Tính toán và chọn thông số các chi tiết của cụm truyền động ôtô điện 1.Chọn các thông số chung của ô tô điện.

Một phần của tài liệu Thiết kế hệ thống điều khiển cụm truyền động ô tô điện (Trang 41 - 46)

: Assemble Chuyển từ file *.asm sang file *.hex và ngược lại.

4.1.Tính toán và chọn thông số các chi tiết của cụm truyền động ôtô điện 1.Chọn các thông số chung của ô tô điện.

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

4.1.Tính toán và chọn thông số các chi tiết của cụm truyền động ôtô điện 1.Chọn các thông số chung của ô tô điện.

Tải trọng ô tô điện: Tải trọng của ô tô điện được xác định theo công thức tải trọng ô

tô du lịch.

G=G0 + A.n + Gh [4.1] Trong đó: G0-Trọng lượng bản thân xe. Chọn G0=700 [Kg]= 6867[N]

A -Trọng lượng trung bình của một người. Chọn A=60 [Kg]= 588,6[N]

n -Số chỗ ngồi trong xe, kể cả người lái. Chọn n=10 Gh-Trọng lượng hành lí. Chọn Gh=100 [Kg]=981[N] Do đó: G=6867+588,6.10+981=13734 [N]

Vận tốc: Vận tốc lớn nhất : Vmax 30km/h

Điều kiện lưu thông: : xe chạy trong công viên hoặc trong khu du lịch, đường nhựa

hoặc bê tông loại tốt

- Dựa vào bảng 4.1 chọn hệ số cản lăn: f=0,015

Bảng 4.1: Hệ số cản lăn của ô tô và máy kéo.

Loại đường Hệ số cản lăn

Đường nhựa và bê tông -Đặc biệc tốt -Tốt

Đường rải đá Đường đất

-Khô, bằng phẳng -Sau khi mưa

0,012 - 0,015 0,015 - 0,018 0,030 - 0,040

0,030 - 0,050 0,050 - 0,150

Đường cát

Đường đất sau khi cày

0,100 - 0,300 0,120 - 0,130

- Dựa vào bảng 4.2 chọn hệ số bám ϕ=0,8

Bảng 4.2: Hệ số bám ϕ.

Loại đường Hệ số bám ϕ

Đường nhựa và bê tông -Khô và sạch -Ướt và dính bùn Đường đất -Pha sét, khô -Ẩm ướt Đường cát -Khô -Ẩm ướt 0,70 - 0,80 0,35 -0,45 0,50 - 0,60 0,30 -0,40 0,20 - 0,30 0,40 - 0,50 - Độ dốc: Chọn độ dốc 10% tức góc nghiêng α ≈ 6o

- Bán kính thiết kế của lốp xe: chọn r= 200 [mm] -Dựa vào bảng 4.3

+ Hệ số cản không khí K = 0,20 - 0,35 [ N.s2/ m4] chọn k = 0,25 [ N.s2/ m4] +Diện tích cản chính diện F: F = 1,6 ÷ 2,8 [m2], chọn F=2 [m2]

+Diện tích cản chính diện F: F = 1,6 ÷ 2,8 [m2], chọn F=2 [m2]

Bảng 4.3: Hệ số cản K, diện tích cản chính diện F và nhân tố W

Loại ô tô K [ N.s2/ m4] F [m2] W[ N.s2/ m2] Du lịch (xe con) Vận tải Chở khách (buyt) Đua (thể thao) 0,20 - 0,35 0,60 - 0,70 0,25 -0,40 0,13 - 0,15 1,60 - 2,80 3,00 - 5,00 4,50 - 6,50 1,00 -1,30 0,30 - 0,90 1,80 - 3,50 1,00 - 2,60 0,13 - 0,18 - Hiệu suất hệ thống : ηt=1

4.1.2.Tính toán chọn động cơ điện

Phương trình cân bằng lực kéo của ô tô điện trong trường hợp tổng quát

Pk = Pf + Pω ± Pi ± Pj ; [4.2] Trong đó:

Pk - lực kéo tiếp tuyến phát ra ở các bánh xe chủ động; Pf - lực cản lăn;

Pω - lực cản không khí; Pi - lực cản dốc;

Pj - lực cản quán tính.

Hình 4.1: Các lực tác dụng lên ô tô trong trường hợp tổng quát

- Lực cản lăn được tính:

Pf = f.Z1 + f.Z2 = G.cosα.f [4.3] Trong đó: Pf - lực cản lăn;

Z1,Z2-phản lực pháp tuyến của đường tác dụng lên bánh xe trước và sau; G- là trọng lượng của ô tô;

Do đó Pf =0,015.13734.cos6o = 204,9 [N]. - Lực cản không khí: Pω = k.F.v2= 0,25.2.8,332= 34,69 [N]. - Lực cản lên dốc được tính:

Pi = G.sinα - sinα là độ dốc của mặt đường, nếu độ dốc là 10% (sinα = 0,1), Pi = 13734.0,1 =1373,4 [N].

-Lực quán tính: Pj = G ag. [4.4]

với a là gia tốc của xe. Chọn gia tốc a = 0,5(m/s2) Pj = 13734.0,59,81 = 700 [N].

Từ những tính toán trên, thay các giá trị tính được vào biểu thức [4.2] ta có: Pk= 204,9 +34,69+ 1373,4 + 700 =2313 (N)

Thực tế phương trình cân bằng lực kéo của ô tô điện không nhất thiết phải xuất hiện 4 lực cản cùng lúc.

+Trong trường hợp ô tô lên dốc chạy đều và vận tốc nhỏ, có thể bỏ qua lực quán tính và lực cản không khí

Pk1 = Pf + Pi = 204,09 + 1373,4 = 1577,5(N)

+Trong trường hợp ô tô chạy ở đường bằng xe chạy ở tốc độ tối đa thì xem như không tồn tại lực cản lên dốc và lực quán tính.

Pk2 = Pf + Pω = 204,09 + 34,69 = 238,78(N)

Công suất cực đại của động cơ được xác định trong trường hợp xe chạy với vận tốc cực đại. Mặc dù trong trường hợp lên dốc lực cản lớn hơn nhưng nếu chạy với tốc độ chậm thì công suất phụ tải sẽ bé hơn.

Và công suất cản của ô tô điện:

Nk = Pk2. v [4.5]

Nk= 238,78. 8,33 = 1989(W) Hiệu suất động cơ điện η=0.9

Công suất của động cơ điện Nkdc = Nk η [4.6] Nkdc 1989 2210 0,9 = = [W]

-Chọn thông số động cơ điện

+ Điện áp sử dụng: DC24V

+ Công suất động cơ điên chọn là: Nedc= 2300 W + Hiệu suất trung bình của động cơ điện là ≥90% + Dòng định mức là 100 A

+ Mômen xoắn cực đại: Memax=Pdm

ω [4.7]

Memax=2300.60 36, 6 600.2π = [Nm]

4.1.3.Tính toán vận tốc lớn nhất ô tô điện

Động cơ điện phát ra công suất cực đại khi đạt được số vòng quay định mức. Vận tốc của ô tô cực đại khi động cơ động cơ đạt được số vòng quay định mức đồng thời lực kéo do động cơ sinh ra phải nhỏ hơn hoặc bằng lực bám.

Phương trình cân bằng công suất của ô tô điện khi ô tô đạt tốc độ cao nhất. Nk = Nedc.η.ηt =Nf ±Ni+Nω±Nj [4.7]

Trong đó Nf -công suất kéo ở bánh chủ động Nf = . . ax

1000

m

G f v

[4.8]

Nω -công suất cản gió Nω=w. ax2

1000

m

v

[4.9]

Ni-công suất tiêu hao cho cản dốc của đường Nj - công suất tiêu hao cho cản tăng tốc

do vận tốc ô tô đạt cao nhất khi chạy đường bằng nên N Ni, j =0 từ biểu thức 1=> 2,3.0,9.1 = 13734.0,015. ax 1000 m v +0,5. ax2 1000 m v

Giải phương trình ta được: vmax = 9,8 (m/s) = 35,3 (km/h)

Nedcmax =2300 (W) thỏa điều kiện lực bám edcmax tb

max N . G . v η < ϕ

Một phần của tài liệu Thiết kế hệ thống điều khiển cụm truyền động ô tô điện (Trang 41 - 46)