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看点 | 汽车用夹杂励磁爪极发电机(一)

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看点 | 汽车用夹杂励磁爪极发电机(一)电动货车移动充电设备



一、与传统车相干,机电悬置设想的共性与特别性
1
、与传统的内燃机比拟,机电悬置设想须要斟酌新的问题(机电的特别性)
  1. 机电与内燃机比拟具有更快的反应和动态特性
  2. 机电与内燃机比拟存在再生制动工况(转矩反向)
  3. 机电与内燃机(直四内燃机)比拟不存在固有的2nd机器阶次下的振动
  4. 即机电中不存在内燃机状况中由于活塞连杆组致使的2nd来去惯性力鼓励问题,此问题在内燃机中仅经由过程2nd平衡轴方可处理
  5. 机电与内燃机比拟具有更大的比转矩(转矩/质量)
  6. 机电本身不存在怠速工况

2
、与传统的内燃机比拟,机电悬置设想也须要斟酌传统的问题(机电的共性)
  1. 都存在限位问题(悬置限位段设想问题)
  2. NVH角度,都表现了源(机电)通报门路(悬置)相应(车内振动噪声)
  3. 的道理
  4. 都存在转矩波动(机电转矩波动更具有高频特性)
  5. 悬置都可以运用隔振率等传统目标评判
从上述道理,机电悬置设想中,与内燃机悬置设想比拟,在继续传统悬置设想要领的基础上,应斟酌机电本身的特异性。

3
、立足于悬置设想问题的共性,关注于机电本身的特别性
以下给出机电悬置设想中须要斟酌的一些特别问题
  1. 机电的高动态特性问题
  2. 再生制动(发电)的转矩换向问题
  3. 机电的转矩波动问题

4
、以下给出机电悬置设想中与内燃机悬置设想相相似的共性问题
  1. 悬置静刚度和线性段设置问题
  2. 极限工况下的机电限位过问问题
二、机电悬置设想机电的高动态特性问题
1
Tip In/Out
工况下的敲击
  1. 特别地在纯电运转情势下发作(机电驱动),表现为机电的打击/敲击
  2. 大概的缘由:
  3. 纯电情势下Tip In时机电转矩升高过快(寻求加快时候等),Tip Out时机电转矩下降过快(能量接纳等)— 鼓励频谱过宽。
  4. 前述转矩变化情势不合理(曲线陡)— 鼓励频谱过宽。


机电转矩变化波形

2
、大概的处理门路
  1. 调解Tip In/Out状况下的转矩变化情势 
  2. 调解悬置刚度设想


处理方案

3
、关于前述机电高动态特性问题,须要在机电悬置设想中斟酌:
  1. 掌握机电悬置体系的最低固有频次(悬置不该过软),以抑止tip-in/out工况下的敲击问题。
  2. 在没法进一步增添机电悬置体系的最低固有频次时(过硬的悬置致使隔振下降),应适当调治(调缓)机电转矩增添的速率。
  3. 此问题不仅在机电作为电动机驱动车辆时发作,也在机电作为发机电举行再生制动时发作
  4. 在再生制动状况中,应掌握机电制动力矩的施加时候,防止发作反向敲击。

三、机电悬置设想
再生制动(发电)的转矩换向问题
再生制动(发电)时作用在机电上的转矩发作换向如图3所示:


转矩换向示例
关于再生发电工况,应斟酌各悬置的反向限位段是不是充足大:
1 猎取再生制动中大概发作的最大反向转矩。
2 将此反向转矩施加给多体模子,盘算反向状况下悬置各限位段是不是合理。
3、关于平常状况的再生制动(行车缓速),应应用悬置的线性段,而不置于发作较大的振动噪声相应;关于紧急制动(最大反向转矩),应保证限位,不发作机电过问。
4 在举行再生制动工况下的悬置限位盘算时,应综合斟酌车辆的液压制动体系(磨擦制动器)与机电的再生制动的合作,由于总制动力矩为磨擦制动器和机电的制动力矩之和,而仅机电的制动力矩会施加在悬置上。

四、机电悬置设想
机电的转矩波动问题
机电并不是完整安稳的动力源,也存在转矩波动,其缘由包括:
1 逆变器/掌握器的供电电流的不稳定、不对称。
2、机电本身转子磁化不平衡不对称、定子绕组问题等。
3 气隙不平衡不对称等。
4 转子在机电内的装置误差。
5 转子的静不平衡、动不平衡问题等。
关于机电的转矩波动,特别是低频转矩波动(其鼓励能量大),应使得悬置体系具有充足的隔振率:
1 关于p=4的直流永磁同步机电(PMSM),罕见的低转矩波动阶次为:
2 机器2阶(电0.5阶),机器4阶(电1阶),机器8阶(电2阶)【电磁问题】
3 机器1阶【动平衡问题】
4 机器3阶、5阶【转子装置问题】
5 连系前述阶次(机器阶次),斟酌到机电经常使用转速,肯定各阶次对应的频次局限。比方关于直至6000rpm的事情转速,其频次局限以下:
关于p=4的直流永磁同步机电(PMSM),罕见的低转矩波动阶次为:
1、机器2阶(电0.5阶),机器4阶(电1阶),机器8阶(电2阶)【电磁问题】
 0800 Hz
2、机器1阶【动平衡问题】
 0100Hz
3、机器3阶、5阶【转子装置问题】
 0500Hz
4 应保证悬置体系在前述频次局限的较大部份内具有较好的特性特性(比方,可自创内燃机悬置设想中的20dB悬置体系的固有频次不可太高。
别的,由于存在绕转子轴线的转矩波动和转矩突变,发起在机电悬置体系的以下刚体模态之间举行解耦
1 绕转子轴线模态和垂向模态
2、绕转子轴线模态和纵向模态


4、模态解耦请求
3、由于机电相关于内燃机而言具有更好的惯性散布对称性,因而发起机电悬置的布点也采用相关于车辆纵中面(XOZ)对称的情势。

五、机电悬置设想
悬置静刚度和线性段设置问题
与内燃机悬置设想相相似,机电悬置设想中也须要斟酌悬置刚度和刚度曲线的线形段问题
1 过软的线性段刚度大概在较低的机电转矩(驱动转矩、制动力矩)下使得悬置。
体系进入非线性事情区,反而增大车内振动噪声相应。
2、此问题与内燃机悬置中发作的问题相似。
3 以下图可见,更软的线性段刚度(绿线)在肯定的载荷下反而致使刚度更硬。


悬置线形段设置问题

六、机电悬置设想
极限工况下的机电限位/
过问问题
与内燃机悬置设想相相似,机电悬置设想中也须要斟酌极限工况下的机电限位/过问问题
1、与内燃机比拟,机电质量更轻,所以在来自行驶中的极限状况时惯性力更低。
2 紧急制动。
3 摆布行车变线。
4 路面异物致使的颠簸(过铁路等)。
5 因而与内燃机比拟,前述状况中发作过问的大概性略低。
6 但关于紧急制动工况,应斟酌是不是同时存在较大的电磁制动力矩的影响

七、机电悬置设想
特别状况(内燃机拖动机电发电)
在机电悬置设想中存在一个特别的状况,即关于夹杂动力型动力总成,存在内燃机拖动机电作为发机电发电的问题
1、此时假如内燃机和机电整合一体为动力总成,则由于此时二者之间的转矩(内燃机输出/机电输入)是动力总成的内力,所以该转矩的稳态部份(DC部份)不致使悬置发作稳态变形。
2、然则此时的转矩波动、振动等(AC)大概由于通报门路而传导到动力总成外。
3、因而,此状况下悬置的限位需求低但隔振请求高。

 

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