1700050392
1700050393
说到这儿,您可能会觉得不太好理解。此时您可以将再生看作是与电动机的工作相反的功能,它是用电动机代替发电机,通过对电动机施加外力带动轴转动从而放电。
1700050394
1700050395
我们有起死回生这个词,是指在一筹莫展时情况突然发生变化,失而复得。如果您把电动汽车的再生看作是回收用过的电的功能,或许能好理解一些。
1700050396
1700050397
再生所用的外力来自汽车轮胎的转动。当驾驶员松开加速踏板、停止向电动机输送电流时,行驶中的汽车轮胎的转动就会传递到电动机,此时电动机就充当了发电机的作用。
1700050398
1700050399
实现再生功能时是负责减速的力——制动力在发挥作用,也就是在实施制动。我们把这种制动称为再生制动。
1700050400
1700050401
自行车的车灯就是存在于我们身边的再生制动的实例1。夜晚,为了点亮车灯启动发电机时,会觉得自行车的踏板蹬起来很费力,这是因为发电机的开启充当了阻力的作用。再生制动就是利用了这种阻力实施制动。实施再生制动时减速的感觉,和在汽油动力车中利用发动机制动实施制动的感觉很相像。
1700050402
1700050403
1 日本出售的自行车几乎都带有磨电灯,包括磨电机、车灯、将磨电机固定在自行车前叉上的安装定位支架以及套在磨电机外壳上的护套。自行车行驶时,钢圈带动磨电机转动,提供电能点亮车灯。——译者注
1700050404
1700050405
在电动汽车中,电动机和发电机是同一个装置,因此再生功能是电动汽车所特有的。电动汽车与汽油动力车大不相同,在电动汽车中,蓄电池放出的电带动电动机工作,从而驱动汽车,减速时依靠电动机发电,并将电回收到蓄电池中。
1700050406
1700050407
我们说电动汽车有益于保护环境,部分原因正在于它能够依靠再生功能回收一些用过的电,从而提高能源利用率。电动汽车不仅不会排放废气,还能更有效地利用电这一能源。
1700050408
1700050410
8.2.4 再生需要变频器
1700050411
1700050412
上一节我岔开话题讲到了再生,现在再回到交流电动机上吧。之前我讲过,电动汽车减速时是再生功能在发挥作用,电动机充当发电机,将电回收到蓄电池中。此时无论是直流发电机还是交流发电机,放出的电都是交流电,但给电池充电必须用直流电。因此再生时就需要用到转换装置,即变频器。
1700050413
1700050414
用于直流发电机、仅负责调节电功率的调节器并没有转换交流电和直流电的功能。也就是说,直流电动机和调节器组合时,再生功能是无法实现的。
1700050415
1700050416
如果您只是为了娱乐,想用电驱动电动汽车和无线电遥控车的话,直流电动机就足够了。但如果您想利用电动汽车提高能源利用率,并想在环境方面以及降低能源消耗等经济方面提高使用电动汽车的价值和效果,就需要用到交流发电机了。因此,汽车生产商们销售的电动汽车都搭载了交流发电机和变频器。
1700050417
1700050419
8.2.5 从汽车发动时开始,电动机就能产生最大扭矩
1700050420
1700050421
刚开始转动时,电动机和发动机输出力的方法存在很大的差异。两者输出的力都可以用扭矩特性图来展示(图8.5),它表示的是发动机和电动机转动时所产生的扭矩。
1700050422
1700050423
1700050424
1700050425
1700050426
图8.5 发动机和电动机的扭矩特性图※发动机转速加快时扭矩就会增大,而电动机从转速为0开始就能产生很大的扭矩。
1700050427
1700050428
发动机启动后处于每分钟转速500~600次的空转状态。当驾驶员踩下加速踏板转速逐渐加快时,扭矩也会慢慢增大。且当转速到达某一数值时扭矩会增加到最大值,此后即使转速加快扭矩也会逐渐减小。因此发动机的扭矩特性图呈山峰形。
1700050429
1700050430
当发动机转速较慢时,吸入发动机内的空气的强度也较小,因此此时的扭矩相对较小。转速加快时会吸入更多的空气,汽油量也随之增加,因此发动机的扭矩也会逐渐增大。但当转速超过某一数值时,气缸和活塞的摩擦等各种阻力就会增加,使得扭矩逐渐减小。
1700050431
1700050432
而电动机没有空转状态,在驾驶员踩下加速踏板、电动机开始转动时,就能产生很大的扭矩。并且刚开始转动时电动机产生的力就是最大的,即能够产生最大扭矩。因此电动机的扭矩特性图呈梯形,在转速为0时达到最大值。如果增加了通入电动机的电量,那么电动机即使处于转速为0的状态也能产生很大的扭矩。
1700050433
1700050434
无论是发动机还是电动机,转速较高时扭矩都较小。但扭矩较小时如果加快转速,就能在短时间内产生很大的力,这就意味着一定时间内力的总量就会增加。也就是说,因为力的增加,汽车跑得更快了。在这一点上,发动机和电动机都是如此。
1700050435
1700050436
但由于有无变速器的巨大差异,两者的扭矩在输出方式上有很大不同。刚才我们了解到,发动机转速加快时扭矩才会增大,而电动机从踩下加速踏板汽车开始发动时,就能产生最大扭矩。正因如此,电动机才不需要依靠大小齿轮组合增加旋转力的变速器。在汽油动力车中,汽车发动时发动机转速很低,扭矩很小,因此需要利用变速器的齿轮组合增加力量来驱动汽车。
1700050437
1700050438
如上所述,电动机的扭矩特性与发动机的完全不同。与电动汽车一样,燃料电池车使用的也是电动机。利用电动机的扭矩特性,燃料电池车不使用变速器仍能以超过时速100km的速度高速行驶。由于加速时无需切换齿轮,因此驾驶时类似于汽油动力车中的自动挡汽车,而不是手动档汽车。也正是因为没有变速器,电动汽车也就不会产生因齿轮切换引起的换档冲击,因此能够行驶得更加平稳。
1700050439
1700050440
然而,即使从发动时开始就能产生很大的扭矩,但一个小小的电动机是无法驱动重达1吨的电动汽车的,因此就要利用差速器进行减速了。也有的电动汽车在每个轮子上都配备了电动机而不安装差速器,但此时要给每个电动机都装上减速齿轮,减速比大约为6:1。
1700050441
[
上一页 ]
[ :1.700050392e+09 ]
[
下一页 ]