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详解纯电动汽车空调

详解纯电动汽车空调

文章内容:

    电动轿车空调的三相永磁同步电动机,其定子必要通入三相交流电,但电动轿车上只需高压直流电池,所以必要变频器将直流电转化为交流电。电动空调的变频器运用了6个IGBT场效应管,它是绝缘栅双极型晶体管,属于电压控制类器件,其特点是栅极的驱动功率小而饱满压下降,在电力系统和变流技术上广泛运用。IGBT管的导通或截止受控于其上的栅极电压,就能构成IGBT的源极与漏极间的通路或断路状况。如图36所示,当6个IGBT的栅极按必然规律轮番加上占空比脉冲调制控制电压时,就会让电池的直流高压电流经过变频器,在输出端形成三相正弦交流电流,利于三相永磁同步电动机平稳作业,孕育发作的转矩以驱动空调紧缩机。图36中与IGBT管并联的二极管是电动机三相绕组的续流二极管,起护卫IGBT管的效果。
    1. 三相永磁同步电动机的特点

详解纯电动轿车空调

    电动轿车空调的制冷系统与传统轿车底子相同,主要由一体化紧缩机、冷凝器、膨胀阀、蒸发器和储液单调器等五大部件组成,此外,还增多了电气系统的空调驱动器。运用泵气功率较高的涡旋式紧缩机是电动轿车空调的一个共同特点,与其池诸多类型的空调紧缩机(如斜盘式、曲柄连杆式、叶片式等紧缩机)比较,涡旋式紧缩机具有振荡小、噪声低、运用寿命长、重量轻、转速高、功率高、形状尺度小等多个利益,更符合电动轿车的空调运用要求。

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    三相永磁同步电动机在电动轿车上运用较多,出格是驱动轿车行进的动力就是由三相永磁同步电动机供给的,修理人员了解这种电动机的特点对修理作业很有协助。电动轿车在差异历史时期接收差异的电动机,最早接收成本较低的直流电动机,但它存在换向火花、高负载下转速受限制、体积大、常常必要修理等弊端,不能用于关闭式空调紧缩机的驱动电动机(图34)。而三相永磁同步电动机具有体积小、质量轻、作业功率高、节俭电能、可接收变频调速、作业极可靠且远高于直流电动机的6倍、保护保养费用低一级特点,所以现代关闭式空调紧缩机首选三相永磁同步电动机。
     三相永磁同步电动机的原锂示意图如图35所示,中部圆圈暗示永磁转子,永磁体按N、S磁极沿圆周径向替换布列,外部三个小线圈暗示定子上输入的对称三相正弦波交流电,孕育发作的旋转磁场与永磁转子相互效果拖动转子同步旋转,并力求使定子与转子的轴线对齐。N0为电动机的同步转速、T为转矩、θ为功率角。空调三相永磁同步电动机转子的转速虽与定子的旋转磁场能同步作业,但当转子有负荷阻力时,会使电动机转子与定子的磁场轴线间形成角差。功率角θ暗示转子与定子的磁场轴线间的夹角,负荷越大,功率角θ也越大,它虽不影响转子的同步作业,但当负荷阻力超大时,功率角θ将构成转子失速停转。因为轿车空调的中小负荷启动与作业特性,不易使电动机转子停转,故这种永磁同步电动机适宜空调作驱动运用,可靠地运用在一体化的空调紧缩机中,运用寿命较长。


详解纯电动轿车空调

    三、三相永磁同步电动机
    3. 变频器的效果
    2. 三相永磁同步电动机的作业原锂

    一、涡旋式紧缩机
    二、涡旋式紧缩机原锂

详解纯电动轿车空调

    现代纯电动轿车已不再设备内燃机,或主要不以带动机作为动力源,明显空调制冷的紧缩机大多已不能以带动机来驱动,而改由电动机来驱动。这种驱动方法打消了传统的外驱式皮带轮,电动机一般与紧缩机组装为一体,造玉成关闭的结构,其内部结构如图32所示。
    在紧缩机整个作业进程进程中,一切作业腔均由外向内逐渐变小且处于差异的紧缩状况,然后担保涡旋式紧缩机能连续一向地吸气、紧缩和排气。虽然涡旋式紧缩机每次排出制冷剂的气量较小,其排出量为27~30立方cm3,但因为其动涡盘可作高达9000~13000r/min的公转,所以它的总排量足够大,能满足车辆空调制冷的需求,当然紧缩机的功耗也较大,可达4~7kW。
    三相永磁同步电动机主要由定子与转子组成,操作通电的定子绕组孕育发作旋转磁场,效果于永磁转子上形成磁拉力而同步旋转。电动机定子通人三相对称交流电,然后在定子与转子的气隙间孕育发作旋转磁场,不论定子旋转磁场与永磁转子开始时相对方位怎么,定子的旋转磁极与转子的磁极间,总是会孕育发作磁力拖动转子同步旋转。因为转子有磁极,在极低频次下也能旋转作业,所以它比异步电动机的调速规模更宽。永磁同步电动机转子同步转速可用公式n=60fs/Pn核算,式中,n为电动机转子的同步转速,fs为定子线圈的供电频次,P n为电动机转子的磁极对数。
    综上所述可知,驱动电动轿车空调紧缩机作业的是三相永磁同步电动机,而向空调三相电动机供电的则应是三相高压交流电。电动轿车的电池只能供给直流电,为此必必要将电池直流电转换为交流电,这个使命就由变频器承担,由它孕育发作向空调紧缩机和三相永磁同步电动机供电的交流电源。
    这种结构形式灵敏便捷,可安顿在带动机室的任何方位,而且电动机与紧缩机可采用同轴驱动,不会出现传统驱动方法的皮带打滑、紧缩机转速与带动机转速差异步的现象。因为电动机同轴驱动紧缩机,可经过调理电动机转速改变紧缩机转速,完成空调紧缩机排量及制冷量的灵敏控制。关闭式的驱动结构,只需电源线及进出气管与外部联络,泵气安顿作业的可靠性较高,故障率较低。

详解纯电动轿车空调

    涡旋式紧缩机包括一个定涡盘和一个动涡盘,这两个相互啮合的涡盘,其线形是相同的,它们相互错开180°设备在一起,即相位角相差180°。涡旋式紧缩机的作业原锂如图33示,其定涡盘是固定在机架上,而动涡盘由电动机直接驱动。动涡盘是不能自转的,只能环绕定涡盘作很小回转半径的公转运动。当驱动电动机旋转发动动涡盘公转时,制冷气体经过滤芯吸入到定涡盘的外围部分,跟着驱动轴的旋转,动涡盘在定涡盘内按轨道作业,使动、定涡盘之间形成由外向内体积逐渐缩小的六个腔,即A腔、B腔、C腔、D腔、E腔和F腔,制冷气体在动、定涡盘所组成的六个月牙形紧缩腔内被逐渐紧缩,最终从定盘中心孔经过阀片将被紧缩后的制冷气体连续排出。

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