Mô phỏng hệ thống động lực điện cho ô tô con

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.9 MB, 84 trang )

...................................................................................3
.......................................................................................................5
L

..................................................................................................................7
T
1.1.

..............................................................8
........................................................................................................8

L

.......................................................................................9
..................................................................13
............................................................................17

1.2. T

.................................................20

1.3. M

.........................................23

M

.................................................................................23

N

................................................................................24

P

..........................................................................24

X
S

...................................................25
.........................................................................25

M

........................................................................................27
M

..........................................................................27

M

VT ............................................................31

M

.................................................................34

M

........................................................35

2.3. K

...............................45
..............................................................50
.......................................................................50

T

.............................................58
M

................................................................................58

S

.......................................................................59

X

...........................................61

1

........................................................64
..................................................................................69
K

.........................................................71

K

......................71

K

........72
....................................................................73

K

.....................................................................................................................81

T

.....................................................................................................83

2

,
CVT
LPG
IM

Continuosly variable tranmission
Liquified Petroleum Gas
K
Induction Motor

SynRM
SRM
BLDC

Synchronous Reluctance Motor
Switched Reluctance Motor
Brushless DC Motor

PVC
IPM

Pseudo Vector Control
Interior
Permanent
Motor

T L
TLC
U
U
U
ф
ω

Magnet

T
V
V
V

Wb
Rad/s

T
T

iclc

T

T

J

M

kg.m2

M
Mc
ii
Mcvt
icvt
Lch
Rs
Rp
da

M
M

N.m
N.m
A
N.m

Mcxe
b

M
V

M
T

m
m
m
m

M
a

M
K

N.m
Rad/s
Rad/s2
N.m

m

b

K

m

xe



3

L
Fx

L

m
N

Pf
P

L
L

N

N

f0
v
NL
NM
NS
Z
PS
PM
PL

V
Negative Large
Negative Medium
Negative Small
Zero
Positive Small
Positive Medium
Positive large

m/s2

4

Không

D
ạ

M

T
M
M
L
M
M
L
S
S
M
M
M

d

n. ..................................................14
– SRM. .............................................................15
L
( )
m bi n Hall (b).............................16
SPM IPM .........................................................17
................................................19
............................................................................25
.......................................................26
..............................................................28
...............................................................29
.............................................................30

.........................................30
........................................31
.............................................................32
VT ........................................33
R
R
cvt .................................................34
....................................................................35
..........................35
...................................................38
..................................39
c và mô men tác d ng lên bánh xe ô tô ............................................40
l c và mô men tác d ng lên bánh xe b
ng ..............................42
l c và mô men tác d ng lên bánh xe ch
ng ...........................43
................................................44
.............................................45
................................46
= 170A .......................................................................................47

= 1,6 .....................................................................................................48
M
.......................................................................52
ạ .........................................................54
........................................55
.......................................................................57
N
...........................................................................57
V

..........59

cvt

5

S

........................................................................60
............................................................61
M
.................62
.................................63
M
...................63
( ) ..............................................................64
( ) .....................................................65
K ..............................................65
M .....................................................66
.........................................................66
..........................................................67
R ........................................................68
R ...........................................68
L
.........................................69
L
............................70
ạ
– 70km/h – 90km/h

...................................................................................................................................71
Q
...................72
ạ
km/h ...........................................................................................................................74
ạ
.......................................75
................76
...............77
ạ
.............................................................................................................78
.....79

6

N

ạ

ạ

ô tô

V

ô tô

cho

.

L
M

-

-S

N
VT

-

.
c th c hi n tại b môn ô tô và xe chuyên d ng, Vi
l

T

ại h c Bách Khoa Hà N
ũ

anh ch

is

ng

ng dẫn tr c ti p c a

c s hỗ tr c a các th y trong B môn và các

ng nghi p.

Do th i gian hạn ch , n i dung nghiên c u tr i r ng trên nhi
nhau nên không tránh kh i các thi u sót. R t mong nh
th y, các anh ch

ng nghi

tài hoàn thi

c s góp ý c a các
u

ti p theo.
N
T

7

c khác

1.1.

Ô tô
S phát tri n

n giao thông

không gi ng nhau, mỗ

c có m

ng là t

các khu v c trên th gi i nói chung

nh riêng v tiêu chuẩn khí th i c a xe,
c c i ti

ũ

tạo ra loại ôtô mà m c ô

nhiễm là th p nh t và gi m t i thi u s tiêu hao nhiên li u.N
ạ

ạ

xe chạy b ng d

ho c các nhiên li u khác gây ô nhiễ
ngày m t x

ng

sinh

nh

, làm cho b u khí quy n
ã

i. Có nhi u gi

c công b trong
X

p trung hoàn thi
LP

s d ng các loại nhiên li u không truy n th
n, pin nhiên li
(

)

z

ng m t tr

tô sạch không gây ô nhiễm là m

ng t i c a

các nhà nghiên c u và ch tạo ôtô ngày nay.
(z

n v nguyên t c là ôtô sạ
khí trong thành ph .
ạ

)

iv

ng không

n có
(

)

ễ
ạ

90% (
)

g

ạ

ạ
K
N
ỗ

( -wheel).
8

(

)

ỗ

T
(

)

-w

ô tô
ạ

ôtô chạy b

n

g p ph i

v n

ạ

cung c p
ạ

ạ

Nh
chạ

ng ngại khác c

n vào ng d ng th c t là kh

trong ôtô

c gi i quy

c,

i,

u hòa không khí

.

X

ô tô

ngu

:Ở

c phát tri n,

cho ô tô ã

ng

xu th chung, ô tô chạ
P

Theo

n ti

ô tô chạy b ng pin nhiên li

nhiên li u

nâng cao ch

ng

c a các loại nhiên li u l ng truy n th ng, các loại nhiên li u khí (LPG, khí
thiên nhiên) s

c áp d ng r ng rãi trên ô tô, các loại nhiên li u sinh h

ethanol, colza) có l i th so sánh th p v m

(

ng và giá thành nhiên li u

này còn cao nên hạn ch v m t s d ng, các nhiên li u t ng h p t khí thiên nhiên
c nghiên c u, nhiên li
do

n v ng ng d ng

công ngh và giá thành cao.

1.1.1.
Chi

c ch tạ

Gustave Trouve. Nó là m t chi
chi u công su t

c cung c

i lái kho ng 160 kg. K

toàn b
t

ã

ạ

15 km/h và

ạ trong phạm vi 16 km.

9

1881 do kỹ

i Pháp

c trang b

n m t

n b i c quy chì-

. Tr
ch

ng
ạt

N

ạ
ạ

có th

ã

c c a xe kéo ng a. Công chúng b

u quan tâm t i xe không

ng a kéo ho c là ô tô theo cách g i hi

mà

Ở Châu Âu, s

n cạnh tranh v

t xa t c

ng nh a làm

.
V

W

có th

n nh s

w

ng pin nhiên li u
N

o chi u c

ã

th th c hi
L

ã

M

i ta không

u là Charles Langer và

ã

“

nỗ l c phát tri n pin nhiên li

” V
c tạ

u th k 19, nhi u
chuy

it

c carbon

n
N
ch

1932,Francis Bacon

n phân ki

ạ

pin hydrogen - oxygen s d ng

n c c niken là nh ng ch t xúc tác.Ti n b kỹ thu t quan

tr ng

phát minh ra phanh nạp lại do kỹ
P

Darracq trên chi c xe hai chỗ ng

i lại

a xe trong khi phanh và nạp lại cho
qu dẫ

u này làm nâng cao hi u
“L J

ng c a xe.
ạ

Jenatzy

ạ

” do Camille

Hãng xe Studebaker và Oldsmobile b t

u kinh doanh b ng vi c s n xu

n.

Khi ô tô s d

ạ

nên mạ

ễ dàng s d ng thì nh
c

i Pháp M.A.

t tc

c s d ng ít d n. Chi phí cao là b t l i

u su t và phạm vi hoạ

ng cho phép c a chúng m i th t s

làm suy y u chúng trong quá trình cạnh tranh v i nh ng xe chạy b
ạ

ch ng loại. Nh ng chi

c ra m t

kho
N
b

L

u tạ
ã

ạng hoá th gi

ã

t thi t

n t . Nó nhanh chóng thay th các

ng chân khôn

c phát minh, thi t b

10

u

khi

n cao v

vi

n th

u này cho phép th c hi n kh thi

u ch nh công su t cung c

n mà không dùng bi n tr có hi u

su t r t th p, và cho phép chạy motor AC
N

M

ng b

các t n s

( M) ã
c cung c

ẫ

thyristor.

N

Z

i.

tạo chi

c dẫn

n nh vào b chuy

i có s d ng

N
ẫ

- axit. Tuy nhiên, m c dù có nh ng ti n

b trong kỹ thu t ch tạo
hoạ

V

n t công su

u su t và phạm vi

ng vẫn là m t c n tr l n.
K

ại là trong th p niên 80 và nh

n hi

ã

niên 90 v i s ra m t c a m t vài xe c

M
õ

c bi t là khi nó so sánh v i nh ng chi

phạm vi hoạ

i chi c EV1 và PSA

ại di n cho thành t u cao nh t,

v i chi c 106 Electric. M c dù nh

u th p niên 90, nh

u th p

n không th cạ

ng
c v i nh ng xe chạy

ng. M t lý do n

ng c a

c ch a

n c c b ng kim loại, nó n
ã

Công nghi

ã

b

t.

m

ng cho s nghiên c

ng dây chuy n s n xu t hàng loạ

Trong tình hình phát tri n c
ã

l n nh
g ng to l
su

y, công ngh

ng ti n vào th
ã

ng c

u c qui v i m
N

phù h p v i yêu c u c

nhi u gi i hạ

T

n. M t

ạ

n. S
m c i thi n hi u
n này g p quá

ng k p yêu c

11

c quy là y u kém

c bi

ng

n d tr trên m

kh

ng và th tích. Ngu

tr hạn hẹp này c a

nd

n ch có th có m t vài ng d
ại sân bay, nhà ga xe l a, trên các tuy

bi t, chẳng hạ
ũ

…T

c

ng phân ph

c t , nh ng nghiên c

n cho th y r

n

g p r t nhi u tr ngại so v i xe chạy b ng nhiên li u l ng th m chí v i ngu
ng c qui kh quan. Vì th , nh
ã

tiên ti

u v công ngh ô tô

ũ

Tạ

u.

(

)
“

ạ

-in hybrid electric

ỗ

” T

“

- ”

ạ

ẵ
ạ

M

ã

ạ V

N

T

P

F

Hybrid, HondaCivic
Hybrid,v.v.

ẫ

M

N

ã

-MiEV, hãng Mitsubishi
ã

ạ

ẫ

M

ã

ạ

Tạ N

)

M

ã

ẫ

T

(

ạ

N
T

ạ V

K

T

ạ
ạ N

-

T
N

(Motion Control).
(V

S

P w S
(W

)
P w

T

)
ạ

V

K
12

Q

(KAIST)
ạ

ạ
(O L

T

ạ
V

– OL V) Nạ

)

(W

ạ
ẻ

P w

(I

)

ã

ạ

T
ạ

ẫ
(

(

V
V)

)

ạ

N

–T

Q
.
1.1.2.
Thay vì s d

t trong
ạ
M

ạ

1.1

13

1:Các loạ

1.1.2.1.

d

n.

t chi u (DC Motor)
ễ

ẫ

K

ỹ
N

hàn

ạ

h
ỡ

ẩ

ẫ

ỹ

K

ạ

ạ
1.1.2.2.

Động cơ không đồng bộ (Induction Motor – IM)
IM

ễ

IM

ạ

V

ỹ

N
ỞV

N

IM
ẹ

14

ạ

ỗ V

IM

ạ

ạ

ạ

ã

ạ

Động cơ từ trở đồng bộ (Synchronous Reluctance Motor – SynRM)

1.1.2.3.

S

RM

õ

R

Động cơ từ trở thay đổi (Switched Reluctance Motor – SRM)

1.1.2.4.

SRM

ạ

ạ
V

ạ

SRM

/ phút.

– SRM.

2:
SRM ũ

ạ

N

ạ
(

M

)

ạ

ạ

15

1.1.2.5.

Động cơ một chiều không chổi than (Brushless DC motor – BLDC
motor)
L

(
(

ạ

- MF)
ạ

ạ
ạ

)

ạ

L

(a)

(b)
L

3

N

( )

m bi n Hall (b).

L
M
ctor (Pseudo-vector Control – PVC),

NSK ạ N
1.1.2.6.

ã

Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu chìm (Interior Permanent
Magnet Motor – IPM motor)
16

IPM
(SPM)

ã

chìm bên trong rotor

IPM
ẫ

ạ

(R
(M

T

T

)

)

IPM

M
IPM

ạ

ạ

SPM

4
Nissan Leaf –
IPM

ẫ

ạ

1.1.3.
( T L)
T

17

IPM

S

.

M

ạ

H
.
S

T L

T L

Kỹ
ạ

.
T L

õ

h

V
Tr
P

(FG)
–

.S
ẫ

( )

18

5:
M–

–

–T

F

T L

–K

V
ẫ

ũ
ạ

ạ
ã
ẫ
V
ạ
19

ũ

N

F
K
ạ

ũ
X

ạ

ạ
ã
ẫ

V

ạ
ạ
T

ạ

ạ ra
ạ

Hybrid.V
ạ
1.2.
T

ạ

trong
V

ẳ

.C

N

V
VT
cho

ũ

20

VT

ẫ

,
T
VT

VT
.T

VT

M

ạ

VT
ã

ạ

ẳ

VT
hay

“
T
ẫ

2
L

ạ
ạ
ch

T

ã

VT
VT

K
õ

21

T

N

Ở

and technologies) trang 291 ÷ 296

,“

T

PI
zz

PI

Ziegler-Nichols

F zz
K

y
Lotfi Zadeh
PI

, Fuzzylogic 7,78s
PID = 44,6%, Fyzzy logic = 7,21%.

ã

zz
PI
Engineering & Technology)
4, trang 499÷509, 2009 “

4,

Abdelfatah Nasri, Abdeldjabar Hazzab,

Ismail Khalil Bousserhane, Samir Hadjeri

Pierre Sicard.

(FL )

ạ
K