thiết kế hệ truyền động cho xe Bus chạy điện, chương 1, 2 pdf

Chương 1:Tổng quan về máy và yêu cầu công nghệ Ôtô chạy điện và ôtô chạy bằng động cơ đốt trong có hình dạng và bề ngoài hoàn toàn nh- nhau ,nh-ng ôtô chạy điện 1 chiều sử dụng động cơ

Chương 1:

Tổng quan về máy và yêu

cầu công nghệ

Ôtô chạy điện và ôtô chạy bằng động cơ đốt trong có hình dạng và bề ngoài hoàn toàn nh- nhau ,nh-ng ôtô chạy điện 1 chiều

sử dụng động cơ điện 1 chiều đ-ợc cung cấp thông qua hai càng tiếp xúc với l-ới điện phía trên thay thế cho động cơ đốt trong xe BUS có kết cấu phức tạp bao gồm các cơ cấu bánh răng,hộp số,cơ cấu li hợp,cầu dẫn h-ớng,hệ thống lái,hệ thống báo tín hiệu…và các

hệ thống điện,cơ khác

Hệ thống điện cơ của xe BUS có kết cấu khá phức tạp.Về phần điện hệ thống bao gồm từ nhận năng l-ợng điện từ 1 nguồn

điện cố định,biến đổi năng l-ợng thật phù hợp với các yêu cầu về thay đổi tốc độ của động cơ.Các hệ thống tự động điều chỉnh để

đảm bảo việc làm việc ổn định,an toàn và dài hạn cho động cơ…Về phần cơ bao gồm cơ cấu bánh răng,xích truyền, hộp số…để truyền

động đến bánh xe,hệ thống tăng giảm tốc độ,đảo chiều chuyển

động,hệ thống phanh hãm…Và còn rất nhiều hệ thống điện cơ khác

mà chúng ta không kể tới trong phạm vi đồ án này.Trong khuôn khổ đồ án này chỉ xét đến hệ thống điện từ nguồn cung cấp đến

điều khiển động cơ truyền động(không có đảo chiều)

Yêu cầu về an toàn: Trong quá trình hoạt động của xe yêu

cầu khi tăng tốc và giảm tốc phải êm.Do đó mômen động trong quá trình quá độ phải đ-ợc hạn chế theo yêu cầu kĩ thuật an toàn.Điều kiện làm việc của xe là th-ờng phải chịu tải từ 60% tới 70% tải trọng định mức và hay phải chịu quá tải nên yêu cầu về độ bền cơ khí cao,khả năng chịu quá tải lớn

Yêu cầu về điều chỉnh tốc độ: Dải điều chỉnh tốc độ rộng

5km/h tới 60km/h.Điều chỉnh phải trơn

Yêu cầu về nguồn: Nguồn điện áp chuẩn DC-600V.

Yêu cầu về độ tin cậy: Xe BUS phải làm việc dài hạn do đó

nên dùng các khí cụ phi tiếp điểm thay cho các khí cụ có tiếp

điểm.Sơ đồ cấu trúc hệ truyền động và hệ điều khiển tự động phải

đơn giản,các phần tử cấu thành phải có độ tin cậy cao,đơn giản, thay thế dễ dàng

CHƯƠNG 2 chọn ph-ơng án truyền động và tính chọn

công suất cho động cơ

i.chọn loại động cơ.

Vấn đề ứng dụng của động cơ điện nói chung trong truyền

động điện sản xuất cũng nh- ở đầu máy kéo là đ-ợc sử dụng rộng rãi Hiện nay trong nhiều lĩnh vực khác nhau của đời sống, thì động cơ KĐB là loại động cơ đ-ợc sử dụng rộng rãi nhờ tính kinh tế, dễ chế tạo, chi phí vận hành bảo d-ỡng sửa chữa thấp Tuy nhiên, trong một số lĩnh vực nhất định đòi hỏi yêu cầu cao về điều chỉnh tốc độ, về khả năng quá tải, thì bản thân động cơ KĐB không thể

đáp ứng đ-ợc hoặc nếu thực hiện đ-ợc thì phải chi phí các thiết bị biến đổi đi kèm (nh- bộ biến tần ) rất đắt tiền Vì vậy, động cơ

điện một chiều hiện tại vẫn là loại động cơ không thể thay thế đ-ợc trong những lĩnh vực nói trên

ứng dụng phổ biến của động cơ điện một chiều hiện nay trong các nghành sản xuất nh- hầm mỏ, khai thác quặng, máy xúc và đặc biệt là trong các đầu máy kéo tải ở lĩnh vực giao thông Đó là nhờ hai đặc điểm quan trọng -u việt của nó là :

 Khả năng điều chỉnh tốc độ tốt

 Khả năng quá tải tốt Đặc biệt ở loại động cơ kích thích nối tiếp và hỗn hợp

Ngoài hai đặc tính cơ bản trên, thì cầu trúc mạch lực và mạch

điều khiển động cơ điện một chiều đơn giản hơn nhiều so với động cơ KĐB, đồng thời lại đạt chất l-ợng điều chỉnh cao hơn trong dải

điều chỉnh rộng

*Chọn hệ truyền động động cơ một chiều.

1 Động cơ điện một chiều kích từ nối tiếp:

ở động cơ điện kích thích nối tiếp, dòng điện kích thích chính

là dòng điện phần ứng : It= I-=I Vậy trong phạm vi khá rộng có thể biểu thị:

=K.I trong đó hệ số tỷ lệ K chỉ là hằng số trong vùng I < 0,8Iđm ; còn khi I >(0,8  0,9)Iđm thì hơi giảm xuống do hiện t-ợng bão hoà mạch từ

Nh- vậy, biểu thức đặc tính cơ có dạng:

M=CM..I-=CM





K

2

 *

M *

Mđm











K C

R M K Ce

U C n

e

u M

.

.

.

nếu bỏ qua R- thì:

M

U

n hay:

M= 22

n

U

Nh- vậy khi mạch từ ch-a bão hoà, đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích thích nối tiếp có dạng là đ-ờng hypebol bậc hai

Nhìn vào đặc tính cơ và cấu tạo của động cơ loại này ta dễ nhận

thấy:

Động cơ một chiều kích từ nối tiếp có khả năng quá tải lớn về mômen và khả năng khởi động tốt ở mức độ quá dòng

Đặc tính cơ của động cơ loại này mềm và có độ cứng theo tải

Động cơ không bị ảnh h-ởng bởi sự sụt áp của l-ới điện về khả năng chịu tải

Tuy nhiên ở động cơ một chiều kích từ nối tiếp ng-ời ta không cho phép làm việc ở chế độ không tải do tốc độ không tảI th-ờng rất lớn so với tốc độ định mức Hơn nữa khi thay đổi điện áp phần ứng của động cơ, ta gián tiếp thay đổi từ thông của động cơ vì vậy rất khó điều chỉnh tốc độ của động cơ loại này

2 Động cơ một chiều kích từ độc lập hoặc song song:

Ph-ơng trình đặc tính cơ: Biểu thị quan hệ giữa tốc độ (n)và mômen (M)

Đ

C kt

R f

0

M

Mđm

M K

R R K

) (  2











Với những điều kiện U=const, It=const thì từ thông của động cơ hầu nh- không đổi Vì vậy quan hệ trên là tuyến tính và đ-ờng đặc tính cơ của động cơ là đ-ờng thẳng

Do R- rất nhỏ, nên khi tải thay đổi từ không đến định mức thì tốc

độ giảm rất ít cho nên đặc tính cơ của động cơ điện kích thích song song rất cứng Với đặc điểm nh- vậy, động cơ điện kích thích song song đ-ợc dùng trong những tr-ờng hợp tốc độ hầu nh- không đổi khi tải thay đổi

Đ

C k t

R f

C k t

R k t

Với yêu cầu công nghệ đặt ra là thiết kế hệ truyền động cho xe Bus chạy điện và đảm bảo các vấn đề đã đặt ra ta sử dụng động cơ một chiều kích từ độc lập Việc sử dụng động cơ loại này sẽ mang lại đặc tính cơ cứng bằng tốc độ dễ dàng Mặt khác là động cơ loại này ít bị tổn hao về điện và giảm nhẹ kết cấu cơ khí của xe