Electric Vehicles- 4 EVs V s 4

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "Electric Vehicles- 4 EVs V s 4"

Gizem Akbay
6 yıl önce
İzleme sayısı:

1 Electric Vehicles-4

2 Elektrikli Taşıtlarda Kullanılan Elektrik Motorları AC motor veya DC motor?

3 Nasıl Bir Elektrik Motoru? EV lerin kontrolünde amaç torkun kontrol edilmesidir. Gaz kesme (hız azaltımı) ve frenleme kontrol sistem girişleridir. Kontrol sistemi hızlı tepki ve düşük salınımlı olmalıdır. Elektrik motoru: Geniş bir aralıkta hız regülasyonu sağlayabilmelidir Kısa sürede hızlanmanın sağlanabilmesi için düşük devirlerde dahi yüksek tork üretmelidir. Yüksek aşırı yük kapasitesine sahip olmalıdır. Yüksek hızlarda belirli bir güç değerine sahip olmalıdır. Elektrik motorları ---Sürekli güç değeri (Peak değer bu değerin 8-10 katıdır) İçten yanmalı motorları----peak güç değeri

4 Sınıflandırma

5 Elektrikli Taşıtlarda Kullanılan Elektrik Motorları Elektrikli taşıtlarda; DC seri motor, AC indüksiyon (asenkron) motor, Sabit mıknatıslı senkron motor Anahtarlamalı relüktans motor kullanılmaktadır.

6 Kontrol Sistemi

7 DC Seri Motor Kontrol kolaylığı, Bataryanın zaten DC oluşu, Yüksek tork(startdan itibaren) Değişken yük koşullarında hızı sabit tutma zorluğu, Fırça ve kollektörlerin aşınması,

8 Fırçasız DC (BLDC) Motor Günümüzün hızla gelişen yaygınlaşan teknolojilerindendir. Endüvi sargıları sabit mıknatıs ile yer değiştirmiş ve fırça-kollektör ortadan kaldırılmıştır. Gelişmiş sabit mıknatıslar yardımıyla daha yüksek kg/nm oranına sahip makineler üretilebilmektedir. Bu sayede havacılık ve uzay gibi ağırlığın kritik olduğu uygulamalarda kullanılmaktadır. Bir, 2 ve üç fazlı yapılabilseler de 3 fazlı olanlar daha yaygındır.

9 Fırçasız DC (BLDC) Motor Uzun ömürlüdürler, Sık bakım gereksinimi ortadan kaldırılmıştır, Yüksek verim, Yüksek tepki hızı,

10 Fırçasız DC (BLDC) Motor İlk yatırım maliyeti yüksektir, AC sürücü gereksinimi (sürücü kontrol devreleri daha karmaşıktır).

11 Fırçasız DC (BLDC) Motor BLDC motor,motor, denetleyici ve posizyon sensöründen oluşur. Stator sabit kalırken sabit mıknatıslar (genellikle Neodymium-iron-boron: NdFeB) döner. Pozisyon sensörü DC motordaki komütatör gibi işlev görür: Rotor pozisyonunu yansıtmak, Akımın fazını tespit etmek, Manyetik akının dağılımını tespit etmek. BLDC bir AC motordur ve sargılar yıldız veya üçgen bağlanır.

12 Fırçasız DC (BLDC) Motor

13 Fırçasız DC (BLDC) Motor Yıldız bağlantı için ud: iletimdeki iki sargıda düşen gerilim; E: iletimdeki iki sargının zıt EMK sı; K T : tork sabiti; Ke: zıt EMK sabiti. Görüldüğü gibi BLDC motorlarda, akım-tork ve gerilim-hız ilişkileri DOĞRUSAL dır.

14 AC Indüksiyon Motoru Nikola Tesla Alternatör 1883-Nikola Tesla Çok fazlı indüksiyon motoru Michail Ospilovich Dolivo-Dobrovolsky- Sincap kafesli rotor Michail Ospilovich Dolivo-Dobrovolsky

15 AC Indüksiyon Motoru:Tork-Hız Karakteristiği

16 AC Indüksiyon Motoru:Rotor Direnci r a >r b >r c >r d >r e

17 AC Indüksiyon Motoru Genellikle 3 fazlı Bataryadan beslendiği için DC/AC dönüşüm gerektirir. Regeneretif frenleme yapabilir.

18 AC Indüksiyon Motoru:Enerji Akışı

19 AC Indüksiyon Motoru

20 AC Indüksiyon Motoru

21 Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlar (PMSM) PMSM: Yüksek verim, Yüksek güç faktörü, Yüksek tork yoğunluğu, Yüksek aşırı yük kapasitesi, Dayanıklılık, Düşük bakım gereksinimi, Kompakt yapı, Düşük ağırlık gibi avantajlara sahiptir.

22 Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlar (PMSM) Yüksek enerjili sabit mıknatıslar hacim ve ağırlığın azalmasına imkan tanımaktadır. Rotor sargısının (kısa devre çubuğunun) bulunmaması nedeniyle rotor bakır kayıpları yok edildiğinden verim yükselmektedir. Bu özellikleri ile EV uygulamaları için uygun bir seçim olarak görülmektedir.

23 Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlar (PMSM) Bunun yanında; Sabit mıknatılsarın yüksek maliyeti (dolayısıyla yüksek motor maliyeti), Demagnetizasyonriski (yüksek sıcaklık nedeniyle) Kontrol karmaşıklığı, gibi dezavantajları bulunmaktadır.

24 Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlar (PMSM) BDCM, trapezoidal zıtemk üretir ve sabit tork üretmek için kare dalga stator akımları gerektirirken; PMSM,sinüsoidal zıtemk üretir ve sabit tork üretmek için sinüsoidal stator akımları gerektirir. PMSM, sargılı rotorlu senkron makine ile benzerdir. Farklı olarak PMSM servo uygulamalarda kullanılır, damper sargısı yoktur, alan sargısı yerine uyarım sabit mıknatıslar ile elde edilir. Bu nedenle PMSM nin d, qmodeli senkron makinenin modelinden damper sargısı ve alan akımı etkileri çıkarılarak elde edilir.

25 Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlar (PMSM) burada, x gerilim (u) veya akım (i) olabilir.

26 Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlar (PMSM) Ψd, Ψq: sırasıyla d ve q ekseni kaçak akıları; Ld, Lq: dq eksenleri self endüktansı; id, iq: dq- akımları; ud, uq: dq-eksen gerilimleri; ωr: rotor açısal hızı; rs: stator direnci; pm: kutup sayısı; Ψ: rotor sabit mıknatısı tarafından üretilen kaçak akı; Te: motor torku; TL: yük torku; J: atalet momenti katsayısı; B: sürtünme katsayısı; p: diferansiyel operatörü (d/dt).

27 Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlar (PMSM)

28 Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlar (PMSM) FIGURE 8 24 The drive control unit on a Honda hybrid electric vehicle controls the current and voltage through the stator windings of the motor.

29 Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlar (PMSM) FIGURE 8 27 A Toyota motor speed sensor called a resolver. (Courtesy of University of Toyota and Toyota Motor Sales, U.S.A., Inc.)

30 Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlar (PMSM) FIGURE 8 28 Each coil in the speed sensor (resolver) generates a unique waveform, allowing the motor controller to determine the position of the rotor in the motor. The top waveform is coil A, the middle waveform is coil B, and the bottom waveform is coil C. The controller uses the three waveforms to determine the position of the rotor.

31 Sabit Mıknatıslı Senkron Motorlar (PMSM) FIGURE 8 29 The underside of the Toyota Prius controller showing the coolant passages used to cool the electronic control unit.

32 GM,85 kw (114 hp) PM motor (Chevrolet Spark EV).

Benzer belgeler

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ

ANKARA ÜNİVERSİTESİ GAMA MESLEK YÜKSEKOKULU ELEKTRİK VE ENERJİ BÖLÜMÜ ALTERNATİF ENERJİ KAYNAKLARI TEKNOLOJİSİ RÜZGAR GÜCÜ İLE ELEKTRİK ÜRETİMİ 4. HAFTA 1 İçindekiler Rüzgar Türbini Çalışma Karakteristiği