INGINERIA SISTEMELOR DE PROPULSIE PENTRU AUTOVEHICULE PROIECT DE DIPLOMĂ COORDONATOR ȘTINȚIFIC Prof.univ.Dr.Ing. Grigore DANCIU ABSOLVENTĂ… [303125]
UNIVERSITATEA POLITEHNICA DIN BUCURESTI
FACULTATEA DE TRANSPORTURI
AUTOVEHICULE RUTIERE
INGINERIA SISTEMELOR DE PROPULSIE PENTRU AUTOVEHICULE
PROIECT DE DIPLOMĂ
COORDONATOR ȘTINȚIFIC
Prof.univ.Dr.Ing. [anonimizat]
2018
Cuprins
Capitolul 1. [anonimizat] ( constructive si de performanta) [anonimizat]. Realizarea proiectului de organizare generala a autovehiculului…………………………………………………………………4
Justificarea alegerii modelelor similare…………………………………………………………4
Prezentarea modelelor similare……………………………………………………………………5
Definitivarea parametrilor dimensionali si masici ai autovehiculului………………11
Elemente de organizare a postului de conducere ………………………………………….16
Predeterminarea parametrilor masici ai subansamblurilor. Determinarea pozitiei centrului de greutate al autovehiculului……………………………………………………….18
Determinarea incarcarilor statice corespunzatore celor doua punti………………….21
Alegerea pneurilor si stabilirea caracteristicilor acestor…………………………………22
Capitolul 2. Studiul tehnic si economic al solutiilor posibile pentru ansamblul de proiectat…………………………………………………………………………………………………………..24
2.1. Scurt istoric. Arhitectura sistemului electric de propulsie…………………………………24
2.2. Analiza solutiilor constructive posibile pentru motorul electric al sistemului de propulsie…………………………………………………………………………………………………………………….27
2.2.1. Motoare electrice de curent continuu…………………………………………………28
2.2.2. Motoare electrice de curent alternativ………………………………………………..30
2.3. Analiza solutiilor constructive posibile pentru variatoarele de turatie ale motoarelor electrice………………………………………………………………………………………………………………………33
2.4. Analiza solutiilor constructive posibile pentru elementele de stocare a energiei electrice la bordul autovehiculului…………………………………………………………………………………34
2.4.1. [anonimizat]……………………………………….34
2.4.2. Bateriile de acumulatoare pe baza de nichel………………………………………..35
2.4.3. Bateriile de acumulatoare pe baza de litiu…………………………………………..35
Capitolul 3. Proiectarea generala a sistemului electric de propulsie……………………37
3.1. Determinarea rezistentelor la inaintare ale autovehiculelor si a puterilor necesare invingerii acestora……………………………………………………………………………………………………….37
3.1.1. Rezistenta la rulare………………………………………………………………………….37
3.1.2. Rezistenta aerului…………………………………………………………………………….39
3.1.3. Rezistenta la urcarea pantei………………………………………………………………40
3.2. Determinarea puterii maxime a motorului electric al sistemului de propulsie……..42
3.2.1. Determinarea puterii necesare a motorului din conditia urcarii pantei maxime cu viteza constanta ………………………………………………………………………………………….42
3.2.2. Determinarea puterii necesare a motorului din conditia rularii cu viteza maxima impusa, in palier …………………………………………………………………………………………….42
3.3. Alegerea masinii electrice de tractiune si a variatorului de turatie corespunzator…43
3.4. Determinarea raportului de transmitere al transmisiei mecanice si alegerea propriu-zisa a acestuia……………………………………………………………………………………………………………..45
3.5. Calculul si alegerea sistemului de stocare a energiei electrice la bordul autovehiculului ( baterii de acumulatoare) ……………………………………………………………………..46
3.6. Verificarea indeplinirii conditiei de urcare a pantei maxima, considerand raportul de transmitere ales……………………………………………………………………………………………………………49
3.7. Schema electrica a automobilului…………………………………………………………………..50
Capitolul 4 Incercarile motorului electric………………………………………………………….51
4.1. Serviciul de functionare………………………………………………………………………………..51
4.1.1. Regimul………………………………………………………………………………………….51
4.1.2. Serviciul…………………………………………………………………………………………51
4.2. Incercarile motoarelor electrice……………………………………………………………………..55
4.2.1. Incercarile masinii asincrone trifazate………………………………………………..55
4.2.2. Incercarile masinii sincrone………………………………………………………………58
4.3. Tipuri de protectie……………………………………………………………………………………….58
Capitolul 5 Proiectarea capacului reductorului…………………………………………………61
5.1. Stabilirea rolului functional al piesei si morfofunctional al suprafetelor……………..61
5.1.1. Rolul functional………………………………………………………………………………61
5.1.2. Rolul morfofunctional……………………………………………………………………..61
5.2.Impartirea piesei pe suprafete si numerotarea lor………………………………………………62
5.3. Alegerea materialului optim………………………………………………………………………….64
5.4. Stabilirea si analiza procedeelor tehnologice…………………………………………………..65
5.5. Obtinerea semifabricatului……………………………………………………………………………67
5.6. Intocmirea desenului/ piesei brut matriate……………………………………………………….68
Referinte bibliografice……………………………………………………………………………..70
Capitolul 1. Analiza modelelor similare de autovehicule, după criterii tehnice ( constructive și de performanță) și economice, precum și stabilirea tipului de autovehicul corespunzător cerinței temei de proiect. Realizarea proiectului de organizare generală a autovehiculului.
Justificarea alegerii modelelor similare.
Considerând cerințele din tema de proiect, am ales un număr de șapte modele de autovehicule care se încadrează în limitările impuse prin tema de proiect menționată anterior și care reflectă stadiul actual al acestui segment din industria producătoare de autovehicule și anume al autobuzelor puse în mișcare prin intermediul unor sisteme de propulsie electrice.
Autovehiculele care au fost alese, astfel încât să reflecte caracteristicile segmentului din care fac parte, sunt prezentate în tabelul de mai jos, urmând ca în subcapitolul următor să fie prezentate individual.
Prezentarea modelelor similare
În continuarea voi face o prezentare sumară a fiecăruia dintre modelele similare alese, urmând ca la sfârșitul acestui subcapitol să prezint, prin intermediul unui tabel centralizat principalele caracteristici ale acestor modele de autovehicule ( caracteristici dimensionale, masice, referitoare la tipul sistemului de propulsie și al sistemului de stocare al energiei la bord, etc)
Solaris New Urbino 12 EV
Solaris Bus & Coach S.A. este un producător polonez de autobuze, autocare, troleibuze și tramvaie, cu sediul în Bolechowo, în apropiere de Poznań, Polonia. Aceasta a fost fondată în anul 1994 și în anul 1999 a proiectat și construit primul autobuz sub marca sa proprie.
În septembrie 2012 a fost prezentat noul Solaris New Urbino 12 electric ca un prototip de autobuz electric, urmând ca din anul 2013 să fie fabricat și livrat către utlizare.Acest autobuz electric are un sistem ce îi permite încărcarea inductivă fără cabluri de legătură, motorul electric este un motor asincron cu patru poli cu o putre de 160 kW și un moment de 1400 Nm. Energia recuperată din timpul frânarii regenerative este stocată în bateriile litiu ion ce au o capacitate de 210 kWh. Avem prezent și un conector plug-in pentru conectarea la o sursă externă de energie.
Fig 1.2.1. Solaris New Urbino 12 EV
Optare Versa V1170 EV
Optare Versa este un autobuz cu podea joasă fabricat de Optare. Acest autobuz a fost proiectat cu scopul de „a umple un gol” în gama de produse de autobuz dintre autobuzul de dimensiuni mai mari Tempo și microbuzul Solo mai mic. Versa, este proiectat pentru a avea între 36 și 40 de pasageri, acesta are un design tipic , cu o linie de acoperiș înălțată, o zonă cu geamuri mari și o față curbată.
Acesta are un tip de încărcare de la zero la 100% de șase ore încărcat la o priză normală și o sursă de stocare formată din două pachete de baterii amplasate în serie, fiecare pachet având 26 de baterii și este de tip litiu-ion.
Fig 1.2.2. Optare Versa V1170 EV
Volvo 7900 Electric
Autobuzele Volvo reprezintă o filială a constructorului Volvo din Suedia care a devenit diviziune independentă în anul 1968.Este unul dintre cei mai mari producători de autobuze din lume, cu o gamă largă de autobuze pentru transportul pasagerilor.
Volvo 7900 Electric are o caroserie ușoară, din aluminiu, structură metalică fiind dintr-un oțel anti-coroziune. Bateria Litiu-Ion are o capacitate de 19kWh fiind răcita cu apă printr-un sistem electronic activ.Capacitatea bateriei bateriei este optimizata în funcție de condițiile și cerințele energetice, ceea ce permite încărcarea rapidă și menține un număr ridicat de pasageri ( baterii multe se ocupa din spațiul destinat pasagerilor).
Fig 1.2.3. Volvo 7900 Electric
Rampini E120
Din 1945, Rampini este lider în proiectarea și fabricarea vehiculelor de specializate și a autobuzelor urbane cu caracteristici speciale. Rampini mai proiectează și fabrica vehicule cu aplicații specifice: șasiuri destinate utilizării speciale, vehicule pentru transmisii prin curele, etc.
Rampinii E120 este un autobuz electric cu o putere de 160 kW și avem o baterie cu ferită de litiu ce are un timp de încărcare de două ore.
Fig 1.2.4. Rampini E120
Irizar i2e
Grupul Irizar este un constructor spaniol înființă în 1889 și este constructorul principal din spania și al doilea din europa. Irizar lucrează îndeaproape cu Scania,însă cu toate acestea, piesele Irizar pot fi găsite și pe platformele altor producători, cum ar fi MAN, Irisbus, Volvo, Mercedes-Benz etc.
Autobuzul electric i2e are ca sursa de energie bateriile cu nichel de sodiu, cu o capacitate totală intre 282-376 kWh , capacitatea depinzând de numărul de baterii. Timpul de încărcare este de sase- șapte ore. Acest autobuz are un motor sincron cu o putere de 180 kW și un cuplu motor de până la 1400 Nm
Fig 1.2.5. Irizar i2e
Byd K9
BYD K9 este un autobuz electric cu baterii fabricat de firma chineză BYD Auto, acesta este alimentat cu baterii de litiu-fosfat cu una dintre cele mai mari autonomii, 250 km cu o singură încărcare.
Primul autobuz electric pe baterii a fost fabricat în anul 2010 pentru uzul urban în China. Timpul de încărcare este de șase ore la o priză normală, și la o priză cu încărcare rapidă timpul se înjumătățește, ajungând la trei ore.
Fig 1.2.6. BYD K9
Nefaz 52992
Autobuzul electric Nefaz este echipat cu motor de tracțiune asincron, cu o sursă de stocare litiu-ion cu capacitatea de 313,6 kWh, uninvertor de tracțiune cu funcție de recuperare a energiei și sistem ce oferă posibilitatea de control de la distanță a bateriilor și a condițiilor principale ale unităților .
Încărcarea autobuzului electric se realizează cu ajutorul încărcătorului de la bord și durează 8 ore. De asemenea, este posibilă încărcarea rapidă – la 40 de minute de la stația de încărcare cu o capacitate de 350 kW de la prizele speciale de alimentare. Autonomia de deplasare a autobuzului electric este mai mare de 200 km.
Fig 1.2.7. Nefaz 52992
Tabel 1.2.1. Centralizarea principalelor caracteristici dimensionale și energetice ale modelelor similare considerate
În graficele de mai jos s-au comparat principalele dimensiuni pentru modelele similare.
Fig 1.2.8. Lungimile modelelor similare
Se poate observa faptul că numărul 4 ( Rampini E120) are lungimea cea mai mare 12100 mm, în timp de numărul 1 ( Optare Versa V1170 EV) are lungimea cea mai redusă 11785 mm , diferența dintre ele este de 315 mm. Media valorilor lungimii este de 11980.71. În preajma acestor valori se afla cinci modele din modelele similare.
Fig 1.2.9 Lățimile modelelor similare.
Se poate observa că cinci din cele șapte modele similare au lățimea cea mai mare 2550 mm, iar celelalte două am lățimea cea mai mică 2500 mm.
Fig 1.2.10. Înălțimile modelelor similare
Se poate observa că înălțimea cea mai mare o are numărul 5 (Nefaz 52992) de 3500 mm , în timp ce numărul 1 (Optare Versa V1170 EV) are valoarea cea mai mică egală cu 2836 mm. Diferența dintre cele două este de 664 mm. Valoarea medie a înălțimilor este de 3110.71 mm.
Fig 1.2.11. Ampatamentele modelelor similare.
Se poate observa că valoarea cea mai mare de ampatament îi corespunde autobuzului Optare Versa V1170 EV, 6520 mm, iar cea mai mică valoare valoarea îi corespunde numărului 6 ( Irizar i2e) , 5770 mm. Diferența dintre cele două valori este de 750 mm, iar valoarea medie este de 6000 mm.
Definirea parametrilor dimensionali ai autovehiculului
Lungimea totală a autovehiculului
Determinarea mărimii unui subinterval de observație corespunzător lungimii totale a autovehiculului ( La):
La maximă este egală cu 12100 mm;
La minimă este egală cu 11785 mm;
În calculele următoare, pentru a obține numărul de întervale de încredere sub un număr întreg recurgem la următoarele aproximări:
La maximă este egală cu 12100 mm;
La minimă este egală cu 11000 mm;
Pentru a calcula numărul întervalelor de încredere se vor utilize următoare formule:
1.1)
Aproximăm L= 370 mm
(1.2)
Deci, numărul de subintervale de încredere, ce va fi folosit pentru realizarea histogramei aferente lungimii maxime a autovehiculelor, este 3.
Tabelul 1.3.1.: Întervalele de încredere și numărul de autobuze din intervalul respectiv
Fig 1.2.12: Reprezentarea grafică aferenta lungimii totale a autobuzelor și a întervalelor de încredere
Lățimea totală a autovehiculului ( la)
Determinarea mărimii unui subinterval de observație corespunzător lățimii totale a autovehiculului ( la):
Lățimea minimă este de 2500 mm;
Lățimea maximă este de 2550 mm.
Pentru a calcula numărul întervalelor de încredere se vor utilize următoare formule:
Aproximăm l=18 mm
Deci, numărul de subintervale de încredere, ce va fi folosit pentru realizarea histogramei aferente lățimii maxime a autovehiculelor, este 3.
Tabelul 1.3.2: Întervalele de încredere și numărul de autobuze din intervalul respectiv
Fig 1.2.13: Reprezentarea grafică aferenta lățimii totale a autobuzelor și a întervalelor de încredere
Înălțimea totală a autovehiculului (Ha)
Determinarea mărimii unui subinterval de observație corespunzător înălțimii totale a autovehiculului ( Ha):
Ha minim este egal cu 2836 mm;
Ha maxim este egal cu 3500 mm.
Pentru a calcula numărul întervalelor de încredere se vor utilize următoare formule:
Aproximăm = 250 mm.
Aproximăm numărul de subintervale la cel mai apropiat număr întreg, deci numărul de întervale de încredere ce va fi folosit pt realizarea histogramei este 3.
Tabelul 1.3.3: Întervalele de încredere și numărul de autobuze din intervalul respectiv
Fig 1.2.14. Reprezentarea grafică aferenta înălțimii totale a autobuzelor și a întervalelor de încredere
Ampatamentul ( L)
Determinarea mărimea unui subinterval de observație corespunzător ampatamentului autovehiculului ( L):
L maximă este egală cu 6520 mm;
L minimă este egală cu 5770 mm;
Pentru a calcula numărul întervalelor de încredere se vor utilize următoare formule:
(1.7)
Aproximăm L=250 mm
(1.8)
Deci, numărul de subintervale de încredere, ce va fi folosit pentru realizarea histogramei aferente ampatamentului autovehiculelor, este 3.
Tabelul 1.3.4: Întervalele de încredere și numărul de autobuze din intervalul respectiv
Fig 1.2.15: Reprezentarea grafică aferenta ampatamentului autobuzelor și a întervalelor de încredere
În tabelul de mai jos sunt parametrii și valorile alese
Pentru a determina masa utilă a autovehiculului, am considerat că masa unei persoane, fie că este vorba despre conducător sau de pasager, este de 68 de kilograme, iar eventual bagajul fiecărei persoane cântărește 7 kilograme. Așadar, masa utilă a autovehiculului se va determina folosind relația următoare:
mu’ = mp ·np + mb·np (1.9)
unde mu’ este masa utilă a autovehiculului, mp = 68 [kg] ( masa unui pasager) , np = 85 ( numărul pasagerilor) , mb= 7 [kg] (masa bagajelor unui persoane)
Considerând faptul că valorile parametrilor enumerați anterior pot varia în intervale relativ mari, și dat fiind faptului că ființele umane sunt diferite din punct de vedere al constituției fizice, dar și din punct de vedere al necesarului, voi folosi un coeficient de siguranță în alegerea masei utile, pentru o plajă cât mai largă de variație a valorii acesteia, pe care îl voi nota cu „β” și îi voi atribuii valoarea β = 1.8.
Rezultă că relația (1.9) devine :
mu’ = (mp ·np + mb·np ) ·β (1.10)
Înlocuind termenii relației cu valorile corespunzătoare vom obține valoarea masei utile a autovehiculului, vizibilă în tabelul următor, alături de ceilalți parametrii masici principali:
Elemente de organizare a postului de conducere
Organizarea și proiectarea postului de conducere a autovehiculului trebuie să se realizeze astfel încât să asigure o poziție confortabilă pentru conducător, fără să îi inducă acestuia stări de oboseală excesivă, trebuie să îi ofere acestuia spațiul și libertatea necesară mișcării în vederea acționarii volanului, levierelor sau manetelor de comandă și pedalelor. De asemenea postul de conducere, prin organizarea și dispunerea elementelor sale constructive trebuie să asigure conducătorului condiții cât mai bune în ce privește vizibilitatea.
Pentru a satisface aceste cerințe enumarate mai sus, au fost realizate studii antropometrice, în vederea elaborării de stardarde menite să reglementeze activitatea de proiectare și organizare a postului de conducere a unui autovehicul, astfel încât acestea să acopere, din punct de vedere dimensional, o plajă cât mai largă de fizionomii ale eventualilor conducători.
Pentru organizarea și dimensionarea postului de conducere se utilizează un manechin bidimensional, acesta poate fi de trei tipuri 10%, 50% sau 90%, în funcție de procentul din populația adultă, ale căror anumite dimensiuni ale corpului sunt mai mici sau egale cu cele ale manechinului respectiv. Este evident că pentru utilizarea automobilului de mai multe persoane avem nevoie de o varietate mare din punct de vedere al constituției fizice și se recomanda ca postul de conducere să fie proiectat folosind ca referință un manechin bidimensional de tipul 90% care are următoarele dimensiuni:
A= 444 [mm]
B= 456 [mm]
C= 563 [mm]
unde „A” reprezintă distanța dintre centrul articulației corespunzătoare genunchiului și centrul articulației corespunzătoare gleznei, „B” reprezintă distanda dintre centrul articulației corespunzătoare genunchiului și centrul articulației corespunzătoare șoldului, iar distanța „C” reprezintă lungimea triunchiului manechinului, toate distanțele aflându-se în plan longitudinal, vertical postului de conducere și implicit autovehiculului. Aceste distanțe se pot observa în figură următoare:
Fig 1.4.1. Dimensiunile principale ale manechinului bidimensional
După ce a fost ales manechinul bidimensional, respectiv cel de tip 90%, trebuie definite dimensiunile de legătură ale acestuia cu elementele care constituie postul de conducere.În aceasta fază se stabilesc valorile distanțelor.
Tabelul 1.4.1: valoriile medii pentru unghiurile [2]
Se poate observa că în tabelul de mai sus nu se menționează nimic de autobuze. La data publicării lucrării „ Compunerea, realizarea și propulsia autovehiculelor”, scrisă de V. Mateescu, 1997, autobuzele nu erau cu podea joasă, ca în prezent, și spațiul conducătorului auto pentru camion sau pentru autobuz semăna foarte mult. Astfel, se puteau considera valorile pentru camion și pentru autobuz.Autobuzul ce urmează a fi proiectat este unul modern, cu podea joasă și considerăm că unghiurile manechinului 90% sunt o combinație între valorile de autocamion și cele de autoturism. În speța, considerăm intersecția celor două coloane de intervale.
Vom ajunge la următoarele date:
Tabelul 1.4.2.:Valorile actualizate ale unghiurile
Fig 1.4.2. Principalele dimensiuni ale postului de conducere.
Predeterminarea parametrilor masici ai subansamblurilor. Determinarea poziției centrului de greutate al autovehiculului
Determinarea poziției centrului de greutate al autvehiculului, atât în cazul autovehiculului fără elementele care constituie masa utilă, cât și în cazul autovehiculului încărcat, este importantă din punct de vedere al determinării dispunerii, atât în valoare absolută cât și procentuala, a încărcăturilor suportate de către cele două punți.
Încărcările suportate de fiecare punte vor servi în continuare la alegerea pneurilor cu care automobilul va fi echipat, atât din punct de vedere dimensional cât și din punct de vedere al indicelui de sarcină.
Pentru a determina poziția centrului de greutate a autovehiculului se realizează o schiță de organizare generală a acestuia, care cuprinde principalele subansambluri, poziționate în așa fel încât să reflecte cu acuratețe cât mai mare poziția lor reală. Pentru a putea reprezenta poziția subamsamblurilor în schița, am ales un sistem de axe xOz, cu originea în centrul petei de contact dintre roata punții din spate și calea de rulare, în plan vertical longitudinal.
Pentru o reprezentare ușoară a subansamblurlor, dar și determinarea rapidă a centrelor lor de greutate, am redus formele lor la fore geometrice elementare și după determinarea poziției centrului de greutate al fiecărui subansamblu, prin măsurarea directă cu ajutorul aplicației software „AutoCAD 2016- Student Edition”, am putut determina coordonatele fiecărui centru de greutate. Această operațiune s-a realizat în două situații: în cazul autovehiculului în ordine de mers ( fără pasageri sau bagaje) și în cazul autovehiculului cu sarcină utilă nominală.
Tabel 1.5.1. Determinarea centrului de greutate al autovehiculului în ordine de mers
Pentru determinarea centrului de greutate se folosesc relațiile:
XG= (1.11)
ZG= (1.12)
În relațiile de mai sus, Xi și Zi reprezintă abscisa, respectiv ordonata centrului de greutate al subansamblului cu numărul i, în sistemul de coordonate XOZ exprimate în milimetri, iar Gi reprezintă greutatea exprimată în newtoni a aceluiași subansamblu.
Înlocuind termenii în relații (1.11) și (1.12), conform valorilor din Tabelul 1.5.1., se obțin coordonatele centrului de greutate al automobilului în ordine de mers, care sunt următoarele:
XG =3927.16 [mm]
ZG =2103.57 [mm]
Poziționarea atât a subansamblurilor cât și a centrului de greutate al automobilului în ordine de mers se poate observa în figură următoare:
Folosind aceeași metodă, se determina centrul de greutate al autovehiculului cu sarcină utilă nominală, după cum se poate observa în tabelul și figură de urmează:
Tabel 1.5.2. Determinarea centrului de greutate al autovehiculului cu sarcină utilă nominală
În tabelul anterior „Marja β” reprezintă marja de eroare data de diferența dintre masa utilă predeterminata și masa utilă rezultată după aplicarea coeficientului de siguranță notat β, considerată normală.
Și în acest caz se folosește formulele (1.11) și (1.12), iar după înlocuirea termenilor conform valorilor din tabelul 1.5.2 , coordonatele centrului de greutate cu sarcină utilă nominală sunt:
XG =4183.33 [mm]
ZG =2014.85 [mm]
Poziția centrului de greutate în acest caz, se poate observa în figură următoare:
Fig 1.5.2. Centrul de greutate al autovehiculului cu sarcină utilă nominală.
Determinarea încărcărilor statice corespunzătoare celor două punți
Pentru a determina încărcările statice la fiecare dintre cele două punți, atât în cazul autovehiculului în ordine de mers, cât și autovehiculului cu sarcină utilă nominală se folosesc relațiile:
G01= [N], G02= [N] (1.13)
G1= [N], G2= [N] (1.14)
În relațiile de mai sus Go reprezintă greutatea automobilului în ordine de mers, ao reprezintă distanța de la centrul de greutate la centrul petei de contact a pneului punții din față pentru autovehicul în ordine de mers, bo reprezintă distanța de la centrul de greutate la centrul petei de contact a pneului rotii din spate în ordine de mers, L reprezintă ampatamentul automobilului, Ga reprezintă greutatea totală maximă constructivă a automobilului, a reprezintă distanța de la centrul de greutate la centrul petei de contact a pneului punții din față, iar b reprezintă distanța de la centrul de greutate la centrul petei de contact a pneului punții din spate.
Înlocuind cu valorile cunoscute în formulele (1.13) și (1.14) rezultă în cazul autovehiculului în ordine de mers:
Punte fața: G01 =4646.92 [N]
Punte spate: G02 = 9249.08 [N]
Realizând inlocuriile și pentru cazul automobilului cu sarcină utilă nominală:
Punte fata Ga = 4452.27 [N]
Punte spate Ga = 10846.73 [N]
Pentru a calcula încărcările relative sau procentuale la cele două punți, se folosesc următoarele relații:
G0j% = ·100 [%] (1.15)
Gj% = ·100 [%] (1.16)
În relațiile de mai sus, indicele j are valoarea corespunzătoare punții pentru care se face determinarea, respectic 1 pentru puntea din față și 2 pentru puntea din spate.
Înlocuind se obțin următoarele valori procentuale:
În cazul automobilului în ordine de mers:
G01%= 33.44 %; G02%= 66.56 %
În cazul automobilului încărcat cu sarcină utilă nominală:
G1%= 29.10 %; G2%= 70.90 %
Alegerea pneurilor și stabilirea caracteristicilor acestora.
Pentru o alegere eficientă a pneurilor care vor echipa automobilul, este necesară cunoașterea încărcării statice aferente fiecărui pneu, pe care o voi determina folosind formula:
Zpi =
unde Zpi reprezintă încărcarea statică a pneului unde indicele i are valoarea 1 pentru puntea din față și valoarea 2 pentru puntea din spate, Gi reprezintă încărcarea statică a punții la care este montat pneul și Np reprezintă numărul de pneuri al punții respective.
Înlocuim valorile termenilor în relație pentru cazul în care automobilul este încărcat cu sarcină utilă maximă și obținem :
Zp1=226.93 [kg] Zp2= 552.84 [kg]
Ținând cont că valoarea maximă a încărcăturii statice și anume cea aferenta punții din spate, voi alege pneuri cu un indice de sarcină cu valorea 88, corespunzând unei încărcări de 560 de kg. S-a adoptat o valoare mai mare a încărcării maxime suportate de către pneu, pentru a introduce o marjă de siguranță suplimentară în ceea ce privește masa maximă a vehiculului.
Am ales următorul tip de pneu : 275/70 R22.5
Pe eticheta pneului se afla trei categorii: un coeficient de rezistență la rulare, care se încadrează în clase de la A ( cel mai eficient) până la G ( cel mai puțin eficient); un coeficient pentru aderenta pe drum ud și zgomotul de rulare, care nu trebuie să depaseaca o anumită valoare.
Capitolul 2 – Studiul tehnic și economic al soluțiilor posibile pentru ansamblul de proiectat.
2.1. Scurt istoric. Arhitectura sistemului electric de propulsie.
Primul autovehicul electric a fost inventat în anul 1881 de cătră inventatorul francez Gustavo Trouvé și reprezenta un triciclu propulsat prin intermediul unui motor de curent continuu ce producea o zecime dintr-un cal putere. Un vehicul similar a fost prezentat în acelas an de către William Ayrton și John Perry. Vehiculul avea la baza tot un triciclu, cu două roți mari în față, roata din dreapta fiind conducătoare și o singură roată în spate pentru direcție. Motorul electric al acestui vehicul era capabil să producă o jumătate dintr-un cal putere, iar stocarea eenrgiei se făcea prin intermediul a zece elemente cu plumb, montate în serie.
Fig 2.1.1. -Vehicul electric Ayston-Perry.
La începutul secolului XX, vehiculele electrice se bucurau de o popularitate foarte mare, în anul 900 au fost comencializate un număr de aproximativ 4200 de automobile pe teritoriul Statelor Unite Ale Americii dintre care 40% foloseau sisteme de propulsie cu abur, 38% propulsie electrică și restul de 22% funcționau datorită motoarelor cu ardere internă.
La începutul anilor ’20 automobilele electrice au dispărut aproape complet datorită problemelor de stocare al energie electrice împreună cu apariția demarorului ce facilita pornirii automobilelor cu motoare cu ardere internă.Astfel s-a ajuns la o creștere considerabilă a cererii și vânzărilor autmobilelor cu motoare cu ardere internă
Acest interes scăzut față de vehiculele electrice s-a menținut până în anii ’80-90’ datorită anumitor motive: lipsei de baterii de acumulatoare și a autonomiei scăzută a vehiculelor electrice, datorită nepăsării a efectelor negative a gazelor de evacuare produse de automobilul convențional.
Primele modele de automobile electrice au fost lansate de către General Motors în 1996 pe piața americană, și în anul 1995 de către fimă Peugeot în europa.Aceste două automobile au reprezentat vehicule alternative pentru modelele echipate cu motoare cu ardere internă datorită dimensiuniilor reduse și autonomie ridicată de aproximativ 100 km.
Fig 2.1.2. Peugeot 106 Electrique Fig 2.1.3. General Motors EV
Un sistem de propulsie elecric are următoarele componente:
Mașina electrică pentru tracțiune și sistem electronic de control împreună cu sistem dedicat pentru răcire
Bateriile de acumulatoare pentru tracțiune și sistemul de contol (BMS- Battery Management System)
Sistemul de transmisie și diferențialul
Sistemul de încărcare a bateriilor
Sistemul de frânare, direcție, suspensie, conrol al temperaturii din habitaclu.
Mai jos avem prezentată o schemă generală a unui sistem de propulsie electric pentru autovehicule:
Fig 2.1.4. Arhitectura generală a unui sistem electric de propulsie pentru autovehicul
Pornind de la schema de mai sus putem deduce faptul că automobilele electrice pot avea diferite configurații în legătură cu amplasarea motorului de tracțiune și a bateriilor de acumulatoare aferente motoarelor, dar și în legătură cu configurațiile sistemelor de transmisie. Astfel arhitecturile sistemelor electrice de propulsie pot varia de la modele similare sistemelor convenționale ( motor și transmisie amplasate deasupra punții motoare) până la arhitecturi cu motoare electrice amplasate în butucurile roților motoare.
Schemă clasică a sistemului de propulsie electric este cea din figura 2.1.4. în care dispunerea elementelor componente ale sistemului de propulsie se face astfel: mașina electrică de tracțiune se amplasează împreună cu sistemul mecanic de transmitere a momentului și puterii, deasupra sau în dreptul punții motoare. Motorul electric de tracțiune pentru această soluție mai poate și amplasat deasupra punții din față, puntea motoare fiind cea din spate, această soluție prezintă avantaje care au legătură cu forțele de tracțiune dezvoltate și se ușurează încărcarea pe punte din spate astfel, dar un mare dezavantaj al acestei metode îl reprezintă necesitatea elementelor suplimentare ale sistemului de transmisie ( exemplu: transmisia longitudinală)
O a doua soluție de organizare o reprezintă cea în care avem o punte motoare, cea din spate în cele mai multe cazuri, dar avem câte o mașină electrică pentru fiecare roată, rotiile sunt acționate independent. Prin această soluție se elimină necesitatea diferențialului benefic pentru cazul în care rotile motoare sunt și roțile care îndeplinesc schimbarea de direcție de mers.
Fig 2.1.5 Sistem de propulsie electric, cu acționare independentă a roților motoare.
În figură 2.1.5 liniile subțiri reprezintă legătura de tip electric, iar liniile groase reprezina legătură de tip mecanic. „B” reprezintă bateria de acumulatoare, „VT” reprezintă variatoarul de turație, „M” reprezintă mașina electrică de tracțiune, iar „R” reprezintă reductorul din sistemul de transmisie mecanic.
Această soluție are mai multe avantaje, puteam avea integrat în butucul roții reductorul cilindric sau printr-un control foarte precis până și motoarele electrice și astfel se elimină necesitatea unui mecanism reductor, se poate observa în figură 2.1.6
Fig 2.1.6. Sistemul de propulsie electric cu motor integrat în ansamblul sistemului de rulare.
O a treia metodă de organizare generală o reprezintă soluția cu punți motoare multiple, o soluție cu tracțiune integrală. Sistemul presupune alimentarea și controlul a două mașini electrice prin intermediul unui pachet de baterii de acumulatoare și a un variator de turație. Fiecare motor electric de tracțiune corespunde unei dintre punții, transmiterea puterii la roți făcându-se prin intermediul unui sistem de transmisie mecanică ( reductor, diferențial)
Fig 2.1.7. Sistem electric de propulsie cu punți motoare multiple
Soluția cea mai potrivită pentru autovehiculul de proiectat o reprezintă prima variantă, având puntea motoare puntea din spate. Avantaje ale aceste soluții: compactitatea și fiabilitatea acesteia datorită lipsei elementelor mecanice complexe, avem un acces ușor la componentele sistemului pentru efectuarea operațiilor de verificare sau mentenanța, avem o răcire bună a mașinii electrice.
2.2. Analiza soluțiilor constructive posibile pentru motorul electric al sistemului de propulsie.
Motorul electric al sistemului de propulsie reprezintă o mașină electrică ce transforma energia electrică primită de la un elemente de stocare, în energie mecanică, necesară pentru punerea în mișcare a roților și implicit al automobilului. Dacă aceasta poate funcționa și în sens invers ( transformă energia mecanică primită de la roți în enegie electrică pentru a încărca bateriile de acumulatoare prin frana regenerativă) poarna numele de mașină electrică reversibilă.
Sistemul cuprinde pe lângă mașină electrică de tracțiune și alte componente, cum ar fi: variatoare de turație, sisteme de stocare al energiei electrice, etc. Pentru alegerea unui anumit tip de sistem de propulsie se țin cont de mai mulți factori: sursa de stocare de energie electrică folosită, necesitățile conducătorului, dimensiunile automobilului, etc.
Motoarele electrice se împart, în general, în funcție de curentul electric ce le parcurge, avem motoare electrice de curent continuu sau motoare electrice de curent alternativ. Însă ambele tipuri de motoare au aceleași două componente principale : componenta fixă (statorul ) și componente mobila sau rotativă (rotorul)
2.2.1 Motoare electrice de curent conținu
Motoarele de curent continuu au fost utilizate în aplicații care necesitau turație reglabilă, precizie în reglarea acesteia, porniri sau frânari dese, funcționare în regim de generator, datorită simplității controlului.
Fig 2.2.1. Motor electric de curent continuu.
Principul de funcționare al acestui motor este relativ simplu. La strabatarea unui fir cu un curent electric care este pus într-un cap magnetic, se va genera o forță electromagnetică perpendiculară pe fir și pe direcția câmpului magnetic. Valoare forței este egală cu produsul dintre lungime firului (L), intensitatea curentului electric (I) și densitatea fluxului magnetic (B):
F=B·I·L
Atunci când în loc de fir avem o înfășurare, forțele magnetice care acționează produc un moment, cu valoarea:
M= B·I·L·
unde α reprezintă ungiul dintre planul înfășurării și cel al câmpului magnetic. Câmpul magnetic necesar producerii momentului poate și produs de către o înfășurare, numită înfășurare de excitație, sau către un set de magneți permanenți.
Motoarele electrice de curent continuu sunt de patru tipuri:
Cu excitație independenta , la care înfășurarea statorica și cea rotorica sunt conectate la două surse separate de tensiune;
Cu excitație derivație , la care înfășurările statorica și cea rotorica sunt conectate în paralel la aceeași sursă de tensiune;
Cu excitație serie, la care excitație statorica și cea rotorica sunt legate în serie;
Cu excitație mixtă, la care înfășurările statorica este împărțită în două sub-infasurari una legată în serie și una în paralel cu cea rotorica
Cele mai utilizate sunt motoarele de curent continuu cu excitație serie. Aceasta sunt potrivite pentru aplicațiile care au nevoie de moment mare la pornire și în funcționare, cum este necesar și în cazul tracțiunii electrice, din această cauză motoarele au fost utilizate până la dezvoltarea electronicii de putere. Un mare dezavantaj este faptul că nu pot funcționa la tensiune nominală fără sarcina de moment maxim, deoarece turația ar crește foarte până la valori foarte mari și faptul că nu se poate face cu ușurință frana regenerativă.
Fig 2.2.2. Motoare de curent continuu cu înfășurare de excitație ( scheme electrice)
2.2.2. Motoare electrice de curent alternativ
Motoarele electrice de curent alternativ sunt mașini electrice ce funcționează pe baza principiului câmpului magnetic învârtitor. Acestea se împart în două categorii: asincrone și sincrone.
Motoare asincrone trifazate ( cu inducție)
Mașinile electrice de curent continuu alternativ, în comparație cu cele de curent continuu, avem mai multe avantaje: măture din punct de vedere tehnologic, sunt ușoare, compacte, au costuri reduse, randament ridicat.
Fig 2.2.3. Motorul electric asincron trifazat.
Componente: 1- Șurub. 2- Rondela metalică. 3- Șurub pentru fixarea scutului cap arbore (antrenare). 4- Scut cap arbore (antrenare). 5- Șaiba elastică. 6- Rulment cap arbore. 7- Până paralelă. 8- Subamsamblu rotor. 9- Capac interior pentru fixarea rulmentului. 10- Până ventilator. 11- Rulment ventilator(cap vetilator). 12- Subansamblu carcasa cu stator bobinat. 13- Inel de ridicare. 14- Scut motor cap-ventilator. 15- Șurub pentru fixarea capacului ventilator. 16- Șurub pentru fixarea scutului cap-ventilator. 17- Șurub pentru fixarea capacului de fixare a rulmentului. 18- Ventilator răcire motor. 19- Capac ventilator. 20- Garnitura sub cutia de borne. 21- Cutia de borne. 22- Șaiba grover. 23- Șurub pentru fixarea cutiei de borne. 24- Placă de borne. 25- Garnitura sub capacul cutiei de borne. 26- șaiba grover. 27- Șurub pentru fixarea cutiei de borne. 28- Capacul cutiei de borne. 29- Piuliță. 30- Rondela metalică. 31- Șaiba grover. 32- Șurub pentru fixarea plăcii de borne. 33- Șurub pentru legarea la pământ. 34- Șaiba grover. 35- rondela metalică. 36- Piulița presgarniturii-STAS 8498-81. 37- Inel de presiune-STAS 8498-81. 38- Piesa de etansare-STAS 8498-81. 39- Piesa de racordare-STAS 8498-81. 40- Șurub pentru fixarea tălpii motorului. 41- talpa motorului. 42- Inel de scurtcircuitare rotoric. 43- Ancoșa (crestătură) rotorica. 44- Statorul din tole silicioase. 45- Latura bobinei statorice. 46- Conductorii de alimentare a bobinelor. 47- Ieșirile individuale ale bobinelor.
Din punct de vedere constructiv, există două tipuri de motoare electrice asincrone: cu rotor bobinat sau cu rotor în formă de colivie ( numite și „ în scurtcircuit” ). Deoarece cele cu rotor bobinat sunt mai puțin robuste, au un necesar mai ridicat de mentenanța și costuri mai mari în comparație cu motoarele cu rotor „în colivie”, aceasta nu sunt utilizate pentru sisteme de propulsie.
Fig 2.2.4. Secțiune schematică printr-un motor asincron trifazat
În cazul motorului asincron trifazat în formă de colivie avem o înfășurare trifazată ce produce câmpul magnetic. Cele trei faze sunt distribuite cu un defazaj de 120o , altfel încât densitatea fluxului magnetic să fie aproape sinusoidală. Rotorul conține bare de aluminiu, scurtcircuitate la ambele capete prin intermediul unor indele cu un profil exterior special pentru favorizarea circularii aerului pentru răcire.
Motoare sincrone având curenți dreptunghiulari (BLDC)
În limba engleză acestea poartă denumirea de Brushless DC, deoarece se pot controla la fel de ușor precum un motor de curent continuu și pentru că nu au perii. Funcționează tot pe baza unui câmp magnetic invartitot, doar că în cazul acesta, câmpul magnetic este generat prin intermediul unor magneți permanenți aflați la nivelul rotorului, care pot fi poziționați pe suprafață sau în interiorul rotorului, poziționarea fiind un criteriu de clasificare al acestor motoare.
Fig 2.2.5 Amplasarea magneților la nivelul rotorului.
Avantaje motor Brushless DC:
Sunt foarte eficiente, având cel mai bun randament dintre toate tipurile de motoare electrice datorită folosirii magneților permanenți care nu induc pierderi de putere;
Au o construcție compactă tot datorită magneților permanenți cu pământuri rare, care au o densitate foarte mare a fluxului magnetic, permițând astfel micșorarea dimensiunilor de gabarit ale motorului;
Sunt foarte ușor de răcit, deoarece alimentarea se realizează prin intermediul statorului, astfel rotorul nu este parcurs de curent electric și nu se încălzește, iar statorul fiind la exterior se răcește mai ușor;
Au o fiabilitate ridicată și necesită foarte puțină mentenanța, neavând în componența comutatoare sau perii. Durata de viața depinde de fiabilitatea rulmenților, a magneților și de izolația înfășurării.
Motoare sincrone cu relunctanta comutata (variabilă)
Din punct de vedere constructiv, motorul cu relunctanta comutata ( SRM= Switched Reluctance Motor) este alcătuit din poli aparenți, atât la nivelul statorului care are înfășurări conectate în serie, cât și la nivelul rotorului, care nu are înfășurări sau magneți permanenți.
Motorul cu relunctanta comutata are o construcție simplă și robustă. Construcția sa, prin lipsa magneților permanenți sau a unei înfășurări la nivelul rotorului, reduce costurile de producție și permite utilizarea sa la turații foarte ridicate, nefiind influențat de forțele centrifuge generate în funcționare la nivelul acestor componente.
La acest tip de motor și statorul și rotorul prezintă poli proemineti, și există o varietate de soluții constructive, cele mai utilizate motoare trifazate pentru vehicule electrice sunt sub cele de tip 6/4 sau 8/6. Prima cifră reprezintă numărul polilor statorici, iar cea de-a doua numărul polilor rotorici.
Fig 2.2.6. Motor cu relunctanta comutata.
2.3. Analiza soluțiilor constructive posibile pentru variatoarele de turație ale motoarelor electrice.
Un variator de turație reprezintă un element electronic cu rolul modificării turației de funcționare a unui motor electric, prin modificarea în permanentă a tensiunii de alimentare și a intensității curentului de la bornele motorului electric. Variatoarele de turație sunt de mai multe tipuri în funcție de curentul de alimentare și de tipul curentului care trebuie furnizat mașinii electrice, după cum urmează în tabelul următor:
Tabel 2.3.1 Tipuri de variatoare de turație.
În cazul vehiculelor electrice, deoarece sursa de alimentare, reprezentată de elementul de stocare a energiei electrice la bord, furnizează curent continuu, variatoarele de turație cel mai des utilizate sunt cele de tip „Chopper” și cele de tip „Invertor”. Toate variatoarele sunt alcătuite din două părți: partea de forță și partea de comandă.
Partea de forță a variatoarelor de turație este alcătuită din comutatoare electronice de putere (diode, tranzistoare) care sunt parcurse de curenți și tensiuni cu valori de până la mii de amperi, sau volți, și care sunt montate în serie pentru a crește tensiunea, sau în paralel pentru a crește intensitatea. Aceste elemente funcționează în regim de comutație, având două stări posibile: închis sau deschis.
Partea de comandă reprezintă totalitatea elementelor electronice ce asigură funcționarea (închiderea sau deschiderea) comutatoarelor din schema de forță, cu rolul de a optimiza funcționarea motorului. Partea de comandă este alcătuită din două structuri principale: logica de control și logica de comutație. Prima realizează calcule pe baza informațiilor primite de la senzori, traductoare și pe baza comenzilor de la conducător, pentru a determina amplitudinea sau faza curenților și tensiunilor care vor fi aplicate. A doua structură de comutație, preia valorile referitoare la amplitudine și fază și generează comenzi de operare a comutatoarelor, conform unei strategii optime.
Fig 2.3.1. Schema bloc corespunzătoare unui variator de turație.
2.4. Analiza soluțiilor constructive posibile pentru elementele de stocare a energiei la bordul autovehiculului.
Elementul său mediul de stocare a energiei reprezintă un dispozitiv ce imnagazineaza energie, o livrează la exterior( se descarcă) sau primește energie din exterior ( se încarcă).
Pentru vehicule electrice sunt în prezent folosite mai multe tipuri de astfel de dispozitive, precum: baterii de acumulatoare electrochimice, supercondensatoare sau volanți de înaltă turație. Volanții de înaltă presiune stochează energie sub forva de energie cinetică și realizează conversia în sau din energie electrică în timpul încărcării sau descărcării.
Aceste dispozitive trebuie să îndeplinească o serie de cerințe, cum ar fi: energie specifică mare, putere specifică mare, randament ridicat, necesar cât mai scăzut de mentenanța, costuri reduse, să nu fie poluante, să fie sigure în exploatare. Mai jos voi prezenta diferite tehnilogi populare pentru baterii de acumulatoare electrochimice folosite în cadrul sistemului electric de propulsie pentru autovehicule.
Bateriile de acumulatoare reprezintă dispozitive electrochimice care transforma energia electrică în energie chimică potențială ( în timpul procesului de încărcare), pe care apoi o retransforma în energie electrică ( în timpul procesului de descărcare). O baterie este alcătuită de obicei din mai multe celule amplasate într-o carcasă.
O celulă reprezintă un element independent care conferă caracterul și proprietățile electrochimice ale bateriei și este alcătuit din trei elemente principale: doi electrozi ( anod și catod), imersați într-un electrolit. Procesul de încărcare și descărcare a celulei reprezintă procesul de migrație a electronilor de la electrodul pozitiv ( anod) către electrodul negativ (catod), respectiv invers de la electrodul negativ ( catod) către electrodul pozitiv (anod).
2.4.1. Bateriile de acumulatoare de tip plumb-acid
Acest tip de baterii este folosit în industria auto și nu numai de peste un secol. Aceasta folosește pe post de electrolit o soluție cu acid sulfuric H2ȘO4(2H+ + ȘO42- ), iar ca electrozi: anodul este alcătuit din plumb poros (Pb), iar catodul din oxid de plumb ( PbO2). Reacția chimică ce caracterizează procesele de încărcare și descărcare pentru tehnologia plumb-acid este următoarea:
Pb + PbO2 + 2H2ȘO4 2PbSO4 + 2H2O
Reacția este reversibilă și parcursă de la stânga la dreapta caracterizează procesul de încărcare, iar parcursă de la dreapta la stânga procesul de descărcare.
O astfel de celulan produce o tensiune de 2.03 volți, variațiile find datorate concentrațiilor de soluție de electrolit.
Avantajele sunt costurile reduse și tehnologia bine cunoscută, dar faptul că au densitate redusă de energie și că la temperaturi de sub 10oC puterea și energia furnizată scad considerabil face că utilizarea acestora să fie limitată.
2.4.2. Bateriile de acumulatoare pe bază de nichel
Nichelul este un metal mai ușor decât plumbul și are proprietăți electrochimice superioare, necesare în cazul utilizării pentru bateriile de acumulatoare. Există patru tipuri de baterii pe baza acestui metal : nichel- fier , nichel-zinc, nichel- cadmiu , nichel-MH (metal hidrura), însă pentru industria automobilelor sunt utlizate doar ultimele două.
Nichel- cadmiu (Ni-Cd)
Acest tip de baterii de acumulatoare folosește ca anod metalul numit cadmiu, catodul este compus din hidroxi-oxid de nichel (NiOOH), iar electrolitul este o soluție de hidroxid de potasiu și hidroxid de litiu. Reacția chimică pentru acest tip de celulă este:
2NiOOH + 2H2O + Cd 2Ni(OH)2 + Cd(OH)2
Acest acumulatoare sunt cunoscute deoarece : au putere specifică relativ ridicată (peste 220 wați pe kilogram), durata de utilizare ridicată, sunt rezistente la șocuri atât mecanice cât și electrice, pot fi încărcate rapid, au o plajă largă de temperaturi la care pot funcționa ( de la temperaturi de -45oC până la 80oC), au rata de autodescarcare relativ mică, pot și construite într-o varietate foarte mare de forme și dimensiuni.
Nichel- metal hidrura (Ni-MH)
Aceste acumulatoare au apărut în anul 992 și sunt similare cu cele pe bază de cadmiu, diferența fiind la nivelul anodului care este construit din hidrogen absorbit de o hidrură metalică. Deoarece au o energie specifică superioară celor cu cadmiu și nu prezintă elemente cancerigene sau toxice, acestea sunt preferate în detrimentul celor cu cadmiu.Reacția chimică a celulei este:
MH+NiOOH M+ Ni(OH)2
Celulele care folosesc această tehnologie au o tensiune nominală de 1.2 volți, energie specifică având valori între 70 și 95 de wati-ora pe kilogram și o putere specifică având valori între 200 și 300 wați pe kilogram. Tehnologia Ni-MH este încă în dezvoltare, dar avem câteva avantaje: o caracteristică a descărcării liniara, abilitatea de încărcare rapid, avem costuri ridicate inițial și în timpul încărcării degajă căldură.
2.4.3. Bateriile de acumulatoare pe bază de litiu.
Litiul este cel mai ușor dintre toate metalele și are câteva caracteristici interesante din punct de vedere electrochimic. Bateriile de acumulatoare de acest tip au energie specifică și putere specifică foarte mari. Există două tipuri de baterii care utlizeaza această tehnologie: litiu-polimer (Li-P) și litiu-ion (Li-I)
Litiu-polimer
Aceste acumulatoare folosesc litiu că electrod pozitiv, iar pentru electrodul negativ este folosit un oxid metalic de tranziție (MyOz). Oxidul metalic de tranziție are o structură stratificata ce permite ionilor să pătrundă în timpul încărcării și să se desprindă pe parcusul descărcării. Că electrolit este folosit un polimer solid. Reacția chimică generală este :
XLi + MyOz LixMyOz
În timpul descărcării, ionii de litiu formați la nivelul anodului migrează prin intermediul polimerului electrolit și sunt integrați în structură cristalină a catodului, procesul fiind inversat pe parcursul încărcării. O celulă are o tensiune nominală de valoarea de 3 volți, o energie specifică în valoare de 155 de wati-ora pe kilogram și o putere specifică de 315 wați pe kilogram.Avantaje: rată foarte mică de autodescarcare, varietate mare de forme și dimensiuni, un mare dezavantaj îl reprezintă faptul că performanțele acestui acumulator scad odată cu temperatura.
Litiu-ion (Li-I)
Tehnologia a apărut în anul 1991 și este foarte populară și în prezent pentru tehnologia acumulatoarelor pentru vehicule electrice autonome.
Electrodul negativ are în componența un material format din litiu și carbon, electrodul pozitiv are în componența litiu și un oxid metalic, iar electrolitul este format dintr-o soluție organică sau dintr-un polimer solid. Reacția chimică generală este următoarea:
LixC + Li1-xMyOz C + LiMyOz
Metalele care între în componența electrodului pozitiv sunt Ni (nichel), Co ( cobaltul) sau Mn (manganul). Celulele care conțin nichel au tensiune nominală de 4 volți, energie specifică de 120 wati-ora pe kilogram și putere specifică de 260 de wați pe kilogram. Cele pe bază de cobalt au energie specifică superioară, dar au costuri superioare și performante inferioare la autodescarcare. Celulele cu mangan au costuri foarte scăzute, iar perfomanțele energetice sunt undeva la cele cu nichel și cele care folosesc cobalt.
Capitolul 3. Proiectarea generală a sistemului electric de propulsie
3.1. Determinarea rezistentelor la înaintare ale autovehiculelor și a puterilor necesare învingerii acestora.
3.1.1. Rezistența la rulare
Pentru a putea predetermina puterea necesară a motorului electric care va fi responsabil de producerea forțelor de tracțiune ce vor propulsa autovehiculul din temă de proitect, este necesară cunoașterea rezistentelor întâmpinate de către autovehicul din partea factorilor externi. Cele mai importante forțe rezistente sunt rezistanta la rulare a pneurior, rezistența din partea aerului și rezistența la urcarea pantei.
Pentru început vom determina rezistenta la rularea pneului.Valoarea acestei rezistente depinde de coeficientul rezistenței la rulare, care la rândul său depinde de viteză de deplasare și de greutatea autovehiculelor.În cazul în care drumul este înclinat panta acestuia va influența la rândul ei valoarea forței de rezistență. Pentru o determinare exactă, este necesară cunoașterea unor parametri referitoari la construcția pneului, la tipul caii de rulare, ceea ce face că determinarea exact a acestei rezistente să fie o cerință greu de îndeplinit.
Există însă metode analitice prin care se poate aprecia, cu o precizie relativ ridicată, valoarea coeficientului rezistenței la rulare. Coeficientul rezistenței la rulare la rulare, notat cu litera f, se poate determina folosind o ecuație polinomială de tipul:
f = f0 + f01·V + f02·V2 + f04·V4 (3.1)
unde f0 reprezintă coeficientul rezistenței la rulare pentru viteza mică, V reprezintă viteza de deplasare a autovehiculului, iar f01, f02 și f04 sunt coeficienți de influență a vitezei asupra coeficientului de rezistență la rulare.
Tabel 3.1.1. Valorile corespunzătoare coeficienților în funcție de tipul pneului.
Pentru determinarea valorilor coeficientului de rezistență la rularea pneului, am folosit valorile corespunzătoare pneului readial cu secțiune foarte joasă, așa cum sunt prezentate în tabelul de mai sus. Folosind aplicația pentru calcul tabelar Microsoft Excel 2016 am obținut urmatorele rezultate:
Tabel 3.1.2. Valorile calculate pentru coeficientul rezistenței la rulare.
Figura 3.1.1. Reprezentarea grafică a variației coeficientului de rezistență
la rulare în funcție de viteză.
Așa cum se poate observa și în Capitolul 1, pneul ales este unul din clasă G din punct de vedere al eficienței energetice, ceea de înseamnă că are o valoare crescută a coeficientului de rezistență la rulare.
Valoarea rezistenței la rularea pneului se calculează folosind relația:
Rrul = f(V) · Ga · [daN] (3.2)
unde f(v) reprezintă valoarea coeficientului descris în relația (3.1) , Ga reprezintă greutatea autovehiculului exprimată în daN, iar αp reprezintă valoarea unghiului pantei în cazul în care drumul este înclinat.Considerând valorile coeficientului f calculate anterior, valoarea greutății autovehiculului determinată conform masei maxime a autovehiculului și valoarea unghiului nulă ( aplicăm ipoteza deplasării în palier), rezistenta la rularea pneului va avea valorile:
Tabel 3.1.3. Valorile rezistenței la rulare în funcție de viteză de deplasare.
Puterea necesară învingerii acestei rezistente se calculea cu relația :
Prul = [kW] (3.3)
Tabel 3.1.4. Variația puterii necesare învingerii rezistenței la rulare, în funcție de viteză de deplasară.
3.1.2. Rezistența aerului
Rezistența aerului se calculează folosind relația:
Ra = [daN] (3.4)
unde k reprezintă coeficientul aerodinamic a cărei valoarea reprezintă produsul dintre jumătatea valorii densității aerului și coeficientul de aerodinamicitate al caroseriei (Cx), A reprezintă aria frontală a vehiculelor , iar Vx reprezintă viteză relativă a autovehiculului ( este sună dintre viteza autovehiculului și viteza vântului – că ipoteza simplificatoare, cea din urmă se va considera nulă ).
Pentru coeficientul aerodinamic al caroseriei autovehiculului, am folosit o valoarea aleasă în funcție de tipul caroseriei. Coeficientului are valoarea Cx = 0.55 .
Aria frontală a autovehiculului se determina cu relația :
A = kA · E · Ha [m2] (3.5)
unde kA = 1 și este coeficient de corecție al ariei, E reprezintă ecartamentul autovehiculului și Ha este înălțimea maximă a autovehiculului.
Introducând valorice numerice numerotate anterior în relația (3.5.) am obținut următoarea valoare pentru aria frontală a autovehiculului: A = 6969600 [mm2 ]= 6.97 [m2]
Folosind valorile și formulele de mai sus în programul de calcul tabelar Microsoft Excel , am obținut următoarele valori ale rezistenței aerului.
Tabel 3.1.5. Variația rezistenței aerului în funcție de viteză de deplasare
Puterea necesară învingerii acestei rezistente se calculează folosind relația de mai jos, iar dependenta valorii acesteia cu viteza de deplasare este exprimată în Tabelul 3.1.6.
Pa = [kW] (3.6)
Tabelul 3.1.6. Valorile puterii necesare învingerii rezistenței aerului în funcție de viteză de deplasare
3.1.3. Rezistența la urcarea pantei
Rezistența la urcarea unei pante reprezintă componenta paralelă cu direcția pantei a greutății autovehiculului, îndreptată către baza pantei și este aplicată în centrul de greutate al autovehiculului. Pentru a calcula valoarea rezistenței la urcarea pantei se folosește relația:
Rp = Ga · [daN] (3.7)
unde αp reprezintă unghiul de clinare al drumului sau unghiul pantei. În calcule se folosește valoarea absolută a pantei care reprezintă tangenta unghiului antementionat sau valoarea procentuală a acestuia care se obține înmulțind valoarea tangentei unghiului cu 100.
Puterea necesară învingerii forței de rezistență, introdusă de către panta, se calculează cu relația:
Pp = [kW] (3.8)
Având în vedere că valorile termenilor definiți de relațiile (3.7) și (3.8) depinde de unghiul de inclinae al drumului parcurs de către automobil, voi considera ipotetic al unei pante cu valoarea p =0.10 = 10[%] , pentru a putea prezenta curbele caracterisctice ale rezistentelor întâmpinate de către autovehicul, respectiv puterile necesare învingerii acestora.
Tabel 3.1.7 a) Valorile centralizate ale rezistentelor la înaintare și ale puterilor aferente în funcție de viteză de deplasare a autovehiculelor ( rulare în rampă)
Fig 3.1.2 Reprezentarea grafică a curbelor caractestice puterilor rezistentelor la înaintare
Tabel 3.1.7 b) Valorile centralizate ale rezistentelor la înaintare și ale puterilor necesare aferente în funcție de viteză de deplasare a autovehiculului ( rulare în palier)
Fig 3.1.3 Reprezentarea grafică a curbelor caracteristice rezistentelor la înaintare
3.2. Determinarea puterii maxime a motorului electric al sistemului de propulsie.
Prin aceasta determinare înțelegem calcularea puterii necesare a autovehiculului pentru a îndeplini anumite condiții, reprezentând două situații ipotetice care ar necesita puterea maximă a motorului pentru învingerea rezistentelor întâmpinate
3.2.1. Determinarea puterii necesare a motorului din condiția urcării pantei maxime cu viteză constantă.
Pentru calculul aferent acestei ipoteze , vom considera o pantă cu valoarea inclinației de 10%, pe care automobilul trebuie să o parcurgă cu o viteză constantă de 20 de kilometrii pe oră. În această situație, bilanțul puterilor va fi definit de relația:
Pr’ = Prul + Paer + Pp = ∑P (3.9)
În relația anterioară, Pr reprezintă puterea la roata autovehiculului, iar termenul din dreapta reprezintă suma puterilor necesare învingerii rezistenței la rulare, a aerului și respectiv a pantei, în condițiile urcării unei pante cu înclinație de 10 %, cu viteză constantă de 20 de kilometrii pe oră. Înlocuind valorile din dreapta cu cele din tabelul 3.1.7, corespunzătoare vitezei menționate, vom obține următoarea putere necesară la roata autovehiculului :
Pr = 15.51 + 0.40 + 108.46 = 124.37 [kW]
Considerând că transmisia automobilului de proiectat este una simplă, cu reductor cilindric într-o treaptă, și aplicând ipoteza simplificatoare a faptului că randamentul acesteia este constant pe întreaga plajă de turații, vom folosi valoarea randamentului transmisiei ηt =0.96. Astfel, puterea necesară motorului electric pentru a îndeplini această condiție va fi:
Pnec’ = = =129.55 [kW] (3.10)
3.2.2. Determinarea puteri necesare a motorului din condiția rulării cu viteză maximă impusă, în palier.
În cazul aplicării acestei condiții, bilanțul puterilor va fi definit de relația:
Pr’’ = Prul + Paer = ∑P (3.11)
Semnificațiile termenilor relației (3.11) sunt similare celor din relația (3.9), cu mențiunea că în acest caz, deplasarea facanduse pe drum drept, puterea necesară învingerii rezistenței pantei va avea valoarea nulă. Înlocuind termenii din drepta ai relației, conform valorilor din Tabelul 3.1.7, corespunzătoare vitezei maxime impusă în temă de proiect, respectiv 80 km/h, vom obține următoarea valoare pentru puterea la roata automobilului:
Pr’’ = 67.85 [kw]
Aplicând aceeași ipoteză din condiția anterioară referitoare la valoarea randamentului transmisiei, vom obține următoarea valoarea pentru puterea necesară motorului:
Pnec’ = = =70.68 [kW] (3.12)
3.3. Alegerea mașinii electrice de tracțiune și a variatorului de turație corespunzător
În urma calculelor de predeterminare a puterii necesare sistemului de propulsie, am ajuns la concluzia că valoarea cea mai mare se regăsește în cazul îndeplinirii condiției de urcare a unei pante de 10 % cu o viteză constantă de 20 de kilometri pe oră. Puterea necesară calculată pentru această ipoteză are valoarea 129.55 kilowați. Așadar, trebuie ales un motor electric care să satisfacă acest necesar de putere, împreună cu un variator de turație compatibil.
Analizând soluțiile oferite de mai multe companii producătoare de astfel de echipamente (spre exemplu : Brusa, Azure Dynamics, Remy, etc) , am considerat că soluția potrivită vehiculului din temă de proiect este cea oferită de către compania Brusa și anumite motorul HSM1-10.18.22 și variatorul de turație de tip invertor, DMC544.
Fig 3.3.1. Motorul electric de tip HSM1-10.18.22
Fig 3.3.2. Variatorul de turație de tip DMC544
Tabel 3.3.1. Parametrii caracteristici ai motorului electric.
Tabel 3.3.2. Parametrii caracteristici ai variatorului de turație
În continuare voi atașa graficul cu curbele caracteristice corespunzătoare momentului motor și a puterii în funcție de turația mașinii electrice, așa cum sunt furnizate în broșură de prezentare a motorului electric
Fig 3.3.3. Caracteristicle de moment și putere a motorului electric.
3.4. Determinarea raportului de transmitere al transmisiei mecanice și alegerea propriu-zisă a acesteia.
Așa cum am menționat anterior, în acest capitol, pentru simplificarea soluției constructive a sistemului de propulsie, voi considera un reductor cilindric cu un singur raport. Raportul de transmitere necesar acestuia se calculează considerând ipoteza atingerii vitezei maxime în palier, folosind parametrii mașinii electrice alese. Practic raportul de transmitere al transmisiei mecanice reprezintă raportul dintre turația rotorului mașinii elextrice, corespunzătoare puterii la care se atinge viteza maximă, și turația roții, în cazul rulării cu viteză maximă impusă. Turația roții automobilului în acest caz este definită de relația:
nr= (3.13)
unde rr reprezintă raza de rulare exprimată în metrii, iar vmax reprezintă viteză maximă impusă prin temă de proiect, exprimată în metri pe secundă.
Raza de rulare se calculează aproximativ, cu o precizie relativ ridicată, folosind formula :
rr = λ [mm] (3.14)
unde Bu = 275 [mm] (lățimea secțiunii pneului) , = 0.70 ( raport nominal de aspect), Dj = 22.5 [inchi] ( diametrul jantei), λ =0.95 ( coeficient care ține cont de modificarea razei din cauza încărcării). Înlocuind termenii antementionati în relația (3.14) se obține rr = 0.454 [m]. Valorea vitezei maxime impuse (80 km/h) exprimată în metri pe secundă este vmax = 22.22 [m/s].
Înlocuind valorile termenilor în relația (3.13) vom obține nr= 467 [rot/min]. Pentru a calcula raportul total de transmitere necesar al transmisiei mecanice a automobilului vom aplica următoare formula:
it =0.377* = 0.377* = 26.74 (3.15)
unde rr este raza de rulare , nvmax turația corespunzătoare vitezei maxime de rulare a automobilului, Vmax viteză maximă a automobilului. După înlocuirea valorilor, se obține it=26.74.
Conform raportului total de transmitere necesar calculat alterior, este necesară alegerea unui reductor de turație, pentru a miscora turația arborelui rotorului mașinii electrice până la valoarea corespunzătoare turației roților. Am ales sistemul de transmitere de la Oerlikon Graziano.
Sistemul este disponibil în mai multe variante din punct de vedere al raportului de transmitere total (12.05,15.04,18.29,24.49,29.85) , însă conform valorii calculate cu relația (3.15) se alege versiunea cu it= 29.85
Fig 3.4.1. Transmisie Oerlikon Graziano
Fig 3.4.2. Parametrii transmisiei.
3.5. Calculul și alegerea sistemului de stocare a energiei electrice la bordul autovehiculului ( bateriile de acumulatoare)
Pentru a putea alege bateriile de acumulatoare care vor înmagazina energia electrică necesară sistemului de propulsie, este necesară cunoașterea capacității necesare pentru realizarea performanțelor de autonomie impuse în temă de proiect ( 150 de kilometri), în condițiile în care vehiculul rulează cu viteză constantă de 50 de kilometri pe oră ( viteză maximă admisă în mediul urban, în majoritatea statelor europene).
O primă etapă constă în determinarea intervalului de timp exprimat în oră, necesar rulării în condițiile menționate anterior, prin intermediul relației:
t = [h] (3.16)
unde SSo = 150 [km] reprezintă autonmia vehiculului, iar V=50 [km/h] reprezintă viteza de deplasare. După efectuarea calculelor, se obține t=3 [h].
Valoarea capacității necesare (C) variază în funcție de valoarea intensității curentlui (I) și intervalul de timp (t), după care se observă în relația următoare:
C=I·t (3.17)
Pentru a putea determina capacitatea, este necesară cunoaterea valorii intensității curentului electric necesar, acest lucru realizându-se din relație de exprimare a puterii electrice în funcție de valoarea tensiunii și a intensității curentului electric. În această relație, puterea electrică se asimilează cu puterea motorului electrinc în condițiile de deplasare, mai precis cu puterea la roata necesară rulării în condițiile menționate în primul paragraf, considerând pierderile de putere, atât ceve electrice cât și cele mecanice. Tensiunea considerată este cea precizată în caracteristicile variatorului. Astfel, intensitatea curentului electric este definită prin relația :
I = (3.18)
unde P50= 38.26 [kW] reprezintă puterea necesară rulării cu viteză constantă de 50 de kilometri pe oră, în palier; U= 450 [V] reprezintă tensiunea nominală a bateriei, necesară variatorului de turație, ηbat= 0.96 reprezintă randamentul bateriilor de acumulatoare, ηvt= 0.95 reprezintă randamentul variatorului de turație, ηmot = 0.95 reprezintă randamentul motorului electric de tracțiune, ηtm = 0.97 reprezintă randamentul transmisiei mecanice.
După efectuarea înlocuirilor termenilor în valorile enumerate anterior, se obține I=101.17 [A]. Valoarea obținută se introduce , alături de intervalul de timp calculat anterior, în relația (3.17), obținându-se valoarea capacității: C= 303.51 [Ah]
Pentru a proteja bateriile de acumulatoare, în special pe cele de tip Litiu-Ion, sistemul electronic de control și administrare al bateriei (BMS- Battery Management System) nu permite descărcarea acestora sub mai puțin de 20% din capacitatea de încărcare maximă și nici încărcarea la mai mult de 90% din capacitate. Astfel, valoarea calculată anterior reprezintă doar 70% din capacitatea totală a bateriilor de acumulatoare:
C’ = = 433.58 [Ah] (3.19)
În calcul efectuat pentru aflarea capacității necesare a bateriilor de acumulatoare, s-a considerat doar puterea necesară la roata pentru a îndeplini condițiile de deplasare, însă în cadrul unui automobil există o multitudine de alți consumatori, atât din punct de vedere electric cât și mecanic, chiar dacă la un nivel mult mai mic. Așadar, pentru acoperire, considerând un coeficint ce ține cont și de eventualii consumatori auxiliari de energie (lumini, sistem de climatizare, etc) cu valoarea 1.1 pentru a determina capacitatea necesară:
Cnec = C’ · 1.1 = 433.58 · 1.1 = 467.94 [Ah] (3.20)
Considerând valoarea capacității necesare, dar și valoarea tensiunii nominale de funcționare a variatorului de turație și după consultarra ofertelor și cataloagelor electronice ale mai multe companii producătoare de pachete de baterii de acumulatoare pentru vehicule electrice am ales pachetul de baterii Brusa EVB1 400-40.
Fig 3.5.1. Pachet de baterii de acumulatoare Brusa EVB1-400-40
Fig 3.5.2. Dimensiunile de gabarit ale pachetului de baterii ales.
Tabel 3.5.1. Tabel caracteristici ai bateriei de acumulatoare Brusa EVB1-400-40
Cec=C1 + C2 + C3 +…+Cn (3.21)
După cum se observă în tabelul anterior, capacitatea nominală a acestei baterii de acumulatoare este de 40 amperi-oră. Ținând cont de relația de calcul a capacității echivalente pentru elemente conectate în paralel (3.21), voi folosi doisprezece astfel de baterii, rezultând o capacitate nominală totală de 480 [Ah], ceea ce satisface necesarul calculat cu relația (3.20)
3.6. Verificarea îndeplinirii condiției de urcare a pentei maxime, considerând raportul de transmitere ales.
Aceasta verificare se rezumă la compararea valorii forței de tracțiune dezvoltată de către autovehicul în condițiile de urcare a pantei maxime ( descrise în subcapitolul 3.2) cu suma valorilor forțelor rezistente întâmpinate de automobil.Pentru îndeplinirea condiției, forța de tracțiune trebuie să fie mai mare decât suma forțelor de rezistență:
Ftr > ∑R (3.22)
Autovehiculul trebuie să se deplaseze cu viteza de 30 de kilometrii pe oră (8.33 metri pe secundă), iar turația roții la această viteză este:
nr = = =175.21 [rot/min] (3.23)
Turația motorului electric, corespunzătoare acestei viteze a automobilului, va fi:
nm = nr· it = 175.21·29.85 = 5230.02 [rot/min] (3.24)
Consultând caracteristică de moment a motorului electric, se observă că la turația calculată anterior, motorul dezvolta un moment M=400 [Nm]. Forța de tracțiune se va determina, în funcție de momentul disponibil la roata, cu relația:
Ftr== == 26299.56 [N]
Conform tabelului 3.1.7. a), suma forțelor de rezistență la înaintare are valoarea ∑R= 2253.628 [daN] = 22536.28 [N], fiind mai mică decât forța de tracțiune, ceea ce înseamnă că inegalitatea (3.22) este adevărată, iar autovehiculul va putea urca o rampă cu înclinație de 10% cu viteză constantă de 30 de kilometrii la oră
3.7. Schema electrică a autovehiculului
Fig 3.7.1. Schema electrică
Legenda:
B: pachet de baterii
VT: variator de turație
M: motor electric de tracțiune
R: reductor
D: diferențial
TP: traductor de poziție
SF: siguranțe fuzibile
15,30: borne
31 : împământare
C1, x1 : întreruptoare.
Capitolul 4.Încercările motorului electric
Mașinile electrice sunt supuse unor încercări de control cu scopul determinării legăturii dintre cerințele cumpărătorului și parametrii mașinii.
4.1. Serviciul de funcționare
4.1.1. Regimul reprezintă ansamblul marilor electrice și mecanice care caracterizează funcționarea motorului. Regimul nominal reprezintă funcționarea motorului în condiții date de constructor pe plăcuța de date a acestuia. Regimul de mers încet în gol corespunde funcționarii motorului la regim nominal fără furnizarea puterii utile. Regimul de repaus reprezintă absența totală a alimentării cu energie electrică.
4.1.2. Serviciul este caracterizat prin durata și ordinea de transmitere al unor regimuri prestabilite. Serviciul tip reprezintă un serviciu convențional pentru anumite regimuri prestabilite cu durate specifice. Serviciul nominal corespunde acelui serviciu indicat pe plăcută motorului
Tipuri de serviciu:
-Serviciu continuu. Serviciu tip S1. Reprezintă funcționarea motorului la un regim constant pentru atingerea echilibrului termic, aceasta durată de funcționare este nelimitată.
-Serviciu de scurtă durată (temporar). Serviciu tip S2. Acesta corespunde funcționării în sarcina constantă pentru o durată mai mică de timp decât durata necesară atingerii echilibrului termic, urmată o perioadă de repaus în care motorul să ajungă la temperatura mediului de răcire cu o eroare de 2 oC. Durata de menținere a sarcinii poate fi de 10;30;60;90 min, aceasta durată poate fi mai scurtă sau mai lungă în funcție de producător și beneficiar.
-Serviciul intermitent perioadic. Serviciu de tip S3. Reprezintă funcționarea motorului într-o succesiune de cicluri identice, fiecare având o perioadă de funcționare la regim constant și un timp de repaus, astfel încât curentul de pornire să nu influențeze încălzirea în mod deosebit. Durata de menținere a sarcinii în raport cu durata ciclului se mai numește și durata activa relativă de lucru și se notează cu DA.
-Serviciu intermitent periodic cu durata de pornire. Serviciu de tip S4. Reprezintă funcționarea motorului printr-o succesiune de cicluri identice, fiecare având o perioda de pornire, o perioadă de funcționare la regim constant și o perioadă de repaus.
-Serviciu intermitent periodic cu durata de pornite și frânare electrică. Serviciu de tip S5. Față de regimul precent, acestui regim i se adăuga o perioadă de frânare electrică. Indiferent de modul frânarii electrice, aceasta este legată de o degajare suplimentară de căldură.
-Serviciu neîntrerupt periodic cu sarcina intermitentă. Serviciu de tip S6. Este caracterizat prin funcționarea motorului în succesiuni de cicluri identice, fiecare ciclul cuprinde o perioadă de funcționare în sarcina constantă și o perioadă de funcționare în gol, nu avem repaus.Datorită faptului că duratele de menținere a sarcinii sunt scurte, nu se încălzește motorul, se poate atinge valori stabilizatoare la temperaturi constante ale mediului de răcire.
-Serviciu neîntrerupt de durate de pornite și de frânare electrică periodice. Serviciu de tip S7. Motorul funcționează într-o serie de cicluri identice având o perioadă de pornire, un timp de funcționare în regim constant și un timp de frânare electrică, nu există repaus. Duratele de funcționare ne permit atingerea echilibrului termic.
-Serviciu întrerupt cu modificarea periodică a turației. Serviciu de tip S8. Se caracterizează prin cicluri ce alternează permanent, fiecare ciclul fiind compus din mai multe perioade de funcționare la viteze de rotație și sarcini constante diferite. Acest tip de serviciu la trecerea de la viteza de roatie mare la o viteză de rotație mică se manifesta prin pierderi prin frânare electrică, iar la trecerea inversă avem pierderi prin accelerare, prin încălzirea componentelor motorului.
4.2. Încercările motoarelor electrice
4.2.1. Încercările mașinii asincrone trifazate
Scopul încercărilor asupra mașinilor asincrone este acela de a determina pierderile, randamentele, pentru determinarea fiabilității izolației, pentru stabilirea nivelului vibrațiilor și zgomotului. Aceste metode sunt standardizate.
Încercarea de funcționare în gol și în scurtcircuit se folosesc pentru determinarea caracteristilor de funcționare, pe lângă aceste două încercări se mai efectuează și încercările de încălzire , încercările de determeniare a cuplurilor și altele.
4.2.1.1. Încercarea la funcționare în gol:
Pentru determinarea aceste încercări se alimentează înfășurarea primară de la o sursă trifazată de tensiune variabilă prin intermediul unui transformator reglabil sau se alimentează de la un generator sincron.
Schema de montaj este prezentată în figură 4.1. Încercarea la mersul în gol se efectuează după ce mașina a funcționat în gol un interval de timp cuprins între 10 și 120 de secunde ,cu viteza nominală, pentru că lagărele să ajungă într-un regim termic stabil. La motoarele electrice echipate cu lagăre cu rulmenți, intervalul de timp de funcționare în gol, înainte de efectuarea măsurătorilor, se poate reduce la jumătate.
Fig 4.1. Schema de principiu pentru încercarea motorului asincron în gol și în scurtcircuit
Se măsoară, în funcție de tensiunea de alimentare U1 de linie, următoarele mărimi:
– curentul de funcționare în gol pe fază I
– puterea primară P
– alunecarea s.
Se calculează factorul de putere (cos) și mărimile se reprezintă grafic în funcție de tensiunea la borne. La tensiunea nominală de linie se determina mărimile corespunzătoare regimului nominal.
Pentru măsurarea cât mai corect a parametrii motorului la încercarea în gol, este important că sistemul de tensiuni al rețelei de alimentare să fie simetric și să nu conțină armonici, iar frecventa tensiunii să fie constantă și egală cu frecvența nominală.
Nesimetria tensiunilor de alimentare duce la nesimetria curenților la funcționarea în gol, altfel încât rezultă creșterea pierderilor în gol; nesimetria curenților poate fi produsă și de nesimetria înfășurărilor motorului (de exemplu, datorită numărului de spire diferit de la o fază la alta). Identificarea cauzelor care provoacă nesimetria curenților se poate realiza prin permutarea ciclică a fazelor rețelei de alimentare. Dacă simetria rămâne neschimbată în raport cu fazele motorului, aceasta are drept cauză o nesimetrie constructivă a mașinii, dar dacă odată cu permutarea fazelor rețelei se permuta în același sens nesimetria observată, atunci cauză trebuie căutată în nesimetria sursei de alimentare.
Variația frecvenței tensiunii de alimentare îngreunează efectuarea măsurărilor, iar abaterile acesteia de la valoarea nominală are o influență importanta asupra valorii măsurate a pierderilor în gol.
Separarea pierderilor la funcționarea în gol se efectuează după cum urmează: se calculează pierderile în înfășurarea primară și se reprezintă grafic pierderile în funcție de tensiunea la borne. Pierderile în miezul feromagnetic variază cu pătratul tensiunii la borne;iar pierderile de frecare și ventilație sunt independente de tensiunea la borne.
Curentul de mers în gol ideal este aproximativ egal cu curentul I măsurat la tensiunea nominală. Alunecarea se măsoară printr-o metodă stroboscopică sau cu ajutorul unui ampermetru.
Metoda stroboscopică folosește un disc circular divizat în 2 sectoare, colorate în alb, alternativ cu negru și montat rigid pe axul mașinii. Discul este iluminat din exterior cu o lampă stroboscopică (care funcționează pe principiul descărcărilor electrice). Lampa stroboscopică este alimentată de la o sursă de tensiune alternativă și se aprinde, respectiv se stinge periodic la fiecare semialternanta a tensiunii.Dacă rotorul se învârtește cu turația sincronă, imaginea stroboscopică a discului pare imobilă, deoarece discul este iluminat sincron cu turația. Când rotorul alunecă (s > 0), imaginea stroboscopică de pe disc se rotește în sens opus sensului de rotire a mașinii, deoarece discul fiind rigid față de rotor alunecă în decursul perioadei de aprindere a lămpii.
Metoda ampermetrului. În circuitul rotorului, la motorul asincron cu inele, se conectează un ampermetru de curent continuu cu nulul la mijloc. În cazul motoarelor asincrone cu colivie în rotor se poate utiliza o bobină așezată coaxial cu rotorul la bornele căreia se conectează un miliampermetru; bobină este cuplată magnetic cu înfășurarea rotorului.Se măsoară numărul de oscilații complete N ale acului indicator într-un interval de timp dat t ai se determina astfel frecventa curenților din rotor și alunecarea
,
4.2.1.2.Încercarea la funcționarea în scurtcircuit
Înfășurarea secundară se scurtcircuitează (în cazul rotorului bobinat) iar rotorul este calat față de stator.Folosim aceeași schemă ca în cazul încercării de mers în gol.Se alimentează înfășurarea primară de la o sursă variabilă trifazată simetrică, de frecvență nominală și tensiune redusă.
Încercarea la funcționarea în scurtcircuit se efectuează într-un interval de timp cât mai scurt, deoarece există pericolul supraîncălzirii înfășurării.
În funcție de tensiunea de alimentare se măsoară următoarele mărimi:
– curentul de scurtcircuit în primar pe fază I;
– puterea primară P.
În cazul mașinii asincrone cu crestături semiînchise sau închise, curentul de scurtcircuit nu mai variază direct proporțional cu tensiunea de alimentare.În cazul mașinile asincrone cu întrefier mic și crestături deschise sau semideschise, încercarea în scurtcircuit se efectuează cu rotorul mobil la turație joasă pentru a se evita influenta locală a câmpului magnetic de dispersie diferențială, datorită armonicilor de dantură.La motoarele asincrone cu colivie cu bare înalțe în rotor este important să se efectueze o încercare în scurtcircuit la o frecvență redusă, pentru determinarea pierderilor în înfășurări corespunzătoare funcționarii mașinii la turația nominală. În acest scop, se alimentează mașina de la o sursă trifazată de tensiune de joasă frecvență (de exemplu, de la un generator sincron); se măsoară puterea absorbită și curenții la diferite valori ale tensiunii la borne.
Pierderile în curent alternativ care se produc în înfășurarea primară se determina separat la mașină asincronă cu rotorul scos. Se alimentează înfășurarea primară de la o sursă trifazată simetrică de tensiune redusă și se măsoară puterea activa primită; ea reprezintă pierderile în înfășurarea primară la curentul măsurat, deoarece pierderile produse în miezul feromagnetic al statorului sunt neglijabile în aceste condiții de încercare.
4.2.2. Încercările motorului sincron
Majoritatea încercărilor care se aplică asupra motoarelor asincrone se aplică și pentru motoarele sincrone
4.2.2.1. Determinarea pierderilor în fier și a pierderilor mecanice se face prin încercarea de mers în gol, la factorul de putere cos = 1.Motorul sincron este alimentat de la o sursă trifazată de frecvență nominală și de tensiune variabilă la care mașina continuă încă să se mențină în sincronism.Înfășurarea de excitație este alimentată de la o sursă separată; se reglează curentul de fiecare dată, menținându-se factorul de putere la valoarea cos = 1.Se măsoară puterea P primită de indus, tensiunea la borne U și curentul de faza I.
4.2.2.2. Determinarea pierderilor în înfășurarea indusului și a pierderilor suplimentare prin metoda autofrânării. Metoda se aplică la mașinile sincrone cu moment de inerție relativ mare. Înfășurarea de excitație se alimentează de la o sursă separată.Se efectuează o autofrânare la mers în gol, la tensiunea nominală.Se efectuează apoi o autofrânare la scurtcircuit simetric la bornele mașinii și la curentul nominal prin înfășurare.
4.3 Tipuri de protecție
Datorită condițiilor de amplasare și de lucru ce permit pătrunderea de corpuri străine, prin pătrunderea lichidelor se definește gradul de protecție.Gradul de protecție se notează cu literele IP urmate de două cifre, prima reprezintă tipul de protecție contra atingerilor și contra pătrunderii corpurilor străine, iar a doua protecție împotriva pătrunderii lichidelor.
Gradele normale de protecție ale mașinilor electrice rotative
Semnificația fiecărei cifre:
4.3.1. Simbolurile indicatoare pentru protecția contra atingerii și contra pătrunderii corpurilor străine
Simbolul 0 (zero) ne prezintă faptul că anumite componente rotative se pot atinge cu mâna, sau că corpurile străine mici sau mări pot pătrunde în interiorul mașinii. Pentru aceste mașini sunt necesare camere speciale de montare, lipsite de praf și care să respecte normele de protecție a muncii.
Simbolul 1 (unu) prezintă intenția voită de a atinge părțile rotative ale motorului fiind posibil acest lucru prin niște orificii de 50 mm diametru sau lărgime.
Simbolul 2 (doi) ne prezintă faptul că în mașină electrică nu pot pătrunde corpuri străine mai mari de 12 mm diametru și nu pot permite atingerea pieselor rotative sau sub tensiune.
Simbolul 3 (trei) în aceste construcții nu se permite atingerea pieselor sub tensiune cu unelte sau corpuri străine.
Simbolul 4 (patru) nu se permite atingerea părților sub tensiune sau rotative și nici pătrunderea obiectelor străine mai mari de 1 mm. Aceste mașini sunt folosite în locurile cu un procent mic de praf sau locuri descoperite.
Simbolul 5 (cinci) accesibilitatea pieselor în tensiune cu mâna sau cu scule nu este posibilă utilizanduse garnituri sau labirinti ce împiedică pătrunderea parțială.
Simbolul 6 (șase) ne prezintă o mașină etanșă care nu permite deloc pătrunderea prafului, aceasta este o construcție complexă care se utlizeaza în cazuri speciale.
4.3.2. Simbolurile indicatoare privind protecția contra pătrunderii lichidelor
Cel mai nociv factor pentru o mașină electrică este apă, de aceea semnele indicatoare de protecție se referă la posibilitatea pătrunderii apei în instalație. Pe lângă apă există și alte substanțe lichide dăunătoare, dar apa reprezintă cel mai răspândit pericol.
Simbolul 0 (zero) reprezintă acea mașină fără pic de protecție, în care apa poate pătrunde oricând. Pătrunderea apei se face sub formă de picături, evitanduse condensarea acesteia.
Simbolul 1 (unu) Pentru mașina electrică avem nevoie de măsuri speciale de protecție, un acoperiș (carcasă) superioară pentru evitarea pătrunderii de apă condensată ce cade pe aceasta.
Simbolul 2(doi). Trebuie evitată pătrunderea picăturilor de lichid prin lateral.
Simbolul 3 (trei). Este cel mai răspândit tip de protecție, acesta nu permite pătrunderea lichidelor sub formă de stropi. Totuși chit că are un grad mare de protecte permite mașinii să se autoventileze și altfel nu avem nevoie de sisteme de răcire complexe
Simbolul 4 (patru). Avem o construcție etanșă care să nu permită pătrunderea de lichid. Această mașină poate fi folosită în condiții atmosferice normale.
Simbolul 5 (cinci). Mașina se protejează împotriva jeturilor sub presiune, dacă avem deschideri se impune o protecție corespunzătoare.
Simbolul 6(șase). Această protecție se aplică mașinilor electrice destinate pentru punte navale, avem nevoie de o protecție împotriva apei constante și cu presiune.
Simbolul 7 (șapte). Avem protecție pentru o mașină electrică cufundată într-un lichid un interval de timp.
Simbolul 8(opt). La fel ca la șapte avem o mașină cufundată într-un lichid un interval de timp, dar lichidul este sub presiune de această dată.
Din cele două categorii de simboluri rezultă faptul că nu putem alege să avem o protecție ridicată împotriva prafului și o protecție scăzută împotriva pătrunderii lichidelor.
Utilizarea mașinilor electrice în diferite domenii și medii ne-a determinat să găsim soluții constructive care să îmbine factorul tehnic cu cel economic.
Capitolul 5. Proiectarea capacului reductorului.
5.1. Stabilirea rolului funcțional al piesei și rolului morfofuncțional al suprafețelor.
5.1.1. Rolul funcțional al piesei.
Capacul reductorului are rolul de fixare și reglare a jocurilor din rulmenți, asigura etanșeitatea, fiind prind în peretele reductorului cu ajutorul unor șuruburi.
5.1.2. Rolul morfofuncțional al suprafețelor
Rolul funcțional al piesei se stabilește cu ajutorul rolului funcțional al fiecărei suprafețe ce delimitează piesa. Prin cunoașterea rolului funcțional al piesei se poate realiza acea piesă, fiind prima etapă în proiectare.
Caracteristici:
5.1.2.1. Suprafețe de asamblare caracterizate prin:
– rugozitate mică
-precizie dimensională ridicată
-prescriptii referitoare la formă geometrică
-prescriptii referitoare la poziția suprafeței în raport cu alte suprafețe
-prescriptii referitoare la anumite proprietăți
5.1.2.2. Suprafețe funcționale caracterizate prin:
– precizie dimensională ridicată
– rugozitate mică
– prescripții referitoare la formă geometrică
-prescriptii referitoare la poziția suprafeței în raport cu alte suprafețe
-prescriptii referitoare la configurația geometrică.
5.1.2.3. Suprafețe tehnologice:
Acestea apar în timpul prelucarii și ajuta la poziționarea piesei. Aceste în funcție de configurația geometrică pot rămâne sau dispărea după terminarea prelucarii. Se caracterizează prin:
-precizia dimensionale corespunzătoare
-rugozitatea suprafeței corespunzătoare cu procesul tehnologic de realizare a suprafeței
-fara prescripții sau referitoare la formă geometrică
5.1.2.4. Suprafețe auxiliare ( de legătură )
Acestea fac legătura între suprafețele funcționale și cele de asamblare și se caracterizează prin:
-precizie dimensională mică
-rugozitate mare
-fara prescripții referitoare la precizia de formă
-fara prescripții referitoare la precizia de poziție.
5.2. Împărțirea piesei pe suprafețe și numerotarea lor
5.2.1. Suprafețele funcționale
5.2.2. Suprafețe și caracteristici.
5.3. Alegerea materialul optim.
Alegerea materialului se face cu atenție deoarece acesta trebuie să corespundă cererilor de asamblare și să reziste la rupere, oboseala, pitting. Mai trebuie să avem grijă la costurile economice, la costurile mari de producție care duc la creșterea prețului pe piață și la scăderea cererilor.
Materialul trebuie să aibă un coeficient de duritate relativ mare, să fie un material ușor de prelucrat prin majoritatea proceselor de producție.
Pentru alegerea materialului optim se folosește metoda de analiză a valorilor optime care are la baza valorificarea la maxim a întregului ansamblu de proprietăți funcționale, tehnologice și economice.
Pentru determinarea materialului s-a folosit metoda menționată mai sus, care presupune alegerea materialului ce îndeplinește cerințele minime de rezistență și de durabilitate ale piesei în condițiile unui cost minim. Mai jos avem atașat un tabel din care rezultă materialul optim pentru confecționarea piesei.
După ce s-a făcut aprecierea cantitativă a factorilor s-a stabilit ponderea importanței acestora.Fiecare material are un număr de proprietăți, k, care fac parte din cele analizate. Fiecare proprietate are o pondere ce exprima importanța ei în raport cu alte proprietăți, dar se ține cont de rolul funcțional și tipul fiecărei suprafețe ce delimitează piesa.
Se alege materialul Fgn 370-17 care are = 2.15
5.4. Stabilirea și analiza procedeelor tehnologice.
Piesele se obțin prin mai multe procedee tehnologice de prelucrare, dar nu toate sunt recomandate din punct de vedere al proprietăților obținute și a caracteristicilor geometrice.
Reperul de tip flanșa poate fi obținut prin prelucrări prin așchiere, turnare sau deformare plastică.
Pentru o apreciere bună a tehnologicitatii construcției pieselor se iau în considerare următoarele: unificarea diverselor elemente constructive, precizia geometrice și a gradului de netezime al suprafețelor, concordanță formei constructive a piesei cu particularitățile diferitelor metode și procedee tehnologice de fabricare, masa piesei și consumul de materiale necesare fabricării acesteia.
În general o piesă semifabricat poate fi obținută prin mai multe procedee tehnologice de transformare a materialului, într-o succesiune logică și treptată, piesa finite fiind obținută doar în urma prelucrărilor prin așchiere.
Din punct de vedere economic piesă se poate realiza prin turnare, așchiere și deformare plastică.
5.4.1. Așchiere.
Tehnoligicitatea unei piese prelucrabila prin așchiere se înțelege acea formă a suprafețelor ce compun piesa sau prin care se asigura realizarea cât mai ușoară a lor prin aplicarea procedeelor de așchiere cunoscute, de înaltă productivitate și care ușurează mecanizarea și automatizarea proceselui de așchiere.
Pentru o proiectare tehnologică a formei se recomandă următoarele:
-numarul de așezări și de prinderi ale piesei- semifabricat, în vederea prelucrării unor suprafețe să fie cât mai mic posibil.
-evitarea pe cât posibil a găurilor cu conturul incomplet pe toată lungimea lor deoarece burghiul se poate oprii sau rupe în timpul prelucrării
-alegerea cât mai corectă a suprafețelor tehnologice care să facă posibilă prelucrarea anumitor suprafețe.
Pentru piesele obținute prin laminare adaosul de prelucrare mare îndepărtat prin așchiere va crește costul piesei și totodată în timpul prelucrării fibrele sunt întrerupte și se obțin proprietăți mecanice mai scăzute față de matrițare.
Sculele așchietoare pot fi:
-de strunjit
-de rabotat
-de frezat
-de broșat
Există trei tipuri de așchii:
-de rupere rezultante din urmă prelucrării materialelor fragile: fonta și bronz
-de forfecare sau fragmentare ce au forma unor elemente zimțate unite între ele și se obțin la prelucrarea metalelor dure și semidure
-aschii continue sau de curgere ce rezultă din prelucrarea otelurilor mari și a alamelor.
5.4.2. Deformare plastică
Această metodă are mai multe avantaje după cum urmează:
-realizeaza economii de material mari deoarece se obține configurația geometrică a piesei și numai este nevoie de îndepărtare de material sub formă de așchii sau micro-aschii
-permite realizarea pieselor simple și complexe, cu mase diferite și cu dimensiuni de gabarit foarte mari, piese ce nu se pot realiza prin alte procedee
-permite obținerea de piese cu proprietății funcționale diferite și îmbunătățite.
5.4.3. Turnare
Turnarea este un procedeu de obținere a semifabricatelor cu forme diferite, de la cele mai simple la cele mai complexe, în producție de unică, serie sau masă.
Prețul pieselor fabricate prin turnare depinde de cantitatea de material și de manopera necesară execuției lor. Topirea și turnarea reprezintă un procedeu tehnologic complex prin care obținem piese turnate cu forme, dimensiuni și multiple utlizari.
Avantaje:
-prelucrari mecanice simple și economice deoarece piesa turnată este mai apropiată ca formă de piesa finită
-productie mare prin mecanizare dezvoltată și menținere uniformității dimensiunilor și proprietăților
-obtinerea de proprietăți fizice și chimice ale piesei turnate mai bună decât ale pieselor obținute prin prelucrare sau deformare plastică.
O condiție importantă pentru obținerea piesei semi-fabricat prin turnare este că planul de separație să fie drept și să fie plan de simetrie.
Cele mai răspândite forme de turnare utilizate sunt:
-Turnarea în forme temporare
-Turnarea în forme semi-permanente
-Turnarea în forme permanente
5.5. Obținerea semifabricatului.
5.5.1 Prin turnare.
Pentru realizarea semifabricatului trebuie îndeplinite următoarele lucruri:
-planul de separație al piesei să fie drept, poziționat pe axa de simetrie a piesei
-adaosurile de prelucrare, tehnologice și de înclinare sunt mici și se încadrează bine în normativele în vigoare.
-piesa nu prezintă la interior nervure sau acumulări de material să nu existe pericolul apariției unor goluri de contracție.
Avantaje obținere semifabricat prin matrițare față de turnare:utilaj mai simplu și mai ieftin, durata de realizare a semifabricatului fiind scurtată
Turnarea în forme permanente: se proiectează formă de turnare sau cochila, aceste forme sunt mult mai scumpe decât cele temporare fiind confecționate din materiale durabile, greu de prelucrat și care să permită reutilizarea formei.
Schema de turnare în forme permanente.
5.5.2. Prin deformare plastică.
Avantaje metoda:
-permite realizarea unor piese cu configurație simplă și foarte complexă, cu greutăți variabile, cu dimensiuni de gabarit variabile ce sunt greu de făcut prin altă metodă
-productivitate ridicată datorită prelucrării cu posibilități largi de mecanizare și automatizare.
Dezavantaje metoda:
-investitii initale mari, avem nevoie de utliaje complexe și scumpe
-sculele utilizate sunt scumpe, deseori avem nevoie de o sculă specială pentru anumite piese cu utilizare unică.
5.6. Întocmirea desenului piesei brut matrițate
Desenul piesei matrița se realizează pe baza desenului piesei finite la care avem adaosurile de prelucrare, tehnologice și racordurile constructive
-Adaosurile de prelucrare (Ap) se aplica numai suprafețelor pieselor matrițate care se prelucrează ulterior prin așchiere
-Adaosurile tehnologice (At) se pun peste toate suprafețele care nu pot rezulta din matrițare.
Carti sau materiale scrise
1.Curs „Dinamica Autovehiculelor”, profesor Cristian Andrescu
2.Curs „Sisteme electrice de propulsie”, profesor Grigore Danciu
3.Lucrarea „ Compunerea, realizarea și propulsia autovehiculelor”, scrisă de V. Mateescu, 1997
4.Curs „Incercarea automobilelor”, profesor Gabriel Anghelache
5.Curs „Transmisii automate pentru autovehicule”, profesor Mircea Oprean
6.Curs „ Tehnologia de fabricare a sistemelor de propulsie”, S.l Stefan Voloaca
Link-uri si adrese web
1. http://www.mhi.com/news/story/1402141772.html
2. http://www.rampini.it/upload/Bus%20E60%20P%20IT-1460478655039-131.pdf
3. http://www.rampini.it/upload/E60-1479746695049-161.pdf
4. https://en.wikipedia.org/wiki/Optare_Versa
5. http://www.irizar.com/autobuses-y-autocares/autobuses/irizar-i2e/
6.https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/48/EV1_%286%29.jpg
7.https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_car
8.http://www.motorstown.com/images/peugeot-106-electrique-01.jpg
9.http://ecology.md/pics/2013/04/tech_motor_koleso_01.jpg
10.https://vignette.wikia.nocookie.net/math/images/5/50/Motor_de_curent_continuu.png/revision/latest?cb=20120127153839&path-prefix=ro
11.https://ro.wikipedia.org/wiki/Motor_electric
12.http://www.scrigroup.com/files/electronica-electricitate/637_poze/image134.gif
13.https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/74/Stator_%C5%9Fi_rotor_la_un_motor_ASI.gif/250px-Stator_%C5%9Fi_rotor_la_un_motor_ASI.gif
14.http://1.bp.blogspot.com/-1IMlW4aLygM/UjMhEEHe1xI/AAAAAAAABnQ/pQOBlBGlBtk/s1600/Motor_ruptura.jpg
15.http://mesterucasei.blogspot.com/2008/06/motorul-trifazic-parti-componente.html
16.http://1.bp.blogspot.com/-HINUaLerlE4/VztxUrmV4RI/AAAAAAAAA4U/bdxU985fYKgXyUHRzDvhVonF7I_KVbwHgCK4B/s1600/bldc-rotor.jpg
17.http://users.utcluj.ro/~birok/MS/6-Masini_reactive.pdfdata:image/jpeg;base64,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
18.https://alili2001.files.wordpress.com/2014/12/m07_chimfiz.pdf
19.https://www.brusa.biz/en/products/drive/motor-400-v/hsm1-101813.html
20.https://www.brusa.biz/en/products/drive/controller-400-v/dmc544.html
21.https://www.oerlikon.com/graziano/en/products/gear-drive-solutions/
22.http://www.brusa.biz/fileadmin/Diverses/Download/Datenblaetter/BRUSA_DB_EN_EVB1-HP.pdf
23.http://www.eth.ieeia.tuiasi.ro/wp-content/uploads/2016/11/IME.pdf
24.http://www.creeaza.com/tehnologie/electronica-electricitate/INCERCAREA-MASINILOR-ELECTRICE743.php
25.http://www.qreferat.com/referate/mecanica/Functionarea-si-incercarea-mot928.php
26.https://en.wikipedia.org/wiki/Solaris_Bus_%26_Coach
27.https://en.wikipedia.org/wiki/Volvo_Buses
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: INGINERIA SISTEMELOR DE PROPULSIE PENTRU AUTOVEHICULE PROIECT DE DIPLOMĂ COORDONATOR ȘTINȚIFIC Prof.univ.Dr.Ing. Grigore DANCIU ABSOLVENTĂ… [303125] (ID: 303125)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.