 
        
        2094
.pdf 
| 
 | 
 | Продолжение прил. 4 | 
| 
 | 
 | Продолжение табл. | 
| 
 | 
 | 
 | 
| 1 | 2 | 3 | 
| 9 | ERROR HB 3 OUT1 | Короткое замыкание HB3. LOW – No Error, открытый | 
| 
 | 
 | коллектор (Макс. – 30 В, 15 мА). Задержка – 1 мкс; мин. | 
| 
 | 
 | длительность импульса сброса – 8 мкс | 
| 10 | TOP HB 3 IN4 | Вход (15 В КМОП&логика, вх. сопротивление 10 кОм) | 
| 11 | Overtemp. OUT1 | Перегрев. LOW – No Error (tDBC < 115 °C); открытый | 
| 
 | 
 | коллектор (макс. – 30 В, 15 мА); LOW < 0,6 В, HIGH < | 
| 
 | 
 | 30 В | 
| 12 | Reserve | 
 | 
| 13 | UDC analog OUT | UDC при использовании опции «U» | 
| 
 | 
 | 9 В при UDCmax, макс. ток – 5 мА | 
| 14 | +24V VDC IN | Питание 24 В (SKiiP2 – 20–30 В, SKiiP3 – 13–30 В) | 
| 15 | +24V VDC IN | При использовании шины +15VDC, 24 В не подавать | 
| 16 | +15V VDC IN | Питание 15 В ± 4 % | 
| 17 | +15V VDC IN | При использовании шины +24VDC, 15 В не подавать | 
| 18 | GND | Общий силовой. Общий сигнальный | 
| 19 | GND | 
 | 
| 20 | Temp. analog OUT | Макс. ток – 5 мА | 
| 21 | GND2 | 
 | 
| 22 | I analog OUT HB1 | Для SKiiPPACK 2, 3 с подложкой Al2O3: | 
| 
 | 
 | Значение тока (8 В при 100 % Ic) | 
| 23 | GND2 | Для SKiiPPACK 3 с подложкой AlN: | 
| 24 | I analog OUT HB1 | Значение тока (8 В при 86 % Ic) | 
| 25 | GND2 | Перегрузка (10 В при 107 % Ic) | 
| 26 | I analog OUT HB1 | Перегрузка (10 В при 125 % Ic@25 °C) | 
1Цепь открытого коллектора, необходим добавочный резистор.
2Для аналоговых выходов.
4 HIGH (min) – 11,2 В, LOW (max) – 5,4 В.
Выбор конкретного типа модуля производится по величинам рабочего напряжения, номинального и импульсного перегрузочного токов и максимальной рассеиваемой мощности.
В проектируемом приводе используется алгоритм одиночной симметричной коммутации, поэтому в режиме с ограничением момента на малых частотах вращения фазный ток имеет форму прямоугольных импульсов со скважностью 1/3 и амплитудой до 665 А. Эквивалентный по тепловому действию длительный ток (среднеквадратичный) определяется по формуле
iср.кв imax3 6653 384 .
281
Продолжение прил. 4
Наихудшие по тепловой нагрузке условия для транзистора создаются в режиме максимальной мощности мотор-колеса. По механической характеристике ВИД мотор-колеса определяем максимальную частоту вращения 5000 об/мин для максимального момента (точка перегиба на графике). Этот режим соответствует максимальной мощности и характеризуется работой ключей коммутатора в каждом периоде коммутации со скважностью 1. Частота переключения ключей в этом режиме равна:
| fК n 360 | 5000 360 | 2000 Гц. | ||||
| 
 | 60P | 
 | 60 15 | 
 | ||
| Период коммутации фазы равен: | 
 | |||||
| T | 1 | 
 | 1 | 
 | 0,0005 | с 0,5 мс. | 
| 
 | 2000 | |||||
| 
 | fК | 
 | 
 | |||
Амплитудный ток фазы величиной 665 А протекает через ключи коммутатора в течение 1 мс, среднеквадратичное значение тока фазы 384 А.
По рассчитанным величинам рекомендуется к использованию в проектируемом приводе модуля со следующими основными характеристиками:
рабочее напряжение звена постоянного тока 900 В;
максимальное напряжение звена постоянного тока 1200 В;
напряжение затвор-сток 20 В;
номинальный ток IGBT при 25 С 600 А;
номинальный ток IGBT при 70 С 450 А;
номинальный ток обратного диода при 25 С 480 А;
номинальный ток обратного диода при 70 С 370 А;
сопротивление сток-исток в открытом состоянии при 25 С 0,5 МОм;
рабочий диапазон температур – 40–125 С.
Принципиальная схема силового тракта электропривода мотор-колеса. Основным элементом схемы является интеллектуальный силовой модуль SKiiP. На силовой вход модуля подаётся напряжение питания 600 В, конденсатор С1 включен параллельно и служит для подавления высокочастотных импульсных помех, передающихся в контактную сеть. К силовым выходам S1– S6 подключены посредством гибкого кабеля фазы ВИД. На входе модуля собрана комбинационная схема, состоящая из трёх одинаковых блоков (по одному на фазу), и служащая для уменьшения числа каналов ШИМ управляющего микроконтроллера. Каждый блок состоит из логических элементов DD1.1, DD2.1-4, DD3.1-4. В результате такого схемотехнического решения для управления мотор-колесом можно использовать микроконтроллер с тремя каналами ШИМ, либо использовать освободившиеся каналы для управления электроприводами вентилятора охлаждения и регулятора угла закрутки торсиона подвески. Работа коммутатора может осуществляться в одном из трёх режимов: жёсткой коммутации, мягкой коммутации с положительным либо отрицательным напряжением.
282
Окончание прил. 4
В табл. 2.2П – представлены возможные состояния (векторы) коммутатора одной фазы. При двух управляемых ключах несимметричного полумоста возможны 4 базовых вектора.
Таблица 2 . 2 П Набор базовых векторов коммутации фазы
| S1S2 | Тип вектора | 
| 11 | положительный | 
| 01,10 | нулевой | 
| 00 | отрицательный | 
| 
 | 
 | 
Для коммутатора мотор-колеса выбран метод мягкой коммутации с равными потерями и простым алгоритмом переключения. Последовательность включения базовых векторов при выбранном алгоритме такова:
11-01-10-11-10-01-11... – при модуляции положительного напряжения в фазе;
00-01-00-00-10-01-00... – при модуляции положительного напряжения в фазе.
Каждый блок имеет 4 информационных входа: PW – вход канала ШИМ, CLK – вход сигнала синхронизации, VS – вход знака напряжения, служащий для выбора режима положительного или отрицательного векторов, и вход HC для выбора режима жёсткой коммутации. Входы CLK и HC выполнены общими для всех трёх блоков. Углы коммутации оптимизированы в программе SRDaS и описаны в прил.2.
283
Приложение 5
Технология сборки мотор-колеса
1. Исходные данные для проектирования
а) сборочный чертеж мотор-колеса; б) при сборке недопустимы трещины на перемычках сепаратора, глу-
бокие вмятины на дорожках обоймы, значительные задиры и коррозия на рабочих поверхностях всех деталей;
в) годовой объем выпуска: 250000.
2. Разработка технологической схемы сборки
Составление перечня сборочных работ
| № | Содержание основных и вспомогательных переходов | Время, tоп, | |
| мин | |||
| 
 | 
 | ||
| 
 | 1. Сборка электродвигателя | 
 | |
| 1 | Осмотреть корпус со всех сторон | 0,08 | |
| 2 | Установить подшипник на вал ротора | 0,54 | |
| 3 | Установить обечайку на вал ротора | 0,30 | |
| 4 | Установить подшипник к обечайке | 0,57 | |
| 5 | Установить пакет ротора на обечайку | 0,40 | |
| 6 | Закрепить гайкой пакет ротора | 0,47 | |
| 7 | Установить пакет статора | 0,50 | |
| 
 | Итого: | 2,88 | |
| 
 | 
 | 
 | |
| 
 | 3. Сборка мотор-редуктора | 
 | |
| 
 | 
 | 
 | |
| 1 | Установить корпус в приспособление | 0,48 | |
| 2 | Осмотреть корпус со всех сторон | 0,04 | |
| 3 | Установить шпильки | 2,10 | |
| 4 | Установить электродвигатель | 1,07 | |
| 5 | Подключить силовой кабель | 0,40 | |
| 6 | Установить задний щит | 0,47 | |
| 7 | Закрепить гайками задний щит | 2,10 | |
| 
 | Итого: | 7,46 | |
| 
 | 284 | 
 | 
 
Продолжение прил. 5
4. Сборка ступицы
| 1 | Осмотреть корпус со всех сторон | 0,08 | 
| 2 | Установить наружный подшипник | 0,44 | 
| 3 | Установить ведомый зубчатый венец | 0,50 | 
| 4 | Установить внутреннюю манжету | 0,27 | 
| 5 | Установить внешнее кольцо внутреннего подшипника | 0,50 | 
| 6 | Установить наружную манжету | 0,27 | 
| 
 | Итого: | 2,06 | 
| 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 5. Общая сборка мотор-колеса | 
 | 
| 1 | Установить тормозной механизм на ступицу | 1,48 | 
| 2 | Установить мотор-редуктор в ступицу | 1,47 | 
| 3 | Закрепить мотор-редуктор гайкой ступицы | 1,39 | 
| 4 | Закрепить ступицу гайками колеса | 4,09 | 
| 5 | Установить верхние рычаги подвески | 1,04 | 
| 6 | Установить нижний рычаг подвески | 1,34 | 
| 7 | Закрепить амортизатор нижним пальцем | 1,04 | 
| 
 | Итого: | 13,74 | 
| 
 | Всего t оп: | 27,14 | 
3. Определение трудоемкости сборки tопобщ = tоп = 27,14 мин;
tштобщ = t опобщ + t опобщ ( + /100);
= 3 %;= 5 %;
tштобщ = 29,16 мин.
285
Окончание прил. 5
4.Определение типа производства
Тип производства – массовое
Определим такт выпуска изделия:
ТВ = (FД 60 m)/ N,
где FД = 4015 – действительный годовой фонд рабочего времени сборочного оборудования в одну смену;
m = 2 – количество рабочих смен в сутки; N = 250000 – годовой объем выпуска изделий.
ТВ = (4015 60 2)/250000 = 1,9272.
5.Выбор организационной формы сборки
Вмассовом производстве следует применять подвижную поточную сборку с расчленением процесса операции и передачей собираемого объекта от одной позиции к другой посредством механических транспортных устройств; такт сборки строго регламентирован.
286
| ОГЛАВЛЕНИЕ | 
 | 
| ПРЕДИСЛОВИЕ.................................................................................................. | 3 | 
| 1. ВЛИЯНИЕ АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА | 
 | 
| НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ.................................................................... | 5 | 
| 1.1. Мероприятия по снижению токсичности двигателей........................ | 8 | 
1.2.Применение горючих газов для двигателей внутреннего сгорания..12
1.3.Схемы переоборудования инжекторных топливных систем на
| газовое топливо..................................................................................... | 20 | 
| 1.4. Использование продуктов синтеза газаи других газов | 
 | 
| в качестве топлива................................................................................ | 72 | 
| 1.5. Применение малотоксичных и нетоксичных двигателей................ | 86 | 
| 1.6. Сигнализатор уровня энергосбережения на автотранспортном | 
 | 
| предприятии .......................................................................................... | 88 | 
| 1.7. Сигнализатор технического состояния автомобилей | 
 | 
| на автотранспортном предприятии..................................................... | 93 | 
| 2. ПРИВОД ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ................................................................... | 98 | 
| 2.1. Узлы, агрегаты и системы электромобиля ...................................... | 106 | 
| 2.2. Гибридные электромобили................................................................ | 120 | 
| 3. ПРИВОД ГИРОМОБИЛЕЙ........................................................................ | 123 | 
| 3.1. Инерционные аккумуляторы............................................................. | 123 | 
| 3.2. Инерционные аккумуляторы малой энергоемкости....................... | 138 | 
| 3.3. Инерционные аккумуляторы высокой энергоемкости................... | 140 | 
| 3.4. Пути создания эффективных гироприводов.................................... | 165 | 
4. ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРО И ГИРОПРИВОДОВ НА ПОГРУЗЧИКАХ.183
| 4.1. Классификация погрузчиков............................................................. | 184 | 
| 4.2. Патентный поиск приводов погрузчиков........................................ | 200 | 
| 4.3. Привод подъемно-транспортного средства для | 
 | 
| внутрихозяйственных целей.............................................................. | 211 | 
| 5. РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ АВТОМОБИЛЯ С ТЯГОВЫМ | 
 | 
| ЭЛЕКТРОГИРОПРИВОДОМ.................................................................. | 213 | 
| 5.1. Обзор современных и перспективных систем тягового | 
 | 
| электропривода автомобилей............................................................ | 213 | 
| 5.2. Концепцияавтомобиля с тяговым электроприводом | 
 | 
| системы мотор-колёсо........................................................................ | 218 | 
| ЗАКЛЮЧЕНИЕ................................................................................................ | 226 | 
| БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК............................................................ | 227 | 
| ПРИЛОЖЕНИЯ................................................................................................ | 230 | 
| 287 | 
 | 
Научное издание
Лянденбурский Владимир Владимирович
ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРО- И ГИРОПРИВОДОВ НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ
Монография
В авторской редакции Верстка Т.А. Лильп
________________________________
Подписано в печать 1.11.13. Формат 60 84/16. Бумага офисная «Снегурочка». Печать на ризографе.
Усл.печ.л. 16,74. Уч.-изд.л. 18,0. Тираж 500 экз. 1-й завод 100 экз. Заказ №201.
___________________________________________________
Издательство ПГУАС. 440028, г. Пенза, ул. Германа Титова, 28.
288
