Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Układy napędowe pojazdów trakcyjnych z trójfazowymi silnikami prądu przemiennego

Stobiecki Andrzej, Dudek Roman

Napędy i Sterowanie

|

2019

|

R. 21, nr 1

82--87

PL

Istotne wady silników komutatorowych prądu stałego i przemiennego, związane przede wszystkim z istnieniem węzła komutator – szczotki oraz dużymi wymiarami i masą przy danej mocy, w powiązaniu z rozwojem energoelektroniki, spowodowały zastąpienie ich trójfazowymi silnikami prądu przemiennego. Do napędu pojazdów wykorzystywane są silniki synchroniczne ze wzbudzeniem elektromagnetycznym, silniki indukcyjne klatkowe oraz silniki synchroniczne wzbudzane magnesami trwałymi. W artykule przedstawiono typowy układ napędowy pociągu napędzanego silnikami synchronicznymi wzbudzanymi elektromagnetycznie. Zdecydowaną większość aktualnie wytwarzanych pojazdów napędzają silniki indukcyjne. Na podstawie literatury przedstawiono koncepcje obwodów głównych układów napędowych pojazdów z trójfazowymi silnikami klatkowymi przy zasilaniu z sieci napięcia stałego i przemiennego. Stwierdzono, że przy zasilaniu napięciem przemiennym stosowana jest jedna konfiguracja układu zasilania, wspólna dla niemal wszystkich pojazdów. Przy zasilaniu napięciem stałym istnieje większe zróżnicowanie konfiguracji układu napędowego. Poszczególne koncepcje zilustrowano, przedstawiając układy napędowe wybranych pojazdów. Silniki synchroniczne wzbudzane magnesami trwałymi wydają się być napędem, który będzie coraz szerzej stosowany w pojazdach trakcyjnych. W artykule opisano układ napędowy przykładowego pociągu, wyposażonego w takie silniki.

EN

Significant drawbacks of the DC and AC commutator motors, primarily associated with the existence of a commutator – brushes unit as well as large dimensions and weight for a given power, in conjunction with the development of power electronics, led to their replacement with the three-phase AC motors. Electromagnetically excited synchronous motors, squirrel-cage induction motors and permanent magnet synchronous motors are used to drive the traction vehicles. A typical drive system of a train driven by electromagnetically excited synchronous motors is presented in the article. The vast majority of currently produced vehicles are driven by induction motors. On the basis of the literature, the concepts of the main circuits of drive systems of vehicles with three-phase squirrel cage motors supplied with DC and AC voltage are presented. It was found that at the AC catenary supply a single configuration of the drive system is applied, common to almost all vehicles. There is a larger variety of configurations of the drive at the DC supply. The particular concepts are illustrated by presenting the drive systems of selected vehicles. The PMSMs seem to be the motors, which will be increasingly used in traction vehicles. The drive system of an exemplary train equipped with such motors is presented in the article.

2

Osiowe elektryczno-mechaniczne zespoły napędowe do pojazdów

Dzida Jan

Napędy i Sterowanie

|

2019

|

R. 21, nr 5

69--73

PL

Artykuł dotyczy zaawansowanych konstrukcji elektryczno-mechanicznych zespołów napędzania kół jednej osi w samochodach elektrycznych i hybrydowych. W przypadku systemów hybrydowych stosuje się je tylko w układach 4x4, w osi o dodatkowo dołączanym napędzie. Propozycje rozwiązań czołowych firm nie ograniczają się tylko do prostego zespołu elektryczny silnik – przekładnia, ale dodatkowo obejmują możliwość kierunkowego napędzania pojazdu (funkcja systemu torque vectoring), a czasem również zmianę przełożenia. W artykule poddano pogłębionej analizie zespół napędowy, który zawiera elektryczny silnik napędowy i przekładnię przeniesienia napędu oraz dodatkowy silnik elektryczny wraz z przekładniami do sterowania działaniem walcowego mechanizmu różnicowego. Przeprowadzono analizę kinematyki tego złożonego układu, w którym przez wymuszanie odpowiedniego ruchu obrotowego satelitów mechanizmu różnicowego oddziałuje się na kierunek jazdy samochodu. Omówiono również zespolony mechanizm napędowy realizujący dodatkową funkcję kierunkowego napędzania poprzez bardzo oryginalny i uproszczony układ przekładni oraz rozwiązanie pozbawione mechanizmu różnicowego, jednak z zachowaną funkcją oddziaływania na kierunek jazdy przez użycie sprzęgieł ciernych. Opisane zespoły poddano ocenie i porównaniu względem siebie oraz w stosunku do układów, w których każde koło osi jest napędzane odrębnym silnikiem. W części końcowej podjęto próbę wskazania kierunków dalszego rozwoju takich zespołów.

EN

The article applies to the advanced electro-mechanical designs of single axle drivetrain in electric and hybrid cars. In the case of hybrid systems, they are used only in 4x4 systems, in the axle of an additionally engaged drive. The solutions offered by leading companies are not limited to the simple electrical motor-transmission unit, but additionally include the possibility of directional propulsion of the vehicle (torque vectoring system function), and sometimes also the gear ratio shift. The article analyzes the drivetrain in detail, which includes an electric drive motor and transmission drive, as well as an additional electric motor with gears to control the operation of the helical differential. The kinematics analysis of this complex system was carried out, in which by forcing the appropriate rotational movement of the differentials satellites, the direction of the car is influenced. Also discussed is a complex drive mechanism that provides an additional function of directional propulsion through a very unique and simplified transmission system and a solution without a differential mechanism, but with the preserved function of influencing the direction of drive through the use of friction clutches. The described assemblies were evaluated and compared with each other and in relation to systems in which each wheel of the axle is driven by a separate motor. In the final part, an attempt was made to indicate the directions of further developments of such systems.

3

Osiowe elektryczno-mechaniczne zespoły napędowe do pojazdów

Dzida J.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2018

|

Nr 2 (118)

67--72

PL

Artykuł dotyczy zaawansowanych konstrukcji elektryczno-mechanicznych zespołów napędzania kół jednej osi w samochodach elektrycznych i hybrydowych. W przypadku systemów hybrydowych stosuje się je tylko w układach 4x4, w osi o dodatkowo dołączanym napędzie. Propozycje rozwiązań czołowych firm nie ograniczają się tylko do prostego zespołu elektryczny silnik-przekładnia, ale dodatkowo obejmują możliwość kierunkowego napędzania pojazdu (funkcja systemu torque vectoring), a czasem również zmianę przełożenia. W artykule poddano pogłębionej analizie zespół napędowy, który zawiera elektryczny silnik napędowy i przekładnię przeniesienia napędu oraz dodatkowy silnik elektryczny wraz z przekładniami do sterowania działaniem walcowego mechanizmu różnicowego. Przeprowadzono analizę kinematyki tego złożonego układu, w którym przez wymuszanie odpowiedniego ruchu obrotowego satelitów mechanizmu różnicowego oddziałuje się na kierunek jazdy samochodu. Omówiono również zespolony mechanizm napędowy realizujący dodatkową funkcję kierunkowego napędzania poprzez bardzo oryginalny i uproszczony układ przekładni oraz rozwiązanie pozbawione mechanizmu różnicowego, jednak z zachowaną funkcją oddziaływania na kierunek jazdy przez użycie sprzęgieł ciernych. Opisane zespoły poddano ocenie i porównaniu względem siebie oraz w stosunku do układów, w których każde koło osi jest napędzane odrębnym silnikiem. W części końcowej podjęto próbę wskazania kierunków dalszego rozwoju takich zespołów.

EN

The article applies to the advanced electro-mechanical designs of single axle drivetrain in electric and hybrid cars. In the case of hybrid systems, they are used only in 4x4 systems, in the axle of an additionally engaged drive. The solutions offered by leading companies are not limited to the simple electrical motortransmission unit, but additionally include the possibility of directional propulsion of the vehicle (torque vectoring system function), and sometimes also the gear ratio shift. The article analyzes the drivetrain in detail, which includes an electric drive motor and transmission drive, as well as an additional electric motor with gears to control the operation of the helical differential. The kinematics analysis of this complex system was carried out, in which by forcing the appropriate rotational movement of the differentials satellites, the direction of the car is influenced. Also discussed is a complex drive mechanism that provides an additional function of directional propulsion through a very unique and simplified transmission system and a solution without a differential mechanism, but with the preserved function of influencing the direction of drive through the use of friction clutches. The described assemblies were evaluated and compared with each other and in relation to systems in which each wheel of the axle is driven by a separate motor. In the final part, an attempt was made to indicate the directions of further developments of such systems.

4

Porównanie różnych sposobów kierunkowego napędzania pojazdów silnikami elektrycznymi

Dzida J.

Napędy i Sterowanie

|

2017

|

R. 19, nr 2

50--55

PL

W artykule omówiono ideę kierunkowego napędzania pojazdów i systemy ją realizujące (vector drive). W systemach takich oddziaływanie na kierunek ruchu pojazdu dokonuje się przez różnicowanie sił napędowych na kołach po jego lewej i prawej stronie. Opisano przykładowe aktywne mechanizmy różnicowe, które w pojazdach napędzanych silnikiem spalinowym są podstawowym elementem systemu. Wskazano na trudne do pokonania problemy tych konstrukcji, co skutkuje ich małą popularnością. W elektrycznych systemach napędowych, z uwagi na możliwość stosowania kilku silników napędowych, realizacja kierunkowego napędzania wydaje się łatwiejsza. Przedstawiono i poddano analizie kilka wariantów elektrycznych układów tego typu, takich jak: z aktywnym mechanizmem różnicowym zbudowanym z użyciem dwóch maszyn elektrycznych, z dwoma odrębnymi silnikami elektrycznymi do indywidualnego napędzania koła lewego i prawego oraz system zawierający walcowy mechanizm różnicowy, w którym na ruch obrotowy satelitów oddziałuje dodatkowy silnik sterujący. Podjęto próbę porównania wymienionych układów. Jako kryteria oceny przyjęto złożoność i koszt konstrukcji oraz problemy występujące w sterowaniu. W artykule została przedstawiona również koncepcja autora dotycząca nowego elektrycznego systemu napędzania kierunkowego. Celem tej propozycji jest osiągnięcie uproszczenia konstrukcji i obniżenie kosztu. W podsumowaniu wskazano, że stosunkowo łatwa realizacja kierunkowego napędzania w pojazdach elektrycznych i wynikająca stąd poprawa bezpieczeństwa może być dodatkowym argumentem przemawiającym za ich upowszechnieniem.

EN

The article covers the issue of the vector drive of vehicles and systems of implementation. Such systems have the impact on the direction of motion of the vehicle achieved by varying the driving forces on the wheels to the left and right side. The active differentials, which are essential in vehicles powered by combustion engines were described. Insurmountable problems of these structures, resulting in their low popularity were also pointed out. In the electric drive systems, due to the possibility of using several drive motors, the implementation of vector drive seems to be easier. The article presents and analyzes several variants of the electrical systems of this type, such as: active differential constructed using two electric machines with two separate electric motors to drive the wheels of the left and right individually and a system comprising a cylindrical differential, wherein the rotary motion of satellites is affected by an additional engine control unit. Attempts to compare these systems were made. The evaluation criteria included complexity and cost of construction and problems in control. This article presents the author’s concept on the new electric vector drive system. The aim of this offer is to achieve simplified design and reduction of costs. The summary indicated that relatively easy implementation of vector drive in electric vehicles and the resulting improvement in security could be an additional argument for their popularization.

5

Układy napędowe pojazdów trakcyjnych z trójfazowymi silnikami prądu przemiennego

Stobiecki A., Dudek R.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2017

|

Nr 1 (113)

49--55

PL

Istotne wady silników komutatorowych prądu stałego i przemiennego, związane przede wszystkim z istnieniem węzła komutator – szczotki oraz dużymi wymiarami i masą przy danej mocy, w powiązaniu z rozwojem energoelektroniki, spowodowały zastąpienie ich trójfazowymi silnikami prądu przemiennego. Do napędu pojazdów wykorzystywane są silniki synchroniczne ze wzbudzeniem elektromagnetycznym, silniki indukcyjne klatkowe oraz silniki synchroniczne wzbudzane magnesami trwałymi. W artykule przedstawiono typowy układ napędowy pociągu napędzanego silnikami synchronicznymi wzbudzanymi elektromagnetycznie. Zdecydowaną większość aktualnie wytwarzanych pojazdów napędzają silniki indukcyjne. Na podstawie literatury przedstawiono koncepcje obwodów głównych układów napędowych pojazdów z trójfazowymi silnikami klatkowymi przy zasilaniu z sieci napięcia stałego i przemiennego. Stwierdzono, że przy zasilaniu napięciem przemiennym stosowana jest jedna konfiguracja układu zasilania, wspólna dla niemal wszystkich pojazdów. Przy zasilaniu napięciem stałym istnieje większe zróżnicowanie konfiguracji układu napędowego. Poszczególne koncepcje zilustrowano przedstawiając układy napędowe wybranych pojazdów. Silniki synchroniczne wzbudzane magnesami trwałymi wydają się być napędem, który będzie coraz szerzej stosowany w pojazdach trakcyjnych. W artykule opisano układ napędowy przykładowego pociągu, wyposażonego w takie silniki.

EN

Significant drawbacks of the DC and AC commutator motors, primarily associated with the existence of a commutator – brushes unit as well as large dimensions and weight for a given power, in conjunction with the development of power electronics, led to their replacement with the three-phase AC motors. Electromagnetically excited synchronous motors, squirrel-cage induction motors and permanent magnet synchronous motors are used to drive the traction vehicles. A typical drive system of a train driven by electromagnetically excited synchronous motors is presented in the article. The vast majority of currently produced vehicles are driven by induction motors. On the basis of the literature, the concepts of the main circuits of drive systems of vehicles with three-phase squirrel cage motors supplied with DC and AC voltage are presented. It was found that at the AC catenary supply a single configuration of the drive system is applied, common to almost all vehicles. There is a larger variety of configurations of the drive at the DC supply. The particular concepts are illustrated by presenting the drive systems of selected vehicles. The PMSMs seem to be the motors, which will be increasingly used in traction vehicles. The drive system of an exemplary train equipped with such motors is presented in the article.

6

Porównanie różnych sposobów kierunkowego napędzania pojazdów silnikami elektrycznymi

Dzida J.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2016

|

Nr 1 (109)

133--138

PL

W artykule omówiono ideę kierunkowego napędzania pojazdów i systemy ją realizujące (vector drive). W systemach takich oddziaływanie na kierunek ruchu pojazdu dokonuje się przez różnicowanie sił napędowych na kołach po jego lewej i prawej stronie. Opisano przykładowe aktywne mechanizmy różnicowe, które w pojazdach napędzanych silnikiem spalinowym są podstawowym elementem systemu. Wskazano na trudne do pokonania problemy tych konstrukcji, co skutkuje ich małą popularnością. W elektrycznych systemach napędowych, z uwagi na możliwość stosowania kilku silników napędowych, realizacja kierunkowego napędzania wydaje się łatwiejsza. Przedstawiono i poddano analizie kilka wariantów elektrycznych układów tego typu, takich jak: z aktywnym mechanizmem różnicowym zbudowanym z użyciem dwóch maszyn elektrycznych, z dwoma odrębnymi silnikami elektrycznymi do indywidualnego napędzania koła lewego i prawego oraz system zawierający walcowy mechanizm różnicowy, w którym na ruch obrotowy satelitów oddziałuje dodatkowy silnik sterujący. Podjęto próbę porównania wymienionych układów. Jako kryteria oceny przyjęto złożoność i koszt konstrukcji oraz problemy występujące w sterowaniu. W artykule została przedstawiona również koncepcja autora dotycząca nowego elektrycznego systemu napędzania kierunkowego. Celem tej propozycji jest osiągnięcie uproszczenia konstrukcji i obniżenie kosztu. W podsumowaniu wskazano, że stosunkowo łatwa realizacja kierunkowego napędzania w pojazdach elektrycznych i wynikająca stąd poprawa bezpieczeństwa, może być dodatkowym argumentem przemawiającym za ich upowszechnieniem.

EN

The article covers the issue of the vector drive of vehicles and systems of implementation. Such systems have the impact on the direction of motion of the vehicle achieved by varying the driving forces on the wheels to the left and right side. The active differentials, which are essential in vehicles powered by combustion engines were described. Insurmountable problems of these structures, resulting in their low popularity were also pointed out. In the electric drive systems, due to the possibility of using several drive motors, the implementation of vector drive seems to be easier. The article presents and analyzes several variants of the electrical systems of this type, such as: active differential constructed using two electric machines with two separate electric motors to drive the wheels of the left and right individually and a system comprising a cylindrical differential, wherein the rotary motion of satellites is affected by an additional engine control unit. Attempts to compare these systems were made. The evaluation criteria included complexity and cost of construction and problems in control. This article presents the author's concept on the new electric vector drive system. The aim of this offer is to achieve simplified design and reduction of costs. The summary indicated that relatively easy implementation of vector drive in electric vehicles and the resulting improvement in security could be an additional argument for their popularization.