. Savremeni toplotni motori .................................................................................. 6

    2.3. Konstrukcija EV i HEV................................................................................................. 72.3.1. Specifinosti konstrukcije EV ............................................................................. 72.3.2. Prenos snage sa motora na tokove ................................................................... 82.3.3. Mogue konfiguracije pogonskih sistema .......................................................... 9

    3. Potrebne karakteristike elektrinih maina za EV i HEV.............................................. 93.1. Vuni motori ............................................................................................................... 10

    3.1.1. Adhezija i otpori vue momentna karakteristika vunog motora..................103.1.2. Rekuperativno koenje......................................................................................133.1.3. Specifina snaga, cena i stepen korisnog dejstva............................................. 143.1.4. Kontrolabilnost................................................................................................. 153.1.5. Robusnost ......................................................................................................... 15

    3.2. Generatori i pomoni motori ....................................................................................... 163.2.1. Generatori za HEV ........................................................................................... 163.2.2. Pomoni motori ................................................................................................ 17

  • II

    4. Vuni motori ..................................................................................................................... 174.1. Asinhroni motori ......................................................................................................... 18

    4.1.1. Broj faza asinhronog motora............................................................................ 244.1.2. Asinhroni motor sa rotirajuim statorom (Anti-Directional-

    -Twin-Rotary-Motor) - ADTR i dvostruko napajani Brushless motor ................. 264.2. Motori sa stalnim magnetom (PM Permanent Magnet) ........................................... 28

    4.2.1. Sinhroni PM motor ........................................................................................... 324.2.2. Brushless DC motor ......................................................................................... 34

    4.3. Reluktantni motori....................................................................................................... 364.3.1. Sinhroni reluktantni motor (SyRM) .................................................................. 384.3.2. Impulsni reluktantni motor (SRM).................................................................... 42

    4.4. Hibridni motori............................................................................................................ 474.4.1. Motori sa PM i reluktantnom komponentom momenta .................................... 484.4.2. Vernijeov sinhroni motor sa povrinski montiranim PM ................................. 504.4.3. Hibridni motor sa PM i pomonom pobudom.................................................. 514.4.4. Histerezisni hibridni motor sa PM ................................................................... 52

    4.5. Geometrija savremenih motora ................................................................................... 534.5.1. Motori u toku klasine konstrukcije ........................................................ 534.5.2. Motori sa transverzalnim i aksijalnim fluksom ................................................ 56

    5. Generatori za HEV........................................................................................................... 615.1. Ultrabrzi generatori ..................................................................................................... 625.2. Generatori sa rotorom u obliku diska .......................................................................... 64

    6. Izbor tipa vunog pogona EV/HEV ................................................................................ 66

    6.1. Uporedna analiza razliitih tipova vunih motora ...................................................... 67

    7. Eksploatacija, odravanje i pouzdanost EV/HEV......................................................... 71

    8. Zakljuak........................................................................................................................... 73

    9. Literatura .......................................................................................................................... 75

  • 11. UVODO elektrinim vozilima (EV) se obino razmilja kao o neemu veoma savremenom ili

    ak kao o neemu to pripada budunosti. Takav stav ima svog osnova mada je istina sasvimdrugaija. EV su se pojavila uporedo ili ak pre vozila sa motorima sa unutranjimsagorevanjem (SUS). Kako se navodi u /1/ 1895. godine kada je automobilska industrija poelada se razvija, mnogi konstruktori su smatrali da e elektrini pogon biti usvojen za pokretanjedrumskih vozila. Uzroke za takav stav treba traiti u injenici da je tehnologija koriena uelektrinom tramvaju u to vreme bila dobro razvijena dok su se motori SUS tada tek poelirazvijati. U to vreme pogonski sistem EV sainjavali su: olovni akumulatori i motorjednosmerne struje ija je brzina regulisana posredstvom otpornika /1/, /2/. Za ovakav pogon sukarakteristini nedostaci u pogledu slabe efikasnosti, male autonomije kretanja i velikenepouzdanosti.

    Razlozi zbog kojih je kao pogonski sistem za drumska vozila prevladao motor SUSsvakako su i navedene slabosti primenjenog elektrinog pogonskog sistema, ali nisu jedini.Prema navodima iz /2/ i /3/ primat SUS motora nad elektrinim pogonom osiguran je oko 1915.godine. Tada su stepen i brzina razvoja SUS motora u odnosu na elektrini pogon bili takvi dasu obezbeivali zadovoljenje tenje ljudi za sve brim, snanijim i autonomnijim vozilima.Razvoj EV je bio suvie spor da se nosi sa ubrzanim psiholokim i sociolokim promenama kojeje sobom nosilo vreme automobilske revolucije /1/. Iako spor, razvoj tehnologije elektrinihvozila je i u to vreme bio znaajan i to na podruju akumulatora koji su bili i ostali najslabijakomponenta EV. U /1/ se navo