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शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहन की ड्राइविंग प्रौद्योगिकी विश्लेषण की त्रयी

शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहन की संरचना और डिजाइन पारंपरिक आंतरिक दहन इंजन चालित वाहन से अलग है। यह एक जटिल प्रणाली इंजीनियरिंग भी है। इसे एक इष्टतम नियंत्रण प्रक्रिया प्राप्त करने के लिए पावर बैटरी तकनीक, मोटर ड्राइव तकनीक, ऑटोमोटिव तकनीक और आधुनिक नियंत्रण सिद्धांत को एकीकृत करने की आवश्यकता है। इलेक्ट्रिक वाहन विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास की योजना में, देश "तीन ऊर्ध्वाधर और तीन क्षैतिज" के आरएंडडी लेआउट का पालन करना जारी रखता है, और "शुद्ध इलेक्ट्रिक ड्राइव" की प्रौद्योगिकी परिवर्तन रणनीति के अनुसार "तीन क्षैतिज" की सामान्य प्रमुख प्रौद्योगिकियों पर शोध को और अधिक उजागर करता है, अर्थात, ड्राइव मोटर और इसके नियंत्रण प्रणाली, पावर बैटरी और इसके प्रबंधन प्रणाली और पावरट्रेन नियंत्रण प्रणाली पर शोध। प्रत्येक प्रमुख निर्माता राष्ट्रीय विकास रणनीति के अनुसार अपनी खुद की व्यावसायिक विकास रणनीति तैयार करता है।

लेखक ने नई ऊर्जा पावरट्रेन की विकास प्रक्रिया में प्रमुख तकनीकों को छांटा है, पावरट्रेन के डिजाइन, परीक्षण और उत्पादन के लिए सैद्धांतिक आधार और संदर्भ प्रदान किया है। योजना को शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनों के पावरट्रेन में इलेक्ट्रिक ड्राइव की प्रमुख तकनीकों का विश्लेषण करने के लिए तीन अध्यायों में विभाजित किया गया है। आज, हम सबसे पहले इलेक्ट्रिक ड्राइव तकनीकों के सिद्धांत और वर्गीकरण का परिचय देंगे।

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चित्र 1 पावरट्रेन विकास में प्रमुख कड़ियाँ

वर्तमान में, शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहन पावरट्रेन की मुख्य प्रौद्योगिकियों में निम्नलिखित चार श्रेणियां शामिल हैं:

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चित्र 2 पावरट्रेन की मुख्य प्रौद्योगिकियां

ड्राइविंग मोटर सिस्टम की परिभाषा

वाहन पावर बैटरी की स्थिति और वाहन पावर की आवश्यकताओं के अनुसार, यह ऑन-बोर्ड ऊर्जा भंडारण बिजली उत्पादन डिवाइस द्वारा विद्युत ऊर्जा आउटपुट को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करता है, और ऊर्जा को संचारण डिवाइस के माध्यम से ड्राइविंग पहियों तक पहुँचाया जाता है, और वाहन के यांत्रिक ऊर्जा के कुछ हिस्सों को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित किया जाता है और वाहन ब्रेक लगाने पर ऊर्जा भंडारण डिवाइस में वापस फीड किया जाता है। इलेक्ट्रिक ड्राइविंग सिस्टम में मोटर, ट्रांसमिशन मैकेनिज्म, मोटर कंट्रोलर और अन्य घटक शामिल हैं। इलेक्ट्रिक एनर्जी ड्राइविंग सिस्टम के तकनीकी मापदंडों के डिजाइन में मुख्य रूप से पावर, टॉर्क, स्पीड, वोल्टेज, ट्रांसमिशन रेशियो कम करना, पावर सप्लाई कैपेसिटेंस, आउटपुट पावर, वोल्टेज, करंट आदि शामिल हैं।

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1) मोटर नियंत्रक

इसे इन्वर्टर भी कहा जाता है, यह पावर बैटरी पैक द्वारा इनपुट की गई प्रत्यक्ष धारा को प्रत्यावर्ती धारा में बदल देता है। मुख्य घटक:

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◎ IGBT: पावर इलेक्ट्रॉनिक स्विच, सिद्धांत: नियंत्रक के माध्यम से, IGBT ब्रिज आर्म को एक निश्चित आवृत्ति और अनुक्रम स्विच को बंद करने के लिए नियंत्रित करें ताकि तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा उत्पन्न हो सके। पावर इलेक्ट्रॉनिक स्विच को बंद करने के लिए नियंत्रित करके, प्रत्यावर्ती वोल्टेज को परिवर्तित किया जा सकता है। फिर ड्यूटी साइकिल को नियंत्रित करके एसी वोल्टेज उत्पन्न किया जाता है।

◎ फिल्म कैपेसिटेंस: फ़िल्टरिंग फ़ंक्शन; वर्तमान सेंसर: तीन-चरण वाइंडिंग के वर्तमान का पता लगाना।

2) नियंत्रण और ड्राइविंग सर्किट: कंप्यूटर नियंत्रण बोर्ड, ड्राइविंग आईजीबीटी

मोटर नियंत्रक की भूमिका डीसी को एसी में बदलना, प्रत्येक सिग्नल प्राप्त करना और संबंधित शक्ति और टॉर्क को आउटपुट करना है। मुख्य घटक: पावर इलेक्ट्रॉनिक स्विच, फिल्म कैपेसिटर, करंट सेंसर, अलग-अलग स्विच खोलने के लिए कंट्रोल ड्राइव सर्किट, अलग-अलग दिशाओं में करंट बनाते हैं और अल्टरनेटिंग वोल्टेज उत्पन्न करते हैं। इसलिए, हम साइनसॉइडल अल्टरनेटिंग करंट को आयतों में विभाजित कर सकते हैं। आयतों के क्षेत्र को समान ऊँचाई वाले वोल्टेज में परिवर्तित किया जाता है। एक्स-अक्ष ड्यूटी साइकिल को नियंत्रित करके लंबाई नियंत्रण का एहसास करता है, और अंत में क्षेत्र के बराबर रूपांतरण का एहसास करता है। इस तरह, डीसी पावर को एक निश्चित आवृत्ति पर IGBT ब्रिज आर्म को बंद करने और नियंत्रक के माध्यम से अनुक्रम स्विच को तीन-चरण एसी पावर उत्पन्न करने के लिए नियंत्रित किया जा सकता है।

वर्तमान में, ड्राइव सर्किट के प्रमुख घटक आयात पर निर्भर हैं: कैपेसिटर, आईजीबीटी/एमओएसएफईटी स्विच ट्यूब, डीएसपी, इलेक्ट्रॉनिक चिप्स और एकीकृत सर्किट, जिन्हें स्वतंत्र रूप से उत्पादित किया जा सकता है लेकिन उनकी क्षमता कमजोर है: विशेष सर्किट, सेंसर, कनेक्टर, जिन्हें स्वतंत्र रूप से उत्पादित किया जा सकता है: बिजली की आपूर्ति, डायोड, इंडक्टर, मल्टीलेयर सर्किट बोर्ड, इंसुलेटेड तार, रेडिएटर।

3) मोटर: तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा को मशीनरी में परिवर्तित करें

◎ संरचना: आगे और पीछे के कवर, शैल, शाफ्ट और बियरिंग

◎ चुंबकीय सर्किट: स्टेटर कोर, रोटर कोर

◎ सर्किट: स्टेटर वाइंडिंग, रोटर कंडक्टर

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4) संचारण डिवाइस

गियरबॉक्स या रिड्यूसर मोटर द्वारा उत्पन्न टॉर्क स्पीड को पूरे वाहन के लिए आवश्यक गति और टॉर्क में परिवर्तित करता है।

ड्राइविंग मोटर का प्रकार

ड्राइविंग मोटर्स को निम्नलिखित चार श्रेणियों में विभाजित किया गया है। वर्तमान में, एसी इंडक्शन मोटर्स और स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर्स नई ऊर्जा इलेक्ट्रिक वाहनों के सबसे आम प्रकार हैं। इसलिए हम एसी इंडक्शन मोटर और स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर की तकनीक पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

  डीसी यंत्र एसी इंडक्शन मोटर स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर स्विच्ड रिलेक्टेंस मोटर
फ़ायदा कम लागत, नियंत्रण प्रणाली की कम आवश्यकताएं कम लागत, व्यापक बिजली कवरेज, विकसित नियंत्रण प्रौद्योगिकी, उच्च विश्वसनीयता उच्च शक्ति घनत्व, उच्च दक्षता, छोटा आकार सरल संरचना, नियंत्रण प्रणाली की कम आवश्यकताएं
नुकसान उच्च रखरखाव आवश्यकताएं, कम गति, कम टॉर्क, छोटा जीवनकाल छोटा कुशल क्षेत्रकम ऊर्जा घनत्व उच्च लागत खराब पर्यावरण अनुकूलनशीलता बड़ा टॉर्क उतार-चढ़ावउच्च कार्य शोर
आवेदन छोटा या मिनी कम गति वाला इलेक्ट्रिक वाहन इलेक्ट्रिक बिजनेस वाहन और यात्री कारें इलेक्ट्रिक बिजनेस वाहन और यात्री कारें मिश्रण-शक्ति वाहन

नया-71)एसी इंडक्शन एसिंक्रोनस मोटर

एसी इंडक्टिव एसिंक्रोनस मोटर का कार्य सिद्धांत यह है कि वाइंडिंग स्टेटर स्लॉट और रोटर से होकर गुजरेगी: यह उच्च चुंबकीय चालकता वाली पतली स्टील शीट द्वारा स्टैक्ड होती है। तीन-चरण बिजली वाइंडिंग से होकर गुजरेगी। फैराडे के विद्युत चुम्बकीय प्रेरण कानून के अनुसार, एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होगा, यही कारण है कि रोटर घूमता है। स्टेटर के तीन कॉइल 120 डिग्री के अंतराल पर जुड़े हुए हैं, और करंट ले जाने वाला कंडक्टर उनके चारों ओर चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। जब तीन-चरण बिजली की आपूर्ति इस विशेष व्यवस्था पर लागू होती है, तो चुंबकीय क्षेत्र एक विशिष्ट समय पर प्रत्यावर्ती धारा के परिवर्तन के साथ अलग-अलग दिशाओं में बदल जाएगा, जिससे एक समान घूर्णन तीव्रता वाला चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होगा। चुंबकीय क्षेत्र की घूर्णन गति को सिंक्रोनस गति कहा जाता है। मान लीजिए कि एक बंद कंडक्टर को अंदर रखा गया है यह स्थिति बिलकुल वैसी ही है जैसे चुंबकीय क्षेत्र में करंट ले जाने वाला लूप, लूप पर विद्युत चुम्बकीय बल उत्पन्न करता है, और हुआन जियांग घूमने लगता है। गिलहरी पिंजरे के समान कुछ का उपयोग करके, एक तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा स्टेटर के माध्यम से एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करेगी, और धारा को अंतिम रिंग द्वारा शॉर्ट किए गए गिलहरी पिंजरे बार में प्रेरित किया जाएगा, इसलिए रोटर घूमना शुरू कर देता है, यही कारण है कि मोटर को इंडक्शन मोटर कहा जाता है। विद्युत को प्रेरित करने के लिए रोटर से सीधे जुड़ने के बजाय विद्युत चुम्बकीय प्रेरण की मदद से, रोटर में इन्सुलेटिंग आयरन कोर फ्लेक्स भरे जाते हैं, ताकि छोटे आकार का लोहा न्यूनतम भंवर धारा हानि सुनिश्चित करे।

2) एसी सिंक्रोनस मोटर

सिंक्रोनस मोटर का रोटर एसिंक्रोनस मोटर से अलग होता है। रोटर पर स्थायी चुंबक स्थापित होता है, जिसे सतह पर लगे प्रकार और एम्बेडेड प्रकार में विभाजित किया जा सकता है। रोटर सिलिकॉन स्टील शीट से बना होता है, और स्थायी चुंबक एम्बेडेड होता है। स्टेटर भी 120 के चरण अंतर के साथ एक प्रत्यावर्ती धारा से जुड़ा होता है, जो साइन वेव प्रत्यावर्ती धारा के आकार और चरण को नियंत्रित करता है, ताकि स्टेटर द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र रोटर द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र के विपरीत हो, और चुंबकीय क्षेत्र घूम रहा हो। इस तरह, स्टेटर एक चुंबक द्वारा आकर्षित होता है और रोटर के साथ घूमता है। चक्र के बाद चक्र स्टेटर और रोटर अवशोषण द्वारा उत्पन्न होता है।

निष्कर्ष: इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए मोटर ड्राइव मूल रूप से मुख्यधारा बन गई है, लेकिन यह एकल नहीं बल्कि विविधतापूर्ण है। प्रत्येक मोटर ड्राइव सिस्टम का अपना व्यापक सूचकांक होता है। प्रत्येक सिस्टम को मौजूदा इलेक्ट्रिक वाहन ड्राइव में लागू किया जाता है। उनमें से अधिकांश अतुल्यकालिक मोटर और स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर हैं, जबकि कुछ अनिच्छा मोटर को स्विच करने का प्रयास करते हैं। यह इंगित करने योग्य है कि मोटर ड्राइव कई विषयों के व्यापक अनुप्रयोग और विकास संभावनाओं को प्रतिबिंबित करने के लिए पावर इलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स प्रौद्योगिकी, डिजिटल प्रौद्योगिकी, स्वचालित नियंत्रण प्रौद्योगिकी, सामग्री विज्ञान और अन्य विषयों को एकीकृत करता है। यह इलेक्ट्रिक वाहन मोटर्स में एक मजबूत प्रतियोगी है। भविष्य के इलेक्ट्रिक वाहनों में एक स्थान पर कब्जा करने के लिए, सभी प्रकार के मोटर्स को न केवल मोटर संरचना को अनुकूलित करने की आवश्यकता है, बल्कि नियंत्रण प्रणाली के बुद्धिमान और डिजिटल पहलुओं का लगातार पता लगाने की भी आवश्यकता है।


पोस्ट करने का समय: जनवरी-30-2023