Тема: Асинхронный двигатель системы турбонаддува бензинового двигателя 2 кВт, 24000 об/мин, 42 В

Одной из ключевых задач, которые решают автопроизводители в наши дни, является уменьшение размеров силового агрегата. При этом показатель мощности двигателя необходимо увеличить, снизив при этом расход топлива.
Свою лепту в проведение модернизации автомобильных двигателей вносят и экологи, постоянно ужесточая требования к выбросам выхлопных газов. Добиться требуемых характеристик от силовой установки позволяет турбонаддув. [1] В движении автомобиль с легкостью набирает скорость, но при тогании с места на малых оборотах, возникает проблема малого крутящего момента. Из-за недостатка воздуха в камере сгорания, возникает турбояма в режимах перехода от холостого хода к форсированному режиму набору скорости автомобиля. Качество решения этой проблемы характеризуется количеством времени, необходимым для разгона автомобиля до скорости 100 км/ч Вопросы повышения преемственности автомобиля решаются различными способами. Крутящий момент двигателя пропорционален доле свежей смеси в наполнении цилиндра. Поэтому максимальный крутящий момент может быть увеличен путем сжатия воздуха перед его поступлением в цилиндр. Наиболее простые технические решения основаны на применении динамического надува воздуха. Увеличивает давление во впускном коллекторе за счет воздухозаборников особой формы при движении с высокой скоростью.
Больше, чем при динамическом наддуве, наполнение цилиндра и, тем самым, повышение крутящего момента возможно при использовании воздухонагнитателей (механический наддув) При механическом надуве, благодаря непосредственному приводу нагнетателя от коленчатого вала двигателя, частота вращения вала нагнетателя напрямую зависит от оборотов коленчатого вала.
Среди известных способов наддува наиболее распространенным является турбонаддув с использованием энергии ОГ. Этот способ делает возможным остижение большого крутящего момента и мощности при относительно высоком КПД даже у двигателей с малым рабочим объемом. К недостаткам двигателя с турбонаддувом относят низкий крутящий момент при очень малых оборотах коленчатого вала. Возникает турбояма. Энергии содержащейся в ОГ недостаточно для раскручивания лопастей турбины. Задержка в работе турбонагнетателя возникает при ускорении с малых значений частоты вращения КВ. Этот недостаток можно компенсировать дополнительным электродвигателем, раскручивающим турбину на низких оборотах или дополнительным компрессором с электроприводом. Они ускоряют вращение рабочего колеса компрессора или поток воздуха не зависимо от потока ОГ и форсируют тем самым набор крутящего момента .
...
Купить

В выпускной квалификационной работе рассмотрены физико-технические основы разработки электрического турбонаддува с целью улучшения динамики легковых автомобилей. В качестве привода турбины выбран трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором мощностью 2 кВт, напряжением питания 42 В, частотой вращения 30000 об/мин. Рассмотрены основные требования к электрической машине, выполнен электромагнитный расчет ее основных конструктивных параметров по методике В. Н. Дмитриева и И.П. Копылова, построены рабочие и пусковые характеристики.
При помощи программного обеспечения Ansys Maxwell построена модель двигателя по данным электромагнитного расчета. Получены графики, рабочих пусковых и регулировочных характеристик.
Купить