Анализ энергетических режимов (окончание)

Рассмотрим на примере того же электромобиля УАЗ с электроприводом, выполненным по схеме, приведенной на рис. 3.3, т. е. с двигателем независимого возбуждения и двухзонным регулированием, распределение потерь в тяговой системе. Для определенности в качестве тяговой рассматривается батарея типа 12х6ЭМ60, свинцово-кислотная, емкостью 60 Ач, на напряжение 144 В. Распределение потерь энергии в агрегатах тяговой системы при движении с постоянной скоростью 40 км/ч приведено в табл. 3.8.

Таблица 3.8

Распределение потерь при движении электромобиля УАЗ с постоянной скоростью

Модуль

Р, кВт

image002Р, кВт

image004, %

Батарея

12,065

0,211

0,983

Контроллер

11,884

0,152

0,987

Двигатель

11,732

1,841

0,843

Трансмиссия

9,891

0,650

0,930

Тяговая система в целом

9,241

2,854

0,764

 

Из этой таблицы следует, что основная составляющая потерь приходится на электродвигатель, а следующие по величине потери энергии возникают в трансмиссии. Однако только по распределению потерь в установившемся режиме еще нельзя делать выводы о качестве тяговой системы в данном варианте и возможностях улучшения отдельных модулей или энергосистемы в целом.

Рассмотрим распределение потерь по модулям тяговой системы при движении по циклу «С» в сравнении с установившимся режимом движения; причем для наглядности будем сопоставлять величины удельных потерь, т. е. потерь, отнесенных к полной массе электромобиля.

image006 (3.37)

результаты этих расчетов, а также относительная величина удельных потерь image008 в процентах приведены в табл. 3.9.

Таблица 3.9

Удельные потери при движении по циклу «С» и с постоянной скоростью

Режим движения

Составляющие потерь image010

image012Б

image012К

image012МР

image012ТР

image012Г*С

image012’С

image012”C

image012C

40 км/ч

1.5/7.5

1.1/5.6

12.8/64.6

4.5/22.7

19.8/100

---

64.2

84.0

Цикл «С»

6.2/13.2

6.1/13.1

25.7/55.0

8.7/18.6

46.7/100

54.5

90.6

106.3

 

Из таблицы следует, что основная доля потерь в тяговой системе рассматриваемого типа относится к электродвигателю. Для конструктивно оптимизированного, а по используемым алгоритмам управления - близкого к оптимальному исполнения контроллера потери энергии сравнительно невелики, в том числе и для движения по циклу. При скорости движения 40 км/ч силовой преобразователь в цепи якоря находится в состоянии насыщения, и потери в нем составляют всего 152 Вт. Можно отметить довольно большую величину потерь энергии в трансмиссии, что обычно не привлекает внимания конструкторов электромобилей. В связи с этим обстоятельством требуется дополнительное изучение вопросов применения переключаемых передач, так как в таких передачах возможны еще более заметные потери энергии.

Для дальнейшего анализа табл. 3.9 дополнена данными из табл. 3.7. Из этих сводных данных видно, что затраты энергии при постоянной скорости 40 км/ч, равные 84 Вт-ч/т. км, в основном определяются расходом энергии на сопротивление движению электромобиля, коэффициент полезного действия тяговой системы при этом оказывается достаточно высоким и равным 0,764. Для движения по циклу (в данном случае по циклу «С») КПД тяговой системы можно определить обычным образом, но не переходя к величинам абсолютных расходов энергии:

image015

Заметим, однако, что в суммарном расходе энергии имеется определенная часть потерянного запаса кинетической энергии. Степень полезного использования кинетической энергии путем ее рекуперации можно оценить, если учесть предельные показатели image012 ’c и image012c. Удельный расход энергии wc находится внутри промежутка следующего вида:

image018 (3.38)

т. е. ограниченного предельным использованием кинетической энергии и потерями без рекуперации.

Введем коэффициент использования кинетической энергии по следующей формуле:

image020 (3.39)

При изменении wc в пределах интервала (3.38) этот коэффициент будет изменяться от нуля при отсутствии рекуперации, что соответствует верхней границе интервала (3.38), до единицы при предельном использовании кинетической энергии. Разумеется, что второй случай не может быть достигнут в реальных системах и должен также рассматриваться как предел для выражения (3.39).

Вместо формулы (3.39) может использоваться более простое эквивалентное выражение

image022 (3.40)

Для рассматриваемого примера электромобиля УАЗ имеем

image024

что можно считать достаточно высоким значением.

 

 

Проверено корректором: 
no

Комментарии

Отправить комментарий

Содержание этого поля является приватным и не предназначено к показу.
  • Адреса страниц и электронной почты автоматически преобразуются в ссылки.
  • Доступны HTML теги: <a> <em> <strong> <cite> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd>
  • Строки и параграфы переносятся автоматически.

Подробнее о форматировании

CAPTCHA
This question is for testing whether you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.
Image CAPTCHA
Enter the characters shown in the image.