Аннотация 2
Введение 5
1 Анализ разработок вентильно-индукторных двигателей с бездатчиковым управлением 7
2 Разработка электрической принципиальной схемы управления вентильно-индукторным двигателем 16
3 Поверочный расчет 26
4 Расчет элементов электрической принципиальной схемы блока управления приводом 44
Заключение 51
Список используемых источников 52
Современный Автомобиль - это сложнейший комплекс различных систем. На сегодняшний день процесс развития автомобиля перманентен, создаются концепты с новыми, невероятно сложными механизмами и агрегатами, однако растут и требования по надежности транспортного средства в целом и его отдельных узлов. В то же время, потенциальный покупатель желает получить автомобиль за меньшие деньги. Именно поэтому, для сохранения безубыточного производства, современным автомобилям требуется технологическое упрощение уже имеющихся узлов и агрегатов, повышения их надежности и при этом необходимо сохранить всю функциональностью. Решить эти проблемы призваны научные исследования.
Открытие Фарадеем закона электромагнитной индукции, а также работы Максвелла и Ленца послужили фундаментом для развития электрических машин. Однако первые образцы электрических машин на основе исследований этих ученых появились в середине Х1Х века.
Сегодня подавляющее большинство приводов на борту автомобиля выполнено на основе коллекторного электродвигателя постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, или реже, с электромагнитным возбуждением.
К недостаткам таких электродвигателей можно отнести наличие скользящих контактов (коллектора и щеток), являющимися источниками радиопомех и снижающие надежность работы в целом. Двигатель имеет сложную конструкцию, а также довольно дорог в эксплуатации.
Сегодня мы можем говорить, что электропривод - это показатель эффективности энергосберегающих технологий, так как, согласно статистическим данным, электрический двигатель потребляет около 70% всей вырабатываемой в мире энергии. Тем более, что автомобиль является автономным объектом и количество вырабатываемой энергии на его борту ограничено возможностями генераторной установки и аккумуляторной батареи [c.6, 7]. Разработка высокопроизводительных, компактных и экономичных систем привода - одно из самых приоритетных направлений развития современной техники.
Благодаря современным тенденциям развития микроэлектроники и вычислительной техники, активно идет поиск новых, более совершенных конструктивных решений бесконтактных двигателей постоянного тока (БДПТ), которые управляются цифровыми электронными устройствами. Все многообразие конструктивный и технологический моделей новых электрических машин обусловливается следующими факторами:
• возможность внедрение любого алгоритма управления.
• баланс между относительной рентабельностью и эксплуатационным показателями.
Из многообразия видов БДПТ малой и средней мощности в настоящее время интенсивно развиваются и совершенствуются два типа БДПТ: с возбуждением от постоянных магнитов (ПМ) и с самовозбуждением, обладающие электромагнитной редукцией частоты вращения ротора.
К первому типу БДПТ относятся в общем случае два вида электродвигателей с m-фазными обмотками управления: с ПМ в воздушном зазоре и с ПМ в магнитопроводе ротора или статора. Ко второму типу БДПТ относятся вентильные индукторно-реактивные двигатели (ВИД) с m-фазными обмотками самовозбуждения-управления [с.3].
ВИД для нормальной работы требует в своем составе датчик положения ротора (ДПР). Помимо этого, в силу конструктивных особенностей, ВИД необходим сложный алгоритм управления, и его реализация на дискретных элементах достаточно не технологична. Однако на сегодняшний день достижения микропроцессорной техники существенно повышают рентабельность электропривода, этому, в большей степени, способствует решение отказаться от ДПР, заменив его на программный аналог [c. 22, 25].
В результате работы над бакалаврской работой была разработана система управления вентильно-индукторным двигателем без датчика положения ротора. В ходе работы над дипломным проектом для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
- проанализированы уже внедренные модели ВИД;
- проанализированы основные зависимости ВИД;
- были определены обмоточные данные, главные размеры магнитной системы;
- был создан алгоритм работы системы управления ВИД;
- подготовлена электрическая принципиальная схема системы управления, так же был сделан расчет её элементов;
- проведен расчет элементов электрической принципиальной схемы;
- рассмотрены вопросы технологии изготовления вентильно-индукторных двигателей.