การออกแบบเพลาขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าแบบเดี่ยว-เทียบกับแบบคู่-สำหรับยานยนต์เพื่อการพาณิชย์พลังงานใหม่

การออกแบบเพลาขับไฟฟ้ารถยนต์เพื่อการพาณิชย์พลังงานใหม่:

การเปรียบเทียบระหว่างโซลูชันมอเตอร์เดี่ยว-และมอเตอร์คู่-

การวิเคราะห์การออกแบบเพลาขับไฟฟ้า

1.1 ภาพรวม

ในด้านยานยนต์เพื่อการพาณิชย์พลังงานใหม่แบบรวมศูนย์เพลาขับไฟฟ้าค่อยๆ กลายเป็นกระแสหลักของอุตสาหกรรมเนื่องจากการบูรณาการในระดับสูง การออกแบบที่มีน้ำหนักเบา และประสิทธิภาพสูง อย่างไรก็ตาม การออกแบบเพลาขับแบบไฟฟ้าต้องพิจารณาสภาพการทำงานที่หลากหลายอย่างครอบคลุม รวมถึงการ-สตาร์ทด้วยความเร็วต่ำ- ขึ้น ขับด้วยความเร็วสูง- และประสิทธิภาพการปีนเขา

บทความนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อสำรวจเส้นทางทางเทคนิคของการออกแบบเพลาขับไฟฟ้าในเชิงลึก โดยใช้การกำหนดค่าตัวลด โซลูชันมอเตอร์-ตัวเดียว และโซลูชันมอเตอร์คู่- เป็นจุดเริ่มต้นสำคัญสำหรับการวิเคราะห์อย่างเป็นระบบ

1.2 ข้อควรพิจารณาหลักในการออกแบบลดขนาด

ในการออกแบบเพลาขับแบบไฟฟ้าสำหรับรถยนต์เพื่อการพาณิชย์พลังงานใหม่ ตัวลดเกียร์มีบทบาทสำคัญและมักถือเป็น "ศูนย์กลางการส่งสัญญาณ" ของทั้งระบบ การออกแบบไม่เพียงส่งผลต่อประสิทธิภาพการส่งกำลัง แต่ยังส่งผลโดยตรงต่อการใช้พลังงานโดยรวมของยานพาหนะอีกด้วย

ประเด็นหลักสามประการกำหนดการออกแบบตัวลด ประการแรก การเลือกจำนวนขั้นการลดเป็นสิ่งสำคัญ และต้องปรับเปลี่ยนได้อย่างยืดหยุ่นตามสภาพการทำงานของยานพาหนะเฉพาะ -ตัวลดระดับสองขั้นกลายเป็นตัวเลือกที่เหมาะสำหรับการใช้งานทั่วไป-เช่น ยานพาหนะโลจิสติกส์ในเมือง- เนื่องจากประสิทธิภาพการส่งผ่านสูงที่ 95%–96% โครงสร้างที่เรียบง่าย และเส้นทางการถ่ายโอนพลังงานที่สั้น เมื่อเปรียบเทียบกับระบบส่งกำลังของดาวเคราะห์ โครงสร้างลดระดับสอง-โดยทั่วไปแสดงให้เห็นประสิทธิภาพที่สูงกว่าในการใช้งานเพลาขับแบบไฟฟ้า

ตัวลดขนาดหลาย- เช่น การออกแบบสาม-ขั้นตอนหรือสี่- โดยทั่วไปจะแสดงประสิทธิภาพในการส่งผ่านที่ต่ำกว่าเล็กน้อย ตั้งแต่ 92% ถึง 95% และมีโครงสร้างที่ซับซ้อนมากขึ้น อย่างไรก็ตาม สามารถให้อัตราส่วนการลดที่สูงกว่าเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการใช้งานเฉพาะด้าน นอกจากนี้ เมื่อรวมกับการออกแบบตัวลดความเร็วหลาย- ช่วงการทำงานของมอเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูง-จะสามารถขยายเพิ่มเติมได้อีก ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการไต่ระดับ-ด้วยความเร็วต่ำ อัตราการลดที่มากขึ้นจะเพิ่มแรงบิดที่ส่งออก ในขณะที่-การแล่นด้วยความเร็วสูง ก็สามารถเลือกอัตราส่วนที่น้อยลงเพื่อลดการใช้พลังงานได้

1.3 การวิเคราะห์โซลูชันมอเตอร์เดี่ยว-

การออกแบบมอเตอร์เดี่ยว-โดดเด่นด้วยโครงสร้างที่เรียบง่ายและคุ้มค่า ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานรถยนต์เพื่อการพาณิชย์ขนาดเล็ก โซลูชันนี้เหมาะที่สุดสำหรับสถานการณ์การปฏิบัติงาน เช่น การขนส่งในเมืองและการกระจายระยะทางสั้น- ซึ่งโดยทั่วไปความต้องการกำลังไฟฟ้าสูงสุดไม่เกิน 150 kW

โดยทั่วไป-ระบบมอเตอร์เดี่ยวจะตอบสนองความต้องการความเร็วของยานพาหนะในช่วง 0–80 กม./ชม. ตัวอย่างเช่น ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้า BYD T3 ที่ติดตั้งมอเตอร์ขนาด 100 กิโลวัตต์ มีระยะการขับขี่ NEDC ประมาณ 300 กม.

เกี่ยวกับการเลือกอัตราส่วนความเร็วของตัวลด โดยทั่วไป-อัตราส่วนการลดระดับขั้นเดียวจะอยู่ในช่วง 8–12 ตัวอย่างเช่น เพลาขับไฟฟ้าน้ำหนักเบาของ TR- สามารถรักษาสมดุลของความสามารถในการปีนเขา (มากกว่า 20%) และประสิทธิภาพความเร็วสูง- ได้สำเร็จ ทำให้ได้ประสิทธิภาพของระบบมากกว่า 92% เมื่อรวมกับ-ตัวลดความเร็วหลายตัว โซลูชันมอเตอร์-ตัวเดียวสามารถให้แรงบิดสูงที่ความเร็วต่ำสำหรับการไต่ระดับและ-การสตาร์ทโหลดหนัก{- ในขณะเดียวกันก็รักษาประสิทธิภาพสูงที่ความเร็วคงที่ วิธีการนี้จะขยายช่วงการทำงานของเพลาขับเคลื่อนไฟฟ้าและเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานทั้งในสภาวะความเร็วต่ำ- และสูง-

อย่างไรก็ตาม ความท้าทายยังคงมีอยู่ รวมถึงการหยุดชะงักของกำลังชั่วคราวระหว่างการเปลี่ยนเกียร์ และความซับซ้อนของการประสานกลไกการเปลี่ยนเกียร์กับการควบคุมส่วนต่าง

1.4 คุณลักษณะของโซลูชันมอเตอร์คู่-

การออกแบบมอเตอร์คู่-ช่วยให้สามารถส่งออกกำลังที่เหนือกว่าภายใต้สภาวะการทำงานที่หลากหลายผ่านกลยุทธ์การแบ่งกำลังหรือเวกเตอร์แรงบิด อย่างไรก็ตาม ยังนำเสนอความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับความซับซ้อนของระบบและการจัดการต้นทุนอีกด้วย

ภายใต้สภาวะการทำงานที่ความเร็วต่ำ- สามารถใช้มอเตอร์ตัวเดียวที่มีอัตราส่วนการลดสูงเพื่อลดการใช้พลังงานได้ ภายใต้สภาวะโหลดสูง- มอเตอร์คู่จะทำงานขนานกันเพื่อให้เอาท์พุตกำลังสูง ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการเร่งความเร็วและการจัดการโหลด-ได้อย่างมาก

ตัวเข้ารหัสความแม่นยำสูง-ที่มีความละเอียดเชิงมุม ±0.1 องศา รวมกับอัลกอริธึมการควบคุมที่ประสานกัน ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการกระจายแรงบิดที่สมดุลระหว่างมอเตอร์ทั้งสอง และป้องกันการสึกหรอของยางที่ไม่สม่ำเสมออย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ ระบบหล่อลื่นยังใช้การออกแบบวงจรคู่-เพื่อให้การกระจายความร้อนอย่างเป็นอิสระสำหรับชุดเกียร์แต่ละชุด ช่วยให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรและความน่าเชื่อถือในระยะยาว-ของระบบเพลาขับไฟฟ้า

สรุป

การเลือกทางเทคนิคของเพลาขับเคลื่อนไฟฟ้าแบบรวมศูนย์จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับสถานการณ์การใช้งาน โซลูชันมอเตอร์เดี่ยว-ที่มีโครงสร้างกะทัดรัดและข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ-ยานพาหนะเพื่อการพาณิชย์ขนาดเล็ก โซลูชันมอเตอร์คู่-มีความหนาแน่นของกำลังและประสิทธิภาพที่สูงกว่า ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่-โหลดหนักหรือ-ที่มีสมรรถนะสูง

เมื่อมองไปข้างหน้า นวัตกรรมทางเทคโนโลยีที่ต่อเนื่องจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ และความสามารถในการปรับตัวของเพลาขับไฟฟ้าเป็นการเร่งความก้าวหน้าของรถยนต์เพื่อการพาณิชย์พลังงานใหม่ไปสู่การใช้พลังงานไฟฟ้าในระดับที่สูงขึ้น