Автомобілі з гібридною трансміссією і комбінованою енергетичною установкою (стр. 8 из 15)
Таблиця 3.7 – Сумарні втрати в системі гібридного приводу Пріус*
| Частота обертання осі, об/хв. | Частота обертання валу електро-двигуна, об/хв. | Втрати в передачі, Вт | Втрати в роторі електро-двигуна, Вт | Втрати в планетарній передачі, роторі генератора і сонячній шестерні, Вт | Сумарні втрати в системі гібридного приводу, Вт |
| 120 | 494 | 74,9 | 19,8 | 7,1 | 102 |
| 243 | 1000 | 158,5 | 31,6 | 23,7 | 214 |
| 366 | 1506 | 261,8 | 60,2 | 33,2 | 355 |
| 484 | 1991 | 369,8 | 109,0 | 40,5 | 519 |
| 608 | 2501 | 487,9 | 135,9 | 63,6 | 687 |
| 731 | 3007 | 617,2 | 161,7 | 84,2 | 863 |
| 851 | 3501 | 745,2 | 205,3 | 118,8 | 1069 |
| 972 | 3999 | 915,6 | 242,1 | 125,5 | 1283 |
| 1095 | 4505 | 1058,2 | 297,4 | 145,2 | 1501 |
| 1215 | 4999 | 1220,8 | 323,9 | 186,5 | 1731 |
| 1335 | 5492 | 1425,2 | 404,9 | 214,3 | 2044 |
| 1460 | 6006 | 1645,3 | 472,8 | 264,9 | 2383 |
* Випробування проводились при блокованому диференціалі і кімнатній температурі оливи
Повні втрати потужності для всієї гібридної системи приводу виміряні при випробуваннях елементів, що входять в конфігурацію А. Втрати, пов’язані з ротором електродвигуна виміряні при випробуваннях елементів, що входять в конфігурацію В. Це випробування проводилось при видаленні ротора електродвигуна і використанні його моделі(модель ротора складалася із фіктивного вала і підшипників, які використовувались, щоб утримувати в нормальному положенні інші елементи).
Для конфігурації С видалені додаткові елементи, включаючи ротор електродвигуна і генератора, сонячну шестерню і планетарну передачу, залишались лише головна передача, диференціал і ланцюгова передача.
При цьому випробуванні стало можливим визначити втрати в передачі. Це випробування, при виключенні втрат в роторі електродвигуна і шестернях з всієї системи гібридного приводу, дало можливість також визначити втрати пов’язані з планетарною передачею, ротором генератора і сонячною шестернею. Значення втрат потужності наведені в таблиці 3.7 і зображені на рисунку 3.13. Ці дані були зібрані на основі випробувань трьох конфігурацій.
Рисунок 3.22 – Втрати в гібридні системі приводу і її компонентах при температурі оливи 25 0С.
Втрати, які визначені при дослідженнях конфігурації В при різних температурах оливи приведені в таблицях 3.8-3.13 і зображено на рисунку 3.23. Як видно з рисунку 3.23 значення втрат зменшуються при підвищенні температури оливи. Це можна пояснити зміною в’язкості оливи.
Таблиця 3.8 – Втрати потужності при випробуваннях конфігурації В і температурі оливи 28 0С
| Частота обертання осі, об/хв. | Частота обертання валу електродвигуна, об/хв. | Крутний момент на осі, Н·м | Втрати, Вт | Температура оливи, 0С |
| 122 | 502 | 5,8 | 72,8 | 27,0 |
| Частота обертання осі, об/хв. | Частота обертання валу електродвигуна, об/хв. | Крутний момент на осі, Н·м | Втрати, Вт | Температура оливи, 0С |
| 243 | 1000 | 6,7 | 170,4 | 27,0 |
| 365 | 1502 | 7,6 | 291,1 | 27,0 |
| 486 | 1999 | 7,9 | 400,2 | 28,0 |
| 608 | 2501 | 8,4 | 534,6 | 28,5 |
| 729 | 2999 | 8,9 | 681,0 | 29,0 |
| 851 | 3501 | 9,4 | 837,3 | 29,0 |
| 972 | 3999 | 9,8 | 997,0 | 29,5 |
| 1094 | 4501 | 10,3 | 1180,5 | 30,0 |
| 1215 | 4999 | 10,7 | 1360,7 | 30,5 |
| 1337 | 5500 | 11,2 | 1565,0 | 31,5 |
| 1458 | 6006 | 12,1 | 1849,0 | 32,0 |
Таблиця 3.9 – Втрати потужності при випробуваннях конфігурації В і температурі оливи 40 0С
| Частота обертання осі, об/хв. | Частота обертання валу електродвигуна, об/хв. | Крутний момент на осі, Н·м | Втрати, Вт | Температура оливи, 0С |
| 122 | 502 | 5,3 | 66,6 | 40,5 |
| 243 | 1000 | 6,0 | 152,6 | 40,5 |
| 365 | 1502 | 6,7 | 256,7 | 40,5 |
| 486 | 1999 | 7,2 | 364,7 | 41,0 |
| 608 | 2501 | 7,7 | 490,0 | 41,0 |
| 729 | 2999 | 8,2 | 627,4 | 41,5 |
| 851 | 3501 | 8,5 | 757,1 | 42,0 |
| 972 | 3999 | 9,1 | 925,8 | 42,5 |
| 1094 | 4501 | 9,5 | 1088,8 | 43,0 |
| 1215 | 4999 | 10,2 | 1287,1 | 44,0 |
| 1337 | 5500 | 10,6 | 1481,1 | 44,5 |
| 1458 | 6006 | 11,3 | 1726,8 | 45,0 |
Таблиця 3.10 – Втрати потужності при випробуваннях конфігурації В і температурі оливи 50 0С
| Частота обертання осі, об/хв. | Частота обертання валу електродвигуна, об/хв. | Крутний момент на осі, Н·м | Втрати, Вт | Температура оливи, 0С |
| 122 | 502 | 5,2 | 65,3 | 50,0 |
| Частота обертання осі, об/хв. | Частота обертання валу електродвигуна, об/хв. | Крутний момент на осі, Н·м | Втрати, Вт | Температура оливи, 0С |
| 243 | 1000 | 6,0 | 152,6 | 50,5 |
| 365 | 1502 | 6,5 | 249,0 | 51,0 |
| 486 | 1999 | 7,0 | 354,6 | 51,5 |
| 608 | 2501 | 7,4 | 470,9 | 51,0 |
| 729 | 2999 | 7,9 | 604,4 | 51,5 |
| 851 | 3501 | 8,3 | 739,3 | 52,0 |
| 972 | 3999 | 8,6 | 874,9 | 52,0 |
| 1094 | 4501 | 9,1 | 1043,0 | 52,5 |
| 1215 | 4999 | 9,7 | 1233,5 | 53,0 |
| 1337 | 5500 | 10,2 | 1425,2 | 53,5 |
| 1458 | 6006 | 10,7 | 1635,1 | 54,5 |
Таблиця 3.11 – Втрати потужності при випробуваннях конфігурації В і температурі оливи 60 0С
| Частота обертання осі, об/хв. | Частота обертання валу електродвигуна, об/хв. | Крутний момент на осі, Н·м | Втрати, Вт | Температура оливи, 0С |
| 122 | 502 | 5,0 | 62,8 | 59,5 |
| 243 | 1000 | 5,5 | 139,9 | 59,5 |
| 365 | 1502 | 6,2 | 237,5 | 60,0 |
| 486 | 1999 | 6,8 | 344,5 | 60,0 |
| 608 | 2501 | 7,2 | 458,2 | 60,0 |
| 729 | 2999 | 7,9 | 604,4 | 60,0 |
| 851 | 3501 | 8,3 | 739,3 | 60,0 |
| 972 | 3999 | 8,6 | 874,9 | 60,0 |
| 1094 | 4501 | 8,9 | 1020,0 | 60,5 |
| 1215 | 4999 | 9,4 | 1195,4 | 61,0 |
| 1337 | 5500 | 10,0 | 1397,3 | 61,5 |
| 1458 | 6006 | 10,6 | 1619,8 | 62,0 |
Таблиця 3.12 – Втрати потужності при випробуваннях конфігурації В і температурі оливи 70 0С
| Частота обертання осі, об/хв. | Частота обертання валу електродвигуна, об/хв. | Крутний момент на осі, Н·м | Втрати, Вт | Температура оливи, 0С |
| 122 | 502 | 4,7 | 59,0 | 70,0 |
| Частота обертання осі, об/хв. | Частота обертання валу електродвигуна, об/хв. | Крутний момент на осі, Н·м | Втрати, Вт | Температура оливи, 0С |
| 243 | 1000 | 5,5 | 139,5 | 70,0 |
| 365 | 1502 | 6,2 | 237,5 | 70,0 |
| 486 | 1999 | 6,8 | 344,5 | 70,0 |
| 608 | 2501 | 7,1 | 451,8 | 70,0 |
| 729 | 2999 | 7,7 | 589,1 | 69,5 |
| 851 | 3501 | 8,2 | 730,4 | 69,5 |
| 972 | 3999 | 8,3 | 844,4 | 69,5 |
| 1094 | 4501 | 8,8 | 1008,6 | 70,0 |
| 1215 | 4999 | 9,1 | 1157,2 | 70,5 |
| 1337 | 5500 | 9,6 | 1341,4 | 71,0 |
| 1458 | 6006 | 10,1 | 1543,4 | 71,5 |
Таблиця 3.13 – Втрати потужності при випробуваннях конфігурації В і температурі оливи 80 0С
| Частота обертання осі, об/хв. | Частота обертання валу електродвигуна, об/хв. | Крутний момент на осі, Н·м | Втрати, Вт | Температура оливи, 0С |
| 122 | 502 | 4,0 | 50,2 | 82,5 |
| 243 | 1000 | 4,4 | 111,9 | 82,0 |
| 365 | 1502 | 5,5 | 210,7 | 80,5 |
| 486 | 1999 | 6,1 | 309,0 | 80,5 |
| 608 | 2501 | 6,6 | 420,0 | 80,5 |
| 729 | 2999 | 7,2 | 550,9 | 81,0 |
| 851 | 3501 | 7,8 | 694,8 | 81,0 |
| 972 | 3999 | 8,2 | 834,2 | 81,0 |
| 1094 | 4501 | 8,5 | 974,2 | 81,0 |
| 1215 | 4999 | 8,8 | 1119,1 | 81,5 |
| 1337 | 5500 | 9,2 | 1285,5 | 82,0 |
| 1458 | 6006 | 9,7 | 1482,3 | 82,0 |
Рисунок 3.23 – Залежність втрат потужності від температури оливи при випробуваннях конфігурації В
3.3 Випробування системи гібридного приводу за ефективністю основних елементів
Випробування системи гібридного приводу вимагає вирішення деяких питань:
- визначення обладнання для дослідження інвертора і електродвигуна;
- планування і підготовка алгоритму регулятора, щоб максимізувати крутний момент і забезпечувати його зміну;
- вирішення проблеми зворотного зв’язку для управління електродвигуном;
- обладнання дає при дослідженнях результат з частковою похибкою;
- використання моделі електродвигуна для випробування/підтвердження алгоритму регулятора;
- підготовка системи збору даних;