2021年9月8日星期三

快速充电光伏电动车雷竞技app下载官方版

Produktion der SMA EV充电器。Foto:Heiko Meyer

SMA.,顶级球员在系统技术的光伏领域之一,已经开发并提供了EV充电器平台,一种充电电动汽车的解决方案雷竞技app下载官方版通过利用通过太阳能产生的光伏电流。该系统直接集成到可再生能源工厂,简化了安装和维护过程。

SMA电动汽车充电器由于其不同的功能,可以快速、安全、方便地充电,不断地旨在最大限度地利用可用的太阳能。通过光伏和净电流的结合,SMA电动汽车充电器可以在7.4 kW.,然后用近一倍的速度比标准wallboxes甚至十的时间比一般国内的插座更快。此外,针对断电保护保障从重载国内连接。

可以使用APP计划使用SMAEV充电器的充电过程SMA Energy Sunny Home Manager 2.0该计划在国内能源管理中的充值,巧妙地考虑了其他负载,允许降低成本并确保希望开始的车辆可用性。

«电动机动雷竞技app下载官方版性只能与太阳能相比成为一个非常聪明的选择.由于这个原因,尼克Morbach是SMA的家庭和商业解决方案单位的执行副总裁,说明 - 我们开发了SMA EV充电器。该器件允许电动汽车的驱动器始终舒适且安全地进行充电,利用方便雷竞技app下载官方版的光伏电流,尽可能多地利用零气候冲击。由同一供应商提供的所有SMA设备彼此进行对话,因此为关于扩展,保修或服务的任何问题提供单个参考合作伙伴。

雷竞技app下载官方版电船:波浪中的“特斯拉”

在那些试图使电动马达船的世界的公司,还有西雅图初创雷电竞ray官方下载雷竞技app下载官方版Zin船,旨在生产雷竞技app下载官方版电动船并在市场上排名,提出“海上的特斯拉”,从而证明电动船可以是燃料驱动的有效替代品。雷竞技app下载官方版因此,该公司构思的产品被称为Z2R,一艘20英尺长的快艇宝马电池,160公里的自主权。
Z2R重约相同尺寸的标准船的一半。重量是一个基本问题:移动船,更多的权力比一个需要一辆车,这阻碍了以往电动实验的限制,在六十年代在船上进行必要的。雷竞技app下载官方版
锂离子电池的电流较低成本正在提供实验在此问题的机会。Z2R使用的那些具有约250,000美元的成本为BMW品牌,能够为Torqeedo电机供电,达到30个节点的速度。自治是160公里,不超过15个节点。

生命周期评估,电动车胜雷竞技app下载官方版

对于具有不同电源的相同型号,电动版本的碳足迹比具有内燃机的相应变体之一更好。雷竞技app下载官方版此外,电动汽车提供了雷竞技app下载官方版更高的CO2减少产品的所有生命周期。关于CO.2排放量,化石燃料或可再生能源的能量报告也是至关重要的。这是生命周期评估(LCA)认证的结果大众高尔夫,比较一氧化碳2不同车型的排放,电动机或内燃机。雷电竞ray官方下载雷竞技app下载官方版
简而言之,当前的高尔夫球织TDI(柴油)平均发出140克的CO2沿着整个生命周期/公里,而E-Golf1只是119克CO的2/ km。很明显,对于具有内燃机的车辆,大多数排放来自使用相,即,从化石燃料供应链和燃烧中:在这些情况下,柴油版本达到111克的CO2/ km,而在该阶段,相应的电动车辆仅发射62克雷竞技app下载官方版2/ km,源于能源生成和供应。相反,在生产阶段产生电动汽车的大部分排放。雷竞技app下载官方版
根据LCA,基准称为柴油版本为29克Co2/ km;而相应的电动汽车之一是57克的CO雷竞技app下载官方版2/ km。
电池制造和原材料的复合挖掘显著权衡,并且这个数字对应于几乎一半CO的2在使用阶段的整个生命周期的排放取决于能源生产来源 - 它们的减少取决于可再生能源的可用性。

高效电机和可持续发展

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图7.直接驱动永磁同步电动机,外转子(网站LG)。

根据一些研究,电动机负责大约45%的总消耗量雷电竞ray官方下载雷竞技app下载官方版雷竞技app下载官方版电能[1]。如果我们将分析专注于一个最饮食环境的分析,工业一体的分析,那么电机上易起来的百分比将增加了大约三分之二。
考虑到目前运行的几台机器已经过时,很明显,利用新的更高效的电机更换将导致环境的重要优势以及资源开发,以及制造成本,然后处于竞争力。他们估计,例如,在唯一的欧洲,使用Forefront驱动技术而不是过时的人可以通过135 TWH和CO来确定每年消费的减少2由6900万吨的排放量[2]。评估整个生命周期在持续操作中的电动机的情况下,我们可以验证与能源消耗的支出代表迄今为止的主要百分比总消耗(甚至超过90%,[3])。
出于这些原因,在欧洲联盟以及在中国和其他国家的美国以及在美国处于强制性的监管计划,规定强制性遵守新装置逐步提高效率的必要条件。根据这一点最低能效标准(MEPS),例如,功率范围自2017年一月在欧盟市场上发行0.75至375千瓦的电机必须,如果搭载变频器具有IE3能效水平或IE2效率水平(见图1),除了极少数例外.

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图。与IEC / EN 60034-30-1:2014定义的IE类对应的效率值。

随着当今电机中最漫雷竞技官网长的技术,异步电动机一(或者感应电动机,IM),要求在今后的改进将是不可能的,至少在合理的成本,并为所有功率范围。这些方面,与其他因素,如降低能耗的重要性的认识不断提高相结合是导致采用的电机几乎蔓延到现在为止,如永磁同步电动机,[4] [5]。事实上,这类电机特征具有允许效率和功率密度的显着提高的内在特征,特别是非常低的转子损耗。
Even if already in the Eighties “brushless” servomotors (i.e. Surface Mount‑PMSM, SM‑PMSM) have been used in industrial automation, thanks to their excellent controllability and high dynamics, the application of electric synchronous machines with unwound rotor has remained limited to particular applications for a long time. Over the last few years, on the contrary, thanks to the above-mentioned factors concerning efficiency and the decrease of production costs of motors and inverters, the adoption of this type of motors is notably spreading.

交流电机的分类

大部分交流(AC)电动机的是三相,即使有像在单相和步进电机(即一般是两相)的情况下,一些例外。最重要的区别是通常的同步和异步机器之间基于所述机械的转速,在稳定状态下,被严格地连接(同步)的事实,差或不与定子磁场的旋转频率。这种差别是这样的事实,以产生在异步机器扭矩具体镜像的,感应电流在转子的存在是必要的,而在同步电机不需要它(和,与此相反,不希望的)。
同步机器其特征在于,磁转子场几何绑定到转子本身的机械位置。转子场可以通过通过绕组(具有伤口转子的同步电动机)的电流产生,通过永磁体(永磁体同步)或由定子电流本身,由转子的磁各向异性(同步磁阻)调制。
从结构上看,目前绝大多数的径向流电机的转子和定子都是堆垛制造的铁磁层叠巧空白,解决方案旨在阻碍寄生虫电流。转子通常是圆柱形的,并且可以配备有空间以容纳永磁体或导电材料。
在图1中。如图2所示,示意性地列出了刚列出的各种类型的电动机的部分(除了与伤口转子的同步1外)。

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图2所示。各种转子配置(从左到右):异步或异步电机(IM),内部永磁同步电机(IPMSM),内部永磁同步电机与转子笼(线启动IPMSM),表面永磁同步电机(SM-PMSM)同步磁阻电机(SynRM)。

最黑暗的区域(槽)对应于绕组,永磁体以蓝色表示,而截面的灰色区域表示铁磁性材料(层压)。如您所见,各种电机类型之间的差异集中在转子中,而定子(除非特定情况)可以以相同的方式实现。在异步电动机中,转子槽通过融合填充,其构成了所谓的“灰鼠笼”,通常由铝制成铜,或者最近是铜(以更高的成本,以减少损失)。
永磁电机相反,可以将磁铁引入转子结构(IPMSM和线路启动IPMSM)内的施加雕刻中,或者在SM-PMSM的情况下施加在表面上。在S.ynRM case, instead, the carvings inside the rotor are simply void and called “flow barriers”, since they perform the function of increasing the reluctance (i.e. the capability of opposing the magnetic flow passage) along some directions, favouring instead others (i.e. the paths more characterized by the presence of iron).
轮到轮,可以根据扭矩生产原理细分同步电机。在表面永磁电动机中,由于由永磁体和定子电流产生的场之间的相互作用,仅发生扭矩产生。
反之亦然,在磁阻电机,它利用了系统的倾向,以最小化磁路的磁阻,如果受到激励。在内部永磁电机(IPMSM)中,这两种原理通常被采用。
在永磁体的生产中,使用特定材料,实现高诱导值,并防止退磁风险(通常与高温或高磁场连接)。最常用的材料是钕 - 硼,钐 - 钴和铝 - 镍钴。特别是在SM-PMSM情况下,有源磁性材料的数量高,具有强大的原料重量的总成本。这种情况恶化,所谓的“稀土”[7],少量用元素,但对磁铁质量非常重要的元素而变得恶化。除了成本和可用性问题外,这些材料还引起了关于他们提取,贸易和处置的重要环保,政治和道德问题。For these reasons, huge resources are invested in the research and development of different materials and, especially, in the project of motors that minimize the use of permanent magnets, [8], or that allow the use of the so-called ferrites, i.e. ceramic magnetic materials that use less problematic materials.

电源通过逆变器控制

同步电机的一个负面方面来自不可能性为他们提供动力简单地将它们与网络连接(Direct On - Line, DOL),因为它只发生在异步对象上。因此,对于永磁同步或磁阻电机的运行,存在一个“驱动器”是必要的,即真正的逆变器(一个纯电子功率执行器),电子控制器和在其中实现的算法的整体组成。在数字设备上实现的控制算法,以每秒10,000次的频率更新。尽管有额外的成本,但值得考虑改变运行条件的可能性,特别是速度,这在一些应用中带来了重要的优势(特别是泵和风扇,在那里可以显著节省能源)。
控制PWM逆变器(脉宽调制),可以有效地产生电压为特征的幅度,频率和任意相的燕鸥。
由于在同步电动机中,扭矩取决于当前幅度和与转子的磁轴的相位关系,在控制算法中,通常使用公园坐标变换,从而使三相系统与转子一体的参考系统集成轴(图6)。

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图6所示。左侧:直接驱动冷却塔电机,无安全壳;右侧为定子片的下料轮廓(右侧)(网站ABB-Baldor)。

对...的知识转子位置然后是同步电动机控制的必要条件。在一些应用中,在不需要特定控制性能的应用中,由于成本并且可靠性降低,可以消除机械位置传感器。事实上,“无传感器”控制技术已经开发,其中转子位置估计利用电流和电压测量(在逆变器内部和无论如何)和电动机模型中。
无传感器技巧对于同步电机,九十年代以来开发的,最初发现在某些特定的情况下应用。在目前所谓的“逆变器”产品,即这些驱动器用于一般用途,这种类型的第一个算法在2000年代后期被引入,成为然后在过去几年中几乎是标准装备。不幸的是,这些解决方案仍然几乎不受自动化运营商知道,即使其有效性已经得到证实,尤其是在像泵和风机常见的应用。
由于电机制造商提供的数据往往不足以校准控制算法的所有参数,因此开发了“自调试”方法,换句话说,调试时操作人员干预最小。第一步是参数的自动识别(“自我识别”),方法由驱动本身实现,然后进行真正的校准,即选择控制参数的值。产业界和学术界都在积极研究这些方面,在意大利范围内也有非常有趣的建议,[10]-[14]。

结构细节

如上所述,各种类型的AC电机之间的最大区别主要存在于此转子结构。事实上,与相应的异步电机相比(最终改变绕组的匝数),同步电机设计的各种情况下,其他部分几乎不变。这种方法在过去几年中得到了广泛的应用,目的是满足通用的应用,精确地替代异步电机。除了在制造成本方面的明显优势外,在整体尺寸、支架和外部固定点方面的等效部件的使用,允许采用这些电机而不修改其余的机械结构。在这方面,创新的例子以意大利公司的产品为代表,如图5所示的内置永磁同步电机和磁阻电机系列。

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图4的园的表示坐标变换,在矢量控制的基础。

在同步电动机,特别是在永磁体内,可以实现大量极数,具有相同电压的速度降低,并且具有相同电流的扭矩增加。通过类比,这些项目中的这种自由度可以通过模拟使用机械减速器,因此在某些应用中,它允许使用直接驱动连接,在效率,整体尺寸,成本方面具有一些优点,可靠性和控制精度。该解决方案已采用在工业机器(例如,在制造纸张中,[14]),在防空部门(升降机)中,在空中处理(冷却塔风扇,[15])和一些家用电器(特别是洗衣机)。
在[15]中考虑的项目中,定子包(层压)已被用作结构元素,而不添加外壳。图6还报告了定子设计层压,其中是可见的外部翼为散热。由于在高度的限制的总体尺寸,该电动机安装在冷却塔的基础上,在轴与风扇,从而避免与异步的直角传动和减速,这是在传统的配置,而不是必要的(马达)。

应用程序

第一个应用程序民间部门永磁同步电动机包括调节系统,由于能源消耗的重要性,在这种情况下。在冷藏以及(工业和家用),采用同步电动机的已逐渐成长。此外,一个特定的情况下,通过循环泵用于加热,由于效率的原因,现在几乎完全基于在传感器控制永磁同步电机的植物来表示。
之中家用设备在洗衣机使用这些类型的电机,在过去几年中已成为普遍现象。使用同步电机来代替的异步或通用(与刷)已准许一方面整体尺寸的减小和所用材料的数量的,在另一方面更好的可控性,也与采用的解决方案,如挂机械直接驱动连接。在后一种情况下,由于外形尺寸的限制和扭矩的必要条件,转子通常是外部和整个电动机是平的,并与大直径(图7)。

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图7.直接驱动永磁同步电动机,外转子(网站LG)。

这种类型的机器的生产的细节,也被其他特定的应用程序共享,是缠绕在牙齿上(每个定子齿的明显绕组)。
在这种类型中,怠速铜部件减小,但是设计具有低扭矩波动的机器变得更加困难。除了速度控制之外,直接耦合也从整体操作的角度提供了优点,促进了罐中的负载识别及其布置。
由于洗衣机的特定工作循环,包括旋转干燥,高速(超过标称值)的操作很重要。这种方式被称为“缺水“,因为,由于与流动成比例的电压和速度,通过适当的控制减少了整体流程,以允许更高速度和固定电压的操作。在这种情况下,内部永磁体同步电动机是主要候选者,因为它们可用的扭矩不会突然超出标称速度。
同步电机变得高度存在的范围是升降机,尤其是大尺寸的。在这种情况下,也实施了具体的解决方案,如Fig. 8所示,允许直接负载运动(无齿轮)。

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图用于与轴向流动(网站通力)永磁同步电动机的无齿轮升降机8.升降系统。

在这种情况下,它是一个轴流电机,即定子和转子之间的间隙(磁隙)被平行于轴的磁力线穿过。
其他特定应用领域的关注可再生资源(例如风电)和航空电子设备,他们追求“更多电机”的目标(更换液压或气动执行器)。雷竞技app下载官方版使用高效率和高密度电机也在铺展牵引,包括道路范围(从自行车到重型车辆和运营机器),铁路/电车轨道和工业(叉车和类似)。

参考书目

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