Ways to improve the efficiency of electric con-trol of modern electromobile

Authors

  • Сергій Сергійович Ходак 1Harkov National Automobile and Road Universi-ty, Ukraine
  • Ірина Олексіївна Сєрікова Harkov National Automobile and Road Universi-ty, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30977/VEIT.2018.14.0.22

Abstract

Problem. The most important factors here are environmental and economic ones. For large cities these two factors are closely connected and form the requirements for modern vehicles. Goal. They consist in realizing the control of the torque and speed of the electric motor. These requirements indicate the need to limit the current of the engine, as well as the moment of admissible values. At the same time there is an overload in the work and the need for constant regulation of the torque of the engine. It is also necessary to carry out such measures when it is necessary to accurately support the efforts on the working mechanism. Methodology. When performing the work, an analytical method was used. Results. The use of vector control in the frequency converters of the traction electric drive allows to significantly improve the efficiency of using the battery of the electric vehicle, which makes it possible to extend the mileage on one charge. The principles of building modules of converters for power supply of windings of an electric motor to an electric vehicle are considered. The options of vector control and types of observers are considered. The methods of determining the position of the rotor are analyzed. It was found that the position sensors of the rotor depend on external factors and temperature. Originality. Highlights the most important components of the drive and their requirements. The efficiency of using the vector control method of the traction motor is shown. Practical value. The importance of precision control of the traction motor on the efficiency of the electric drive system in general is shown. One of the most critical elements of the motor control system are rotor position sensors and current sensors in the phases of the windings.


Key words: vector control; frequency converter; electric motor; dynamical shock load; scalar method; sound links; magnetic field; magnetic non-uniform.

Author Biographies

Сергій Сергійович Ходак, 1Harkov National Automobile and Road Universi-ty

student

Ірина Олексіївна Сєрікова, Harkov National Automobile and Road Universi-ty

Ph.D., associate professor. Automobile electronics

References

Shchetyna V. A., Morhovskyy YU. YA. Tsenter B. Y., Bohomazov V. A., Élektromobylʹ: tekhnyka y ékonomyka. Lenynhrad, [Shchetyna VA, Morgovsky Yu. Ya. Center B.I., Bogomazov VA, Electromobile: technolo-gy and economics. Leningrad] 1987. 253 [in Rusian].

Kenyo T., Nahamory S. Dvyhately posto-yannoho toka s postoyannymy mahnytamy. [DC motors with permanent magnets] Moskva, 1989. 184 [in Rusian].

Novykov H. V. Chastotnoe upravlenye asyn-khronnymy élektrodvyhatelyamy. [Frequency control of asynchronous electric motors] Mos-kva, 2016. 498 [in Rusian].

Kochetkov V.P., Brazhnykov A.V., Dubrov-skyy I.L. Teoryya élektropryvoda. [Теория электропривода] Krasnoyarsk, 1991. 140 [in Rusian].

Brazhnykiv A.V. Pidvyshchennya rivno-mirnosti obertannya rotora parno -faznoho chastotno-kerovanoho elektrodvyhuna. Zbirnyk naukovykh pratsʹ “Pidvyshchennya efektyvnosti roboty hirsʹkoho vstatkuvannya pry osvoyenni rodovyshch korysnykh kopalyn” [Increase in the rotation evenness of the rotor of a pair-phase frequency controlled electric motor. Collection of scientific works "Increasing the efficiency of the mountain equipment during mining of mineral deposits"]. Krasnoyarsʹk, 1995. Vydavnytstvo HATSMyZ. 39-56 [in Ukrainian].

Funktsionalʹni mozhlyvosti peretvoryuvacha chastoty. [Functional capabilities of the frequency converter] Kharkiv, 2018. Retrived from: URL: https://owen.ua/ua/pryvidna-tehnika/funkcionalni-mozhlyvosti-pchv (ac-cessed: 13.12.2018) [in Ukrainian].

Obgruntuvannya i vybir peretvoryuvacha chastoty i dodatkovoho ustatkuvannya, [Justification and choice of frequency converter and additional equipment] 2016. Retrived from: URL: http://um.co.ua/1/1-3/1-31432.html (accessed: 13.12.2018) [in Ukrain-ian].

Vybir peretvoryuvacha chastoty dlya chastotnoho elektropryvodu, [Choosing a fre-quency converter for a frequency electric drive] 2018. Retrived from: URL: http://ni.biz.ua/13-3/10506.html (accessed: 13.12.2018) [in Ukrainian].

Chastotnyy peretvoryuvach, vybir, vek-torni ta skalyarni peretvoryuvachi chastoty. [Frequen-cy converter, selection, vector and scalar fre-quency converters] 2010. Retrived from: URL: http://megasite.in.ua/48703-chastotnijj-peretvoryuvach-vibir-vektorni-ta-skalyarni-peretvoryuvachi-chastoti.html (accessed: 13.12.2018) [in Ukrainian].

Typy upravlinnya dvyhunamy [Types of en-gine management] (skalyar-nyy. 2016. Retrived from: URL: http://jak.magey.com.ua/articles/tipi-upravlinnja-dvigunami-skaljarnij.html (ac-cessed: 13.12.2018) [in Ukrainian].

Vybir chastotnykh peretvoryuvachiv dlya Efektyvnoho upravlinnya elektropryvodom. [Selection of frequency converters for Effec-tive control of the electric drive] 2010. Retrived.from:URL:http://ukrarticles.pp.ua/prom/5539-vybor-chastotnogo-preobrazovatelya-dlya-yeffektivnogo-upravleniya-yelektroprivodom.html (accessed: 13.12.2018) [in Ukrainian].

Yak vybraty peretvoryuvach chastoty (chastotnyy pryvid) video [How to choose a frequency converter (frequency drive) video]. 2016. Retrived from: URL: http://jak.bono.odessa.ua/articles/jak-vibrati-peretvorjuvach-chastoti-chastotnij.php (ac-cessed: 13.12.2018) [in Ukrainian].

Murray A. Sensorless Motor Control Simplifies Washer Drives. Power Electronics Technology. 2006. 14-21 p.

Vektornyy i skalyarnyy upravlinnya asyn-khronnym dvyhunom (video), [Vector and sca-lar control asynchronous engine] 2016. Retrived from:URL:http://dovidkam.com/remont/elektrika/vektornij-i-skalyarnij-upravlinnya-asinxronnim-dvigunom-video.html (accessed: 13.12.2018) [in Ukrainian].

Kondensatorni elektrodvyhuny. Asynkhronni kondensatorni dvyhuny. [Condenser motors. Asynchronous condenser motors] 2018. Retrived from: URL: https://electricj.ru/uk/condenser-electric-motors-asynchronous-condenser-motors/ (ac-cessed: 13.12.2018) [in Ukrainian].

Odnofaznyy kondensatornyy dvyhun. konden-satornyy dvyhun. [Single-phase condenser mo-tor. condenser engine] 2018. Retrived from: URL: https://zgbox.ru/uk/singlephase-capacitor-motor-condenser-motor/ (accessed: 13.12.2018) [in Ukrainian].

Kondensatornyy dvyhun. Kondensatorni dvyhuny - prystriy, pryntsyp diyi, zastosu-vannya. [Condenser motor. Condenser motors - device, principle of operation, application] 2018. Retrived from: URL: https://electrician-i.ru/uk/motors/condenser-motor-condenser-motors-device-principle-of-operation-application/ (accessed: 13.12.2018) [in Ukrainian].

Kondensatornyy dvyhun pryntsyp roboty. Asynkhronni kondensatorni dvyhuny. [Con-denser Engine is the principle of operation. Asynchronous condenser motors] 2018. Retrived from: URL: https://electrichaire.ru/condenser-motor-principle-of-operation-asynchronous-condenser-motors.html (accessed: 13.12.2018) [in Ukrainian].

Napruha i potuzhnosti asynkhronnoho dvyhu-na. Puskovyy strum elektrodvyhuna. Rezhymy, v yakykh pratsyuyutʹ elektrodvyhuny. [Volt-age and power of the asynchronous motor. Starting current of the electric motor. The modes in which the electric motors operate] 2018. URL: https://elecrician.ru/voltage-and-power-of-the-induction-motor-starting-current-of-the-motor/ (accessed: 13.12.2018) [in Ukrainian].

Shvydkistʹ peredachi informatsiyi i smuha propuskannya liniyi zv'yazku. [The speed of the transfer of information and the bandwidth of the transmission line] 2016. URL: http://um.co.ua/8/8-2/8-23094.html (accessed: 13.12.2018) [in Ukrainian].

ПРИСТАТЕЙНА БІБЛІОГРАФІЯ ДСТУ

Щетина В. А., Морговский Ю. Я. Центер Б. И., Богомазов В. А., Электромобиль: техника и экономика. Ленинград, 1987. 253 с.

Кенио Т., Нагамори С. Двигатели постоянно-го тока с постоянными магнитами. Москва, 1989. 184 с.

Новиков Г. В. Частотное управление асинх-ронными электродвигателями. Москва, 2016. 498 с.

Кочетков В.П., Бражников А.В., Дубровский І.Л. Теория электропривода. Красноярск, 1991. 140 с.

Бражників А.В. Підвищення рівномірності обертання ротора парно -фазного частотно-керованого електродвигуна. Збірник науко-вих праць “Підвищення ефективності робо-ти гірського встаткування при освоєнні ро-довищ корисних копалин”. Красноярськ, 1995. Видавництво ГАЦМиЗ. 39-56 с.

Функціональні можливості перетворювача частоти. Харків, 2018. URL: https://owen.ua/ua/pryvidna-tehnika/funkcionalni-mozhlyvosti-pchv (дата звернення: 13.12.2018).

Обґрунтування і вибір перетворювача часто-ти і додаткового устаткування, 2016. URL: http://um.co.ua/1/1-3/1-31432.html (дата зве-рнення: 13.12.2018).

Вибір перетворювача частоти для частотно-го електроприводу, 2018. URL: http://ni.biz.ua/13-3/10506.html (дата звер-нення: 13.12.2018).

Частотний перетворювач, вибір, векторні та скалярні перетворювачі частоти. 2010. URL: http://megasite.in.ua/48703-chastotnijj-peretvoryuvach-vibir-vektorni-ta-skalyarni-peretvoryuvachi-chastoti.html (дата звернен-ня: 13.12.2018).

Типи управління двигунами (скалярний. 2016. URL: http://jak.magey.com.ua/articles/tipi-upravlinnja-dvigunami-skaljarnij.html (дата звернення: 13.12.2018).

Вибір частотних перетворювачів для Ефек-тивного управління електроприводом. 2010. URL: http://ukrarticles.pp.ua/prom/5539-vybor-chastotnogo-preobrazovatelya-dlya-yeffektivnogo-upravleniya-yelektroprivodom.html (дата звернення: 13.12.2018).

Як вибрати перетворювач частоти (частот-ний привід) відео. 2016. URL: http://jak.bono.odessa.ua/articles/jak-vibrati-peretvorjuvach-chastoti-chastotnij.php (дата звернення: 13.12.2018).

Murray A. Sensorless Motor Control Simplifies Washer Drives. Power Electronics Technology. 2006. 14-21 p.

Векторний і скалярний управління асинх-ронним двигуном (відео), 2016. URL: http://dovidkam.com/remont/elektrika/vektornij-i-skalyarnij-upravlinnya-asinxronnim-dvigunom-video.html (дата звернення: 13.12.2018).

Конденсаторні електродвигуни. Асинхронні конденсаторні двигуни. 2018. URL: https://electricj.ru/uk/condenser-electric-motors-asynchronous-condenser-motors/ (дата звернення: 13.12.2018).

Однофазний конденсаторний двигун. кон-денсаторний двигун. 2018. URL: https://zgbox.ru/uk/singlephase-capacitor-motor-condenser-motor/ (дата звернення: 13.12.2018).

Конденсаторний двигун. Конденсаторні дви-гуни - пристрій, принцип дії, застосування. 2018. URL: https://electrician-i.ru/uk/motors/condenser-motor-condenser-motors-device-principle-of-operation-application/ (дата звернення: 13.12.2018).

Конденсаторний двигун принцип роботи. Асинхронні конденсаторні двигуни. 2018. URL: https://electrichaire.ru/condenser-motor-principle-of-operation-asynchronous-condenser-motors.html (дата звернення: 13.12.2018).

Напруга і потужності асинхронного двигуна. Пусковий струм електродвигуна. Режими, в яких працюють електродвигуни. 2018. URL: https://elecrician.ru/voltage-and-power-of-the-induction-motor-starting-current-of-the-motor/ (дата звернення: 13.12.2018).

Швидкість передачі інформації і смуга про-пускання лінії зв'язку. 2016. URL: http://um.co.ua/8/8-2/8-23094.html (дата зве-рнення: 13.12.2018).

Published

2022-11-29

How to Cite

Ходак, С. С., & Сєрікова, І. О. (2022). Ways to improve the efficiency of electric con-trol of modern electromobile. Vehicle and Electronics. Innovative Technologies, (14), 22–27. https://doi.org/10.30977/VEIT.2018.14.0.22

Issue

Section

WAYS TO IMPROVE THE ECONOMIC AND ENVIRONMENTAL INDICATORS OF MOTOR VEHICLES. ENERGY SAVING TECHNOLOGIES