41-60

41.Модуль зажигания ЭСУД

Электронная система включает в себя множество электрических узлов и элементов, в число которых входит и катушка зажигания.

Модуль зажигания - это электрическое устройство, которое преобразует импульсы амплитудой 12В в высокое напряжение, для образования искры между электродами свечей. Часто модуль выходит из строя и половина цилиндров перестают работать вовсе или работают с пропусками воспламенения. Модуль зажигания отвечает в системе за формирование высоковольтного напряжения на свечах зажигания. Модуль включает в себя высоковольтные ключи (коммутатор и 2 катушки зажигания). Блок управления формирует для модуля низковольтовые управляющие сигналы, согласованные с положением коленчатого вала. Конец сигнала определяет начало искрового зажигания, длительность определяет степень заряда катушки и зависит от напряжения бортовой сети.

Выход из строя модуля, как правило, приводит к потере зажигания сразу в двух цилиндрах (вылетает один канал).

42.Свечи зажигания

Свеча зажигания — устройство для воспламенения топливо-воздушной смеси в самых разнообразных тепловых двигателях. Бывают искровые, дуговые, накаливания, каталитические, полупроводниковые поверхностного разряда, плазменные воспламенители и др.

В бензиновых двигателях внутреннего сгорания используются искровые свечи. Воспламенение топливо-воздушной смеси производится электрическим разрядом напряжением в несколько тысяч или десятков тысяч вольт, возникающим между электродами свечи. Свеча срабатывает на каждом цикле, в определённый момент работы двигателя.

Калильные и одновременно каталитические свечи используются в модельных двигателях внутреннего сгорания. Топливная смесь двигателей специально содержит компоненты, которые легко воспламеняются в начале работы от раскалённой проволочки свечи. В дальнейшем накал нити поддерживается каталитическим окислением паров спирта, входящего в смесь.

43. Колодка (разъем) диагностики

Современные автомобили имеют систему диагностики неисправностей, а это колодка диагностики (диагностический разъем). На панели приборов есть специальная лампа с надписью CHECK ENGINE. Когда вы включаете зажигание, она загорается, а пока вы не запустили двигатель, специальная программа считывает данные со всех систем, агрегатов автомобиля, таким образом передавая данные на бортовой компьютер о выявлении неисправностей.

После того, как вы завели двигатель, лампа должна гаснуть, однако если она еще секунд 10 горит, значит, какие-то неполадки выявлены, коды ошибок внесены в программы бортового компьютера.

Связь с контроллером осуществляется с помощью колодки диагностики.

44. Принцип работы вентильного электродвигателя

Вентильный электродвигатель (ВД) — это замкнутая электромеханическая система, состоящая из синхронной машины с синусоидальным распределением магнитного поля в зазоре, датчика положения ротора, преобразователя координат и усилителя мощности[1].

Механическая и регулировочная характеристики вентильного двигателя линейны и идентичны механической и регулировочнойхарактеристикам электродвигателя постоянного тока. Как и электродвигатели постоянного тока, вентильные двигатели работают от сети постоянного тока. ВД можно рассматривать как двигатель постоянного тока, в котором щёточно-коллекторный узел заменён электроникой, что подчёркивается словом «вентильный», то есть «управляемый силовыми ключами» (вентилями). Фазные токи

вентильного двигателя имеют синусоидальную форму. Как правило, в качестве усилителя мощности применяется автономный инвертор напряжения с широтно-импульсной модуляцией.

Вентильный двигатель следует отличать от бесколлекторного двигателя постоянного тока (БДПТ), который имеет трапецеидальное распределение магнитного поля в зазоре и характеризуется прямоугольной формой фазных напряжений[1]. Структура БДПТ проще чем структура ВД (отсутствует преобразователь координат, вместо ШИМ используется 120или 180-градусная коммутация, реализация которой проще ШИМ).

В русскоязычной литературе двигатель называют вентильным, если противо-ЭДС управляемой синхронной машины синусоидальная, а бесконтактным двигателем постоянного тока, если противо-ЭДС трапецеидальная.

Рис. 2. Структура двухфазного вентильного двигателя с синхронной машиной с постоянными магнитами на роторе.

ПК — преобразователь координат, УМ — усилитель мощности, СЭМП — синхронный электромеханический преобразователь (синхронная машина), ДПР — датчик положения ротора.

Достоинства:

Широкий диапазон изменения частоты вращения Бесконтактность и отсутствие узлов, требующих частого обслуживания (коллектора)

Возможность использования во взрывоопасной и агрессивной среде Большая перегрузочная способность по моменту Высокие энергетические показатели (КПД выше 90 %)

Большой срок службы и высокая надёжность за счёт отсутствия скользящих электрических контактов.

Вентильные двигатели характеризуются и некоторыми недостатками, главный из которых — высокая стоимость. Однако, говоря о высокой стоимости, следует учитывать и тот факт, что вентильные двигатели обычно используются в дорогостоящих системах с повышенными требованиями по точности и надёжности.

Недостатки:

Высокая стоимость двигателя, обусловленная частым использованием дорогостоящих постоянных магнитов в конструкции ротора. Стоимость электропривода с ВД, однако, сопоставима со стоимостью аналогичного электропривода на основе ДПТ с независимым возбуждением (регулировочные характеристики такого двигателя и ВД сопоставимы). Вообще говоря, в вентильном двигателе может быть использован и ротор с электромагнитным возбуждением, однако это сопряжено с комплексом практических неудобств. В ряде случаев предпочтительным оказывается применение асинхронного двигателя с преобразователем частоты.

Относительно сложная структура двигателя и управление им.

45. Схемотехника синергетической системы автомобиля «Приус»

ибри дный синергети ческий при вод(англ. H , H произносится ха йбрид

си неджи драйв )— технологиясиловой установки автомобиля, основанная на синергетическом эффекте, источник не указан 1470 дней разработанная японскойкорпорацией «Toyota». Впервые применена в 1997 году в серийном автомобиле «Prius».

Объединяет семь основных компонентов:

бензиновый двигатель 1NZ-FXE (2ZR-FXE) с изменяемыми фазами газораспределения, (цикл Аткинсона, сжатие 13:1), соединён с водилом планетарной передачи

электродвигатель (синхронный, с постоянным магнитом), соединён с коронной шестернёй планетарной передачи электрогенератор, соединён с солнечной шестернёй планетарной передачи планетарная передача

аккумуляторная батарея (рассчитана на весь срок службы автомобиля) инвертор (преобразует постоянный ток в переменный)

электронный вариатор

Комплекс управляется компьютером по концепции Drive-by-Wire (без прямого механического контакта)

Фазы работы править | править вики-текст]

На скорости выше средней бензиновый двигатель передаёт часть энергии (через водило и корону планетарной передачи) непосредственно на передние колеса, оставшаяся часть (через водило и солнечную шестерню) идёт на электрогенератор. От генератора часть тока ответвляется на подзарядку батареи, а часть возвращается (через инвертор 500 В) на тяговый электромотор, который вращает передние колеса через коронную шестерню.

При обгоне (максимальном ускорении) компьютер прекращает подзарядку батареи и направляет весь ток от генератора на электромотор. Кроме того, ток от батареи через инвертор также поступает на электромотор.

При торможении компьютер выключает бензиновый двигатель, а электродвигатель

переключается в режим генерации тока и возвращает энергию в батарею (рекуперация).

На малой скорости (до 50 км/ч) автомобиль работает в режиме электромобиля, получая

энергию только от батареи. источник не указан 1470 дней

Фактически, силовая установка автомобиля разбита на два модуля — электрическая

подсистема отвечает за работу на переходных и установившихся режимах, подсистема

внутреннего сгорания — только за работу на установившихся режимах. Такой подход

кардинально меняет требования к двигателю внутреннего сгорания и целевые функции

конструкторов при разработке всей силовой установки автомобиля, а не только одной

трансмиссии, как, например, в опытной разработке General Motors,DaimlerChrysler

AG и BMW « Two-Mode» (англ.), которая предназначена для гибридизации стандартных

бензиновых или дизельных двигателей старых конструкций, разработанных без учета работы

в составе гибридного агрегата.

«Хайбрид Синерджи Драйв» является заметной вехой в автомобилестроении.

Планетарная передача (далее — ПП) — механическая передача вращательного движения, за

счёт своей конструкции способная в пределах одной геометрической оси вращения изменять,

складывать и раскладывать подводимые угловые скорости и/иликрутящий момент. Обычно

является элементом трансмиссии различных технологических и транспортных машин.

Вариа тор(лат. a āto «изменитель») — устройство, передающее крутящий момент и

способное плавно менять передаточное отношение в некотором диапазоне регулирования.

Изменение передаточного отношения может производиться автоматически, по заданной

программе или вручную.

46. Гибридные автомобили. Их достоинства и недостатки

Сегодня существуют две принципиальные схемы работы гибридных установок: параллельная (pa all l) и последовательная (s s). По первой схеме колеса приводит в движение и бензиновый (или дизельный) двигатель, и электродвигатель. По второй схеме двигатель внутреннего сгорания

работает лишь на зарядку батарей, а колеса вращает электромотор. ибриды также

подразделяются на «полные» (full) и «умеренные» (m l ). Полные могут двигаться лишь на электричестве, не потребляя топлива. Умеренные всегда задействуют ДВС, а электромотор подключается в том случае, если требуется дополнительная мощность. С каждым годом подвидов

гибридных автомобилей становится все больше.

Преимущества гибридных автомобилей.

лавным преимуществом является экономная эксплуатация. В гибридах уравновешены все технические показатели, но при этом сохранены полезные параметры обычного автомобиля: мощность, скорость, способность к быстрому разгону и множество других важных характеристик.

ибридные автомобили способны накапливать энергию, в том числе не терять понапрасну кинетическую энергию движения во время торможения и заряжать ею аккумуляторные батареи.

Снижение расхода углеродного топлива положительно сказывается на экологической чистоте, а применение аккумуляторных батарей гораздо меньшей емкости, чем в электромобилях, снижает проблему утилизации использованных аккумуляторов. В гибридных автомобилях нет необходимости устанавливать двигатель из расчета пиковых нагрузок эксплуатации. В момент, когда необходимо резкое усиление тяговой нагрузки, в работу одновременно включаются электро- и обычный двигатель (а в некоторых моделях еще и дополнительный электродвигатель). Это позволяет сэкономить на установке менее мощного двигателя внутреннего сгорания, работающего основное время в наиболее благоприятном для себя режиме.

Одно из самых ценных преимуществ эксплуатации гибридных автомобилей — экономия времени. Снижение количества заездов на заправочные станции позволяет автовладельцу осуществить другие важные дела.

У электромобилей пока есть один большой недостаток — необходимость зарядки аккумулятора. Процесс этот долгий и требует специально оборудованного пункта зарядки. Таким образом, для длительных и дальних поездок электромобили непригодны. У гибридных автомобилей этот недостаток устранен. Заправка осуществляется по привычной схеме, обычным углеводородным топливом, тогда, когда это необходимо.

Недостатки гибридных автомобилей.

ибридные автомобили сложнее и дороже традиционных автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Аккумуляторные батареи имеют небольшой диапазон рабочих температур, подвержены саморазряду. Кроме того, они дороже в ремонте.

47. Электромобили. Их достоинства и недостатки

Среди основных достоинств электромобилей, как правило, выделяют:

Отсутствие вредных выхлопов, которые являются одним излавныхэлементов загрязнения окружающей среды Сравнительная надежность и долговечность двигателя при длительной эксплуатации

Возможность зарядки аккумуляторов от стандартной электрической сети, что позволяет значительно экономить на расходах. Кроме того есть возможность экономить на дешевой ночной электроэнергии, которая вырабатывается электростанциями в ночное время суток.

Высокий коэффициент КПД, по сравнению с двигателями обычных автомобилей; Вырабатывается меньшее количество шума

Наличие возможности экстренного торможения электродвигателем находящимся в режиме электромагнитного тормоза.

Недостатки:

Аккумуляторы быстро выходят из строя. Неактуально! Современные батареи гарантируют пробег автомобиля 150-200 тыс. км., а это пробег, на котором подходит срок капитального ремонта двигателя на 99% серийных бензиновых автомобилях.

Аккумуляторы не обладают той мощностью двигателей, которая присуща обычным автомобилям. Неактуально! Современные электрокары с легкостью ставят скоростные рекорды. При этом даже серийные электроавтомобили могут потрясти своей динамикой. Электрическая тяга современных электромоторов ни разу не уступает двигателям внутреннего сгорания Дороговизна высокоэнергоемких аккумуляторов из-за применения дорогостоящих металлов. К

тому же они работают при очень высоких температурах. Неактуально!Благодаря современной промышленности стоимость аккумуляторов сокращается на 20-30 процентов каждые 1-2 года. Про нагрев батарей. Разговор скорее всего про литий-ионные аккумуляторы. Их повреждение может привести к возгоранию. Начиная с 3 поколения l - o батареи не нагреваются выше 60 градусов при повреждении. Не горят и не взрываются. Это в прошлом Большая потеря энергии аккумуляторами при резких стартах и не постоянных скоростях.Частично

правда! На самом-то деле энергосистемы не любят резких разгонов и торможений. Это относится не только к электротранспорту. Разумному человеку будет очевидно, что более агрессивная езда требует больше ресурсов; Проблема производства и утилизации аккумуляторов, содержащих ядовитые

элементы.Неактуально! Дилер продавший вам технику обязан принять в утилизацию батареи и сделать скидку на новый комплект.

При широком распространении электромобилей потребуется создание соответствующей инфраструктуры для их обслуживания, также необходимо наличие квалифицированного персонала для проведения техобслуживания. Частично правда. Электротранспорт прекрасно заряжается от домашней сети, просто ему на это нужно больше времени. Обслуживание и сервис предоставляются дилерами, у которых вы покупаете автомобиль.

48. Синергетическая трансмиссия автомобиля «Приус»

Трансмиссия электромобиля достаточно проста и на большинстве моделей представлена одноступенчатым зубчатым редуктором. Бортовое зарядное устройство позволяет заряжать аккумуляторную батарею от бытовой электрической сети Инвертор преобразует высокое напряжение постоянного тока аккумуляторной батареи в трехфазное напряжение переменного тока, необходимое для питания электродвигателя.

На скорости выше средней бензиновый двигатель передаёт часть энергии (через водило и корону планетарной передачи) непосредственно на передние колеса, оставшаяся часть (через водило и солнечную шестерню) идёт на электрогенератор. От генератора часть тока ответвляется на подзарядку батареи, а часть возвращается (через инвертор 500 В) на тяговый электромотор, который вращает передние колеса через коронную шестерню.

49. Основные элементы вентильного двигателя

Конструкция править | править вики-текст]

Конструктивно современные ВД состоят из электромеханической части (синхронной машины и датчика положения ротора) и из управляющей части (микроконтроллер и силовой мост). Упоминая о конструкции ВД, полезно иметь в виду и неконструктивный элемент системы — программу (логику) управления.

Синхронная машина, используемая в ВД, состоит из шихтованного (собранного из отдельных электрически изолированных листов электротехнической стали — для снижения вихревых токов) статора, в котором расположена многофазная (обычно двухили трёхфазная) обмотка и ротора (обычно на постоянных магнитах).

В качестве датчиков положения ротора в БДПТ применяются датчики Холла, а в ВД — вращающиеся трансформаторы и накапливающие датчики. В т. н. «бездатчиковых» системах информация о положении определяется системой управления по мгновенным значениям фазных токов.

Информация о положении ротора обрабатывается микропроцессором, который, согласно программе управления, вырабатывает управляющие ШИМ-сигналы. Низковольтные ШИМ-сигналы микроконтроллера затем преобразуются усилителем мощности (обычно транзисторным мостом) в силовые напряжения, подаваемые на двигатель.

Совокупность датчика положения ротора и электронного узла в ВД и БДПТ можно с определённой долей достоверности сравнить с щёточно-коллекторным узлом ДПТ. Однако следует помнить, что двигатели редко применяются вне электропривода. Таким образом, электронная аппаратура характерна для ВД почти в той же степени, что и для ДПТ.

Статор править | править вики-текст]

Основная статья: Статор

Статор имеет традиционную конструкцию. Он состоит из корпуса, сердечника из электротехнической стали и медной обмотки, уложенной в пазы по периметру сердечника. Обмотка разбита на фазы, которые уложены в пазы таким образом, что пространственно сдвинуты друг относительно друга на угол, определяемый числом фаз. Известно, что для равномерного вращения вала двигателя машины переменного тока достаточно двух фаз. Обычно синхронные машины, применяемые в ВД, трёхфазные, однако встречаются также и ВД с четырёх- и шестифазными обмотками.

Ротор править | править вики-текст]

Основная статья: Ротор (техника)

Ротор изготавливается с использованием постоянных магнитов и имеет обычно от двух до шестнадцати пар полюсов с чередованием северного и южного полюсов.

Для изготовления ротора раньше использовались ферритовые магниты, что определялось их распространённостью и дешевизной. Однако такие магниты характеризуются низким уровнем магнитной индукции. В настоящее время интенсивно используются магниты из сплавов редкоземельных элементов, поскольку они позволяют получить более высокий уровень магнитной индукции и уменьшить размер ротора.

Датчик положения ротора править | править вики-текст]

Основная статья: Датчик положения ротора

Датчик положения ротора (ДПР) реализует обратную связь по положению ротора. Его работа может быть основана на разных принципах — фотоэлектрическом, индуктивном, трансформаторном, на эффекте Холла и проч. Наибольшую популярность приобрели датчики Холла и фотоэлектрические датчики, обладающие низкой инерционностью и обеспечивающие малые запаздывания в канале обратной связи по положению ротора.

Обычно фотоэлектрический датчик, содержит три неподвижных фотоприёмника, между которыми находится вращающаяся маска с рисками, жёстко закреплённая на валу ротора ВД. Упрощённо датчик показан на рис. 1, где маска изображена серым цветом, а светодиоды — жёлтым. Таким образом, ДПР обеспечивает информацию о текущем положении ротора ВД для системы управления.

Система управления править | править вики-текст]

Система управления содержит микроконтроллер, контролирующий силовой инвертор согласно заданной программе управления. В качестве силовых ключей инвертора обычно применяют транзисторы MOSFET (ВД малых и средних мощностей) или IGBT (ВД средних и больших мощностей), реже тиристоры.

Основываясь на информации, полученной от ДПР, микроконтроллер формирует ШИМ-сигналы, которые усиливаются инвертором и подаются на обмотку синхронной машины.

50. Силовая электроника вентильного двигателя и 51. Управляющая электроника вентильного

двигателя.

Рис. 2. Структура двухфазного вентильного двигателя с синхронной машиной с постоянными магнитами на роторе.

ПК — преобразователь координат, УМ — усилитель мощности, СЭМП — синхронный электромеханический преобразователь (синхронная машина), ДПР — датчик положения ротора.

На входы преобразователя координат (ПК) поступают напряжения постоянного тока , действие которого аналогично напряжению якоря двигателя постоянного тока, и , аналогичное напряжению возбуждения двигателя постоянного тока (аналогия действует при рассмотрении схемы независимого возбуждения двигателя постоянного тока).

Сигналы , представляют собой проекции вектора напряжения управления на оси вращающейся системы координат , связанной с ротором ВД (а точнее — с вектором потока ротора). Преобразователь координат осуществляет преобразование проекций в проекции неподвижной системы координат , связанной со статором .

Как правило, в системах управления электропривода задаётся [3], при этом уравнения преобразования координат принимают вид[4]:

где — угол поворота ротора (и системы вращающихся координат) относительно оси неподвижной системы координат. Для измерения мгновенного значения угла на валу ВД устанавливается датчик положения ротора (ДПР).

По сути, является в этом случае заданием значения амплитуды фазных напряжений. А ПК, осуществляя позиционную модуляцию сигнала , формирует гармонические сигналы , которые усилитель мощности (УМ) преобразует в фазные напряжения . Синхронный двигатель в составе вентильного двигателя часто называют синхронным электромеханическим преобразователем (СЭМП).

Как правило, электронная часть ВД коммутирует фазы статора синхронной машины так, чтобы вектор магнитного потока статора был ортогонален вектору магнитного потока ротора (т. н. векторное управление). При соблюдении ортогональности потоков статора и ротора обеспечивается поддержание максимального вращающего момента ВД в условиях изменения частоты вращения, что предотвращает выпадение ротора из синхронизма и обеспечивает работу синхронной машины с максимально возможным для неё КПД. Для определения текущего положения потока ротора вместо датчика положения ротора могут использоваться токовые датчики (косвенное измерение положения).

Электронная часть современного ВД содержит микроконтроллер и транзисторный мост, а для формирования фазных токов используется принцип широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Микроконтроллер отслеживает соблюдение заданных законов управления, а также производит диагностику системы и её программную защиту от аварийных ситуаций.

Иногда датчик положения ротора отсутствует, а положение оценивается системой управления по измерениям токовых датчиков с помощью наблюдателей (т. н. «бездатчиковое» управление ВД). В таких случаях, за счёт удаления дорогостоящего и, зачастую, громоздкого датчика положения, уменьшается цена и массо-габаритные показатели электропривода с ВД, однако усложняется управление, снижается точность определения положения и скорости.

В приложениях средней и большой мощности в систему могут дополнительно включаться электрические фильтры для смягчения негативных эффектов ШИМ: перенапряжений на обмотках, подшипниковых токов и снижения КПД. Впрочем, это характерно для всех типов двигателей.

52. Работа вентильного двигателя в режиме генераторя

Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в упрощении коммутации и управления при одновременном уменьшении количества элементов коммутации и расширении области использования генератора. Сущность изобретения состоит в том, что рабочие обмотки, включенные параллельно на нагрузку, образуют между собой замкнутый контур, который может подпитываться от источника питания. При этом часть обмоток со своей группой полюсов работает в режиме генерации, компенсируя своим током убывающий магнитный поток, другая часть в режиме двигателя, подкручивая генератор и создавая противоЭДС первой группе. За цикл оборота сумма ЭДС генерации и противоЭДС равны, но из-за активного сопротивления контур нуждается в небольшой подпитке от источника питания: инвертора, микрогенератора, аккумулятора или от колебаний магнитного потока в полюсах статора, которое снимается дополнительными обмотками и после выпрямления подается в контур возбуждения. Кроме того, магнитный поток будет вынужденно возникать перед смыкающимися полюсами, если часть витков размещенной на них обмотки будут замыкать в это время на один из выводов генератора. Для этой цели можно использовать коллектор, коммутатор, работающий от шторочного коллектора или от датчиков поворота или скорости вала. При этом наличие токовых обмоток, передающих возбуждение в полюса, которым предстоит генерировать, обеспечивает возбуждение без источника питания и коммутатора при выходе на номинальный режим после получения первого токового импульса от аккумулятора или остаточной намагниченности. Генератор с токовым возбуждением может использоваться для сварки, причем фазироваться обмотка будет в любую сторону, как прибавляя, так и убавляя магнитный поток в зависимости от режима сварки. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

53. Рекуперативное торможение в гибридных автомобилях

В современных гибридных автомобилях используется система рекуперативного торможения. В основу системы положен электрический способ рекуперации кинетической энергии.

Движение автомобиля сопровождается кинетической энергией. При торможении с использованием традиционной тормозной системы избыток кинетической энергии преобразуется в тепловую энергию трения тормозных колодок и тормозного диска и, соответственно, расходуется вхолостую.

В системе рекуперативного торможения для замедления используется электродвигатель, включенный в трансмиссию автомобиля. При торможении электродвигатель начинает работать в генераторном режиме, на валу двигателя создается тормозной момент и вырабатывается электрическая энергия, которая сохраняется в аккумуляторной батарее. Запасенная электрическая энергия используется в дальнейшем для движения автомобиля.

Применение системы рекуперативного торможения обеспечивает максимальную отдачу от каждого заряда аккумуляторной батареи и высокую топливную экономичность. Рекуперативное торможение наиболее эффективно на передней оси автомобиля, т.к. до 70% кинетической энергии при торможении приходится именно на переднюю ось.

Эффективность системы рекуперативного торможения значительно снижается на низких скоростях движения автомобиля. Поэтому для доведения автомобиля до полной остановки используются традиционные фрикционные тормоза. Совместная работа двух систем находится под управлением электроники.

Отдельный электронный блок управления реализует следующие функции:

контроль скорости вращения колес;

поддержание тормозного момента электродвигателя, необходимого для замедления автомобиля;

перераспределение тормозного усилия на фрикционную тормозную систему;

поддержание крутящего момента, необходимого для зарядки аккумуляторной батареи.

Вданной тормозной системе механическая связь между педалью тормоза и тормозными колодками отсутствует. Решение о торможении принимает электроника на основании анализа действий водителя и характера движения автомобиля.

В работе электронная система рекуперативного торможения взаимодействует с антиблокировочной системой тормозов,системой распределения тормозных усилий, системой курсовой устойчивости, усилителем экстренного торможения.

54. Рекуперативное торможение в электромобилях

Рекуперация — это компенсация (или возврат) затрат энергии, а значит, рекуперативная система торможения — это такая система, которая возвращает часть затраченной на торможение транспортного средства энергии. При этом возможны два случая:

- На электрическом транспорте — при рекуперативном торможении вырабатывается электроэнергия, которая либо запасается в аккумуляторах, либо поступает в контактную сеть; - На неэлектрическом транспорте — при рекуперативном торможении запасается кинетическая

энергия (обычно с помощью массивного маховика), которая впоследствии затрачивается на разгон.

Принцип работы электрической системы рекуперативного торможения

Работа электрической системы рекуперации сводится к следующему. Тяговые электродвигатели (ТЭД) при необходимости торможения транспортного средства (железнодорожного состава или автомобиля) отключаются от электропитания и переходят в генераторный режим, то есть начинают сами вырабатывать ток. В этом режиме на валах электродвигателей возникает тормозной момент, который и приводит к снижению скорости транспортного средства.

В чем причина возникновения тормозного момента? Она кроется в основах электродинамики: при вращении ротора в его обмотке и обмотке статора возникают токи противоположного направления — взаимодействие этих токов и приводит к торможению ротора. При этом на выработку электроэнергии тратится запасенная транспортным средством кинетическая энергия, и по ее истощению (преобразованию в тепло и электроэнергию) происходит снижение скорости поезда или автомобиля.

Рекуперативное торможение в гибридных и электромобилях

Режим ускорения

Режим торможения

Рекуперацию в гибридных и электрических автомобилях реализовать сложнее, чему виной и небольшая масса, и специфика режима движения. В частности, рекуперативная система торможения крайне неэффективна при движении в плотном потоке с частыми, но небольшими разгонами и торможениями — электродвигатели в таком режиме не обеспечивают достаточного торможения, да и энергии они вырабатывают крайне мало. При длительных разгонах и торможениях, а также при движении с горки рекуперация более эффективна, однако рядовой владелец электромобиля или «гибрида» нечасто выезжает за город или переезжает из города в город.

Поэтому на автомобилях система рекуперативного торможения является на основной, а дополнительной — основное торможение производится с помощью обычных фрикционных тормозов. Кроме того, современные тормоза гибридных и электрических автомобилей — это сложная компьютеризированная система, которая рассчитывает оптимальные режимы торможения, перераспределяет нагрузку между фрикционной и рекуперативной системами торможения, контролирует работу ABS и т.д.

55. Реостатное торможение тяговых электродвигателей