SVM pre asynchrónny motor pre pohony v elektromobiloch

SVM pre elektromobil

Dnešné moderné pohony v elektromobiloch v prevažnej miere používajú pre pohon automobilu synchrónny motor s premanentnými magnetmi kvôli jeho vynikajúcim vlastnostiam. Firma Diversant Software momentálne vyvíja riadiaci hardware a software ktorý by umožňoval použiť aj asynchrónny motor s kotvou nakrátko ktorý je lacnejší a dostupnejší pre požadovaný druh prevádzky pomocou riadenia SVM. V automobile budú využité jeho vynikajúce vlastnosti t.j. zaťažovanie veľkým rozsahom momentu pri malom rozsahu otáčok.

SVM (Space Vector Modulation) je moderný spôsob vektorového riadenia asynchrónnych trojfázových motorov. Základ tvorí riadiaca jednotka, ktorá je osadená špeciálnym mikroprocesorom od firmy Infineon C504. Mikroprocesor obsahuje množstvo špeciálnych blokov ktoré sú nevyhnutné pre vytvorenie 3-fázového generovania signálov pre výkonové tranzistory z ktorých je napájaný ASM motor (asynchrónny motor). Vektorové riadenie je založené na jednoduchom princípe generovania rotujúcej polohy vektora napätia. Výhody SVM oproti SWPWM: vyššia účinnosť cca. 86% oproti klasickej SWPWM kde je účinnosť len 75%. Ďalej sú to výhody lepšej dynamiky pohonu, nižších otáčok pri konštantnom momente, bezproblémový rozbeh motora na hranici momentu zvratu.

Space Vector Modulation pre ASM motor - schéma

Základ pohonu elektromobilu bude tvoriť zdroj energie, ktorý bude pozostávať z akumulátorov LEV50 Q=50Ah s nominálnym napätím Unom=3,75V ktoré budú zapojené do série na dosiahnutie požadovaného napätia UDC=400V. Riadiaca elektronika bude za pomoci spínacích tranzistorov modulovať výstupné napätie a frekvenciu pre pohon s asynchrónnym motorom. Srdcom riadiaceho systému bude mikroprocesor od firmy Infineon C504, alebo C508 ktorý bude riadený cez interný interface CAN, alebo RS232.

Elektromobil s hmotnosťou 1000kg na dráhe 100km spotrebuje približne 10kWh energie, čo zodpovedá približne 1 litru benzínu. Rozdiel medzi benzínovými a elektromotormi je hlavne v rozdielnej účinnosti[1] jednotlivých motorov (Vegr, 2009).

[1] Účinnosť elektromotorov je až 97% v oproti spaľovacím motorom ktorý má 20 až 30% účinnosť.