
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