يثير تقدم الأنظمة الكهربائية للسيارات اهتمامًا بالمولدات التي تقدم مستويات غير مألوفة من المعرض. تتضمن الصفات الحرجة للمولدات المستقبلية سماكة أعلى للطاقة والتحكم ، وتشغيل بدرجة حرارة أعلى ، واستجابة عابرة أفضل. يعد تطبيق إلكترونيات الطاقة لتوليد طاقة السيارات تقنية جديدة لمطابقة الحمل تقدم مقومًا بسيطًا لوضع التبديل لتحقيق زيادات كبيرة في ذروة ومتوسط خرج الطاقة من مولد Lundell التقليدي ، بالإضافة إلى ترقيات كبيرة غير فعالة. تقدم مكونات الطاقة الإلكترونية للمركبة ، إلى جانب نظام إدارة الطاقة والتحكم الشامل ، مجموعة جديدة من التحديات لتصميم النظام الكهربائي. تشتمل مكونات الطاقة الإلكترونية هذه على أجهزة تخزين الطاقة ومحولات DC / DC ، محولات ، ويقود. السيارات تم العثور على إلكترونيات الطاقة في العديد من التطبيقات بعضها مذكور أدناه.

دوائر تشغيل الملف اللولبي لحاقن الوقود
دوائر تشغيل ملف الإشعال IGBT
أنظمة توجيه الطاقة الكهربائية
42 فولت شبكة الطاقة
قطارات كهربائية / هجينة

مولد Lundell:

يُطلق على Lundell أيضًا اسم المولد Cla-Pole ، وهو عبارة عن آلة متزامنة في مجال الجرح ، حيث يشتمل الدوار على زوج من قطع الأعمدة المختومة والمثبتة حول ملف حقل أسطواني. مولد Lundell هو جهاز توليد الطاقة الأكثر استخدامًا في السيارات. إنه أكثر مولدات السيارات التجارية استخدامًا. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تضمين قدرة التحكم في مقوم الجسر المدمج ومنظم الجهد مع هذا المولد. إنه مولد متزامن ثلاثي الطور في مجال الجرح يحتوي على مقوم ثنائي داخلي ثلاثي الطور ومنظم للجهد. يتكون الجزء المتحرك من زوج من قطع الأعمدة المختومة ، مثبتة حول ملف حقل أسطواني. ومع ذلك ، فإن كفاءة وإنتاجية مولدات Lundell محدودة. هذا عيب كبير لاستخدامه في المركبات الحديثة التي تتطلب زيادة في الطاقة الكهربائية. يتم تشغيل ملف المجال بواسطة منظم الجهد عبر حلقات الانزلاق وفرشاة الكربون. تيار المجال أصغر بكثير من تيار الإخراج للمولد. تضمن حلقات الانزلاق المنخفضة الحالية والسلسة نسبيًا موثوقية أكبر وعمرًا أطول من ذلك الذي تم الحصول عليه بواسطة مولد التيار المستمر مع المبدل والتيار العالي الذي يتم تمريره عبر فرشه. الجزء الثابت هو تكوين ثلاثي الطور ويتم استخدام مقوم الصمام الثنائي الجسر الكامل بشكل تقليدي عند إخراج الآلة لتصحيح مولد الجهد ثلاثي الأطوار من آلة المولد.

“مشروع طباخ شمسي للمدرسة ”

الشكل الموضح أعلاه هو نموذج بسيط لمولد Lundell (مقوم وضع التبديل). يتم تحديد المجال الحالي للجهاز من خلال المجال الحالي للمنظم الذي يطبق أ عرض النبض الجهد المعدل عبر لف المجال. يتم تحديد متوسط تيار المجال من خلال مقاومة لف المجال ومتوسط الجهد المطبق بواسطة المنظم. تحدث التغييرات في المجال الحالي مع ثابت وقت لف حقل L / R يكون عادةً في الترتيب. هذا ثابت الوقت الطويل يهيمن على الأداء العابر للمولد. تم تصميم المحرك بمجموعة من الفولتية الجيبية ثلاثية الطور للخلف مثل Vsa و Vsb و Vsc ومحاثة التسرب Ls. يتناسب التردد الكهربائي مع السرعة الميكانيكية ωm وعدد أعمدة الماكينة. يتناسب حجم الفولتية emf الخلفية مع كل من التردد وتيار المجال.

V = مفتاح

“ما هو نظام android android android ”

مولد Lundell لديه مفاعلة تسرب كبيرة للجزء الثابت. للتغلب على القطرات التفاعلية عند تيار المولد العالي ، من الضروري استخدام كميات كبيرة نسبيًا من emf للخلف. يقلل التخفيض المفاجئ للحمل على المولد من القطرات التفاعلية ويؤدي إلى ظهور جزء كبير من الجهد الخلفي عند خرج المولد قبل أن يمكن تقليل تيار المجال. سيحدث العابر الناتج. يمكن الحصول على هذا الكبت المؤقت بسهولة باستخدام نظام المولد الجديد من خلال التحكم المناسب في مقوم الوضع المحول.

يقوم جسر الصمام الثنائي بتصحيح إخراج آلة التيار المتردد إلى مصدر جهد ثابت Vo يمثل البطارية والأحمال المرتبطة بها. يلتقط هذا النموذج البسيط العديد من الجوانب الحيوية لمولد Lundell بينما يظل قابلاً للتتبع بشكل منهجي. يمكن أن يوفر تطبيق إلكترونيات الطاقة ذات الوضع المحول مع المحرك المعاد تصميمه مجموعة من التحسينات على الطاقة والكفاءة. يمكننا استبدال هذه الثنائيات بدوائر MOSFET للحصول على أداء أفضل. بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب وحدات MOSFET برامج تشغيل البوابة ، وتتطلب محركات البوابة مصادر طاقة ، بما في ذلك مصادر الطاقة ذات المستوى المتغير. لذا فإن تكلفة استبدال جسر نشط كامل لجسر الصمام الثنائي كبيرة.

في هذا النظام ، يمكننا أيضًا إضافة مفتاح تعزيز والذي قد يكون MOSFET متبوعًا بجسر Diode كمفتاح متحكم فيه. يتم تشغيل هذا المفتاح وإيقاف تشغيله عند التردد العالي في تعديل عرض النبض. بمعنى متوسط ، تعمل مجموعة مفاتيح التعزيز كمحول تيار مستمر مع نسبة دوران يتم التحكم فيها بواسطة نسبة واجب PWM. هذا بافتراض أن التيار من خلال المعدل ثابت نسبيًا على مدار دورة PWM ، من خلال التحكم في نسبة التشغيل d ، يمكن للمرء تغيير متوسط الجهد عند خرج الجسر ، إلى أي قيمة أقل من جهد الخرج لنظام المولد.

“ما هو لص الجول ”

يسمح استخدام المعدل المتحكم به PWM بدلاً من مقوم الصمام الثنائي بالمزايا الرئيسية التالية مثل تعزيز العملية لزيادة طاقة الخرج بسرعة منخفضة وتصحيح عامل الطاقة في الماكينة لتعظيم طاقة الإخراج.

عندما يزداد الحمل الكهربائي بسبب سحب المزيد من التيار من المولد ، ينخفض جهد الخرج ، والذي بدوره يكتشفه المنظم مما يزيد دورة العمل لزيادة تيار المجال ، وبالتالي يزداد جهد الخرج. وبالمثل ، إذا كان هناك انخفاض في الحمل الكهربائي ، فإن دورة العمل تنخفض بحيث ينخفض جهد الخرج. يمكن استخدام مقوم الجسر الكامل PWM (PFBR) لزيادة طاقة الخرج إلى الحد الأقصى باستخدام التحكم في PWM الجيبي. PFBR هو حل مكلف للغاية ومعقد. يحسب للعديد من المفاتيح النشطة ويتطلب استشعار موضع الدوار أو خوارزميات معقدة لا معنى لها.

ومع ذلك ، مثل المعدل المتزامن ، فإنه يوفر تحكمًا ثنائي الاتجاه في تدفق الطاقة. إذا لم يكن تدفق الطاقة ثنائي الاتجاه مطلوبًا ، فيمكننا استخدام مقومات PWM الأخرى مثل هياكل BSBR أحادية الطور. يحتوي على مفاتيح أقل نشاطًا مرتين ويتم الرجوع إليها جميعًا على الأرض. يمكن تقليل المفاتيح النشطة إلى مفتاح واحد فقط باستخدام مقوم وضع التبديل المعزز (BSMR) ، باستخدام هذا الهيكل ، ليس من الضروري استخدام مستشعر وضع الدوران ولكن لا يمكن التحكم في زاوية الطاقة.