Энергоустановки двигателей

Размещено на http://www.allbest.ru/

, а при -

Так как по мере разряда батареи уменьшается ЭДС и возрастает внутреннее сопротивление, то максимальный пусковой ток следует вычислять для Q = 20…25 %. Например, для батареи указанного типа максимальный пусковой ток не должен превышать 420 А.

2. Характеристики топливных элементов

В отличие от ТАБ, позволяющих аккумулировать электрическую энергию для последующей отдачи её потребителю, топливные элементы предназначены только для получения электрической энергии в процессе реакции окисления. Также как и ТАБ батареи топливных элементов (БТЭ) сравниваются по внешним характеристикам UБТЭ(IБТЭ). Внешняя характеристика имеет падающий характер, причем значение динамического сопротивления обусловливается удельным расходом реагентов (топлива и окислителя , если это не кислород воздуха) и реализуемой мощностью.

Размещено на http://www.allbest.ru/

В рабочем диапазоне тока нагрузки внешняя характеристика ЭУ этого типа может быть аппроксимирована уравнением

где - напряжение ЭУ при ; - коэффициент жесткости внешней характеристики ЭУ, определяемый динамическим сопротивлением и соответствующий удельному расходу топлива . Указанные характеристики представлены на рис.4.5 кривыми (предельная ) и (частичная ).

аккумуляторный батарея топливный электрический

Размещено на http://www.allbest.ru/

Чтобы исключить превышение допустимой нагрузки на единичный элемент БТЭ и вместе с тем обеспечить необходимый диапазон изменения тока , применяют последовательно-параллельное переключение элементов или их групп. Тогда, если ЭУ содержит всего п элементов, то внешние характеристики и (рис.4.5) соответствуют их последовательному соединению

характеристики (предельная, ) и (частичная, ) - параллельному соединению элементов в т ветвей с п/т последовательно включенными элементами в каждой ветви

Размещено на http://www.allbest.ru/

На рис.4.6 представлены зависимости энергоустановки с топливными элементами. Здесь кривые , соответствуют характеристикам , на рис.4.4; прямые и суть ограничения мощности в функции ,, . При переключении элементов с последовательного на параллельное соединение кривые , (рис.4.5) соответствуют внешним характеристикам , (см. рис.4.4).

Функциональная связь в БТЭ между параметрами , , t для случаев и в трехмерном пространстве состояний изображается (рис. 4.7) поверхностями и .

Таким образом, внешние характеристики БТЭ - и зависимости варьируют только с изменением параметров управления, а именно: (или ), п, т в интервале токов нагрузки в течение времени все ограничения внешних характеристик остаются неизменными, т.е. они инвариантны количеству запасенной или израсходованной энергии.

3. Характеристики комбинированных энергоустановок

Размещено на http://www.allbest.ru/

Внешняя характеристика комбинированной энергоустановки (КЭУ) сочетанием источников энергии, когда используют два различных типа ТАБ, обусловлена их свойствами и представляет собой нелинейную функцию нагрузки ТЭД и времени работы привода в режимах тяги и рекуперативного торможения. Поэтому определяющим критерием при оценке подобной энергоустановки остается обеспечение максимального пробега электромобиля при наиболее рациональном использовании запасенной энергии.

В КЭУ со вторым сочетанием источников, где пусковой источник - ТАБ, а тяговый - теплоэлектрический преобразователь (ТЭП), аккумуляторная батарея работает непродолжительное время, имеет сравнительно небольшой запас энергии и обеспечивает в основном требуемую динамику разгона электромобиля, а его общий пробег за транспортный цикл осуществляется за счет энергии ТЭП, у которого способы пополнения запаса энергии (топлива) и влияние режимов на внешние характеристики не являются определяющими показателями. Иначе: внешние характеристики КЭУ обусловлены как типом применяемых источников и их режимами в течение транспортного цикла электромобиля, так и соответствующим сочетанием свойств и характеристик каждого из них.

Внешние характеристики двух указанных типов КЭУ приведены на рис. 4.8 и 4.9 (для упрощения характеристики ТАБ показаны линейными).

Размещено на http://www.allbest.ru/

На рис. 4.10 и 4.11 внешние характеристики ТАБ и КЭУ показаны для моментов начала и конца цикла. В рабочем интервале токов характеристики пускового источника и ; тяговых источников: аккумулятора и , теплоэлектрического преобразователя . При выборе пускового источника следует обеспечивать выполнение условия . Запас по току () должен быть таким, чтобы при пуске электромобиля на зажимах КЭУ было необходимое напряжение, соответствующее ординатам точек (рис. 4.8 и 4.9). Тогда внешние характеристики КЭУ суть кривые , в момент и кривые , в момент .

На рис. 4.8 и 4.9 приведены также зависимости Рэу(Iэу), соответствующие началу и концу транспортного цикла.

Размещено на http://www.allbest.ru/

В СТПЭ с КЭУ источники энергии могут питать ТЭД одновременно или поочерёдно. При одновременной работе (рис. 4.10а) один из источников энергии (здесь ТЭП) функционирует непрерывно при постоянной мощности генератора . Требуемая в течение времени пуска и разгона максимальная мощность достигается суммированием мощности и разрядной мощности аккумуляторной батареи , обеспечивая энергию расходуемую на разгон подвижного состава до установившейся скорости . По окончании разгона в момент времени ТАБ отключают; поддержание постоянной скорости движения в течение времени осуществляется за счет части мощности генератора , обусловливая расход энергии . В момент подвижного состава переводят в режим выбега в течение времени . Далее за время идет процесс торможения. Энергия , которую дает генератор, расходуется на подзаряд батареи: за время - за счет мощности , а за время , - за счет мощности .

При поочерёдной работе источников (рис. 4.10б) в течение времени работает только ТАБ и при достижении скорости включают второй источник, а батарею отключают. Мощность за время расходуется как на поддержание заданной скорости, так и на подзаряд ТАБ, а за время -- только на восстановление запаса энергии батареи.

Для КЭУ с пусковым (ТАБ) и тяговым (ТЭП) источниками, работающими одновременно, предельная внешняя характеристика в трехмерном пространстве (,,) соответствует поверхности . Здесь отрезки соответствуют напряжению .

Литература

Надежность и ремонт машин Под ред. В.В. Курчаткина. - М.: Колос, 2009.

Петров Ю.Н. и др. Основы ремонта машин. М.: Колос, 2008.

Ремонт машин Под ред. Тельнова Н.Ф. - М.: Агропромиздат, 2007. 560 с.

Российская автотранспортная энциклопедия. Техническая эксплуатация. Том 3. М.: 2008.

Сергеев А.Г. Метрологическое обеспечение автомобильного транспорта. М.: Транспорт, 2008. 247 с.

Спичкин Г.В. и др. Диагностирование технического состояния автомобилей. М.: Высшая школа, 2007.

Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов. Под ред. Е.С. Кузнецова. М.: Транспорт, 2007. 413 с.

Техническая эксплуатация автомобилей Под ред. Г.В. Крамаренко. - М.: Транспорт, 2007.

Технологическое оборудование для ТО и ремонта легковых автомобилей. М.: Транспорт, 2008. 176 с.

Эксплуатация электронных средств технического диагностирования сельскохозяйственной техники. Костенко С.И. и др. - Высшая школа, 2007. 54 с.

Размещено на Allbest.ru