| Аннотация |
Проект направлен на доведение известных технологий до уровня УГТ 5 и создание на их основе экспериментального образца стартер генераторной установки (далее СГУ) для создания мягкого гибрида на базе автомашин ПАО «Камаз», а также формирования новых технологий, которые могут использоваться при создании СГУ следующего поколения.
Электрическая машина (стартер/генератор), ротор которой будет размещен на валу, сопрягаемого с каленвалом двигателя транспортного средства и ведущим валом коробки передач, а статорная часть будет установлена в корпус картера, будет выполнена в виде электрической машины с постоянными магнитами, при этом магниты будут инкорпорированы в ротор. Для снижения объема использования редкоземельных магнитов, магнитная система ротора электрической машины будет выполнена гибридной, сочетая ферритовые постоянные магниты и редкоземельные постоянные магниты. По оценки специалистов-расчётчиков ООО "ЭТК", специалистов ФГАО ВО УРФУ, а также зарубежных специалистов (Ayman EL-Refaie, A. P. S. Baghel, I. C. Nlebedim) подобная технология позволит сократить объем используемых редкоземельных магнитов на 25-50% с заменой их на доступные и более дешевые ферритовые. Данная технология в мире начала развиваться с целью снижения зависимости от поставок из КНР. Обмотки электрической машины будет выполнена прямоугольным проводом с жесткими секциями (рабочая температура 220 С), технология HairPin (технологическая документацию на данную технологию также будет получена в рамках проекта). Охлаждение электрической машины будет выполнено по рубашке, расположенной поверх статора. Изготовление рубашки охлаждения для повышения эффективности теплоотвода мы планируем и рассмотреть методом аддитивных технологий и традиционных, с выявлением наиболее лучшего варианта и уже использованием его в экспериментальном образце. Датчики положения ротора, ввиду температурных ограничений в картере, будут установлены в холодной зоне двигателя внутреннего сгорания. Электрическая машина СГУ выполняется без подшипниковой, подшипники являются частью двигателя транспортного средства, но для лабораторных и натурных испытаний будет изготовлена спецоснастка, позволяющая испытания СГУ с технологическими подшипниками. Одной из технологических сложностей при создании электрической машины СГУ будет являться запрессовка статора электрической машины в картер. Для решения этой проблемы на этапе проектирования будет рассмотрена возможность изготовления статора модульным и использование взамен операции запрессовки, операции сборки пакета статора в картере, что упростит и технологию изготовления и снизит затраты на изготовление электрической машины, а также позволит по аналогии с решениями IISG GEN увеличить коэффициент заполнения паза. Для реализации полных функций мягкого гибрида СГУ должна обеспечивать режим подкрутки двигателя внутреннего сгорания, мощность подкрутки 22 кВт (31 л.с.). Отдельной сложной задачей является разработка инвертора и Dc|Dc преобразователя на низкое напряжение при высоком значении токов. Предлагается разнесение блоков по корпусу двигателя, с целью снижения длины линии проводов и минимизации падения напряжение при запуске СГУ в режиме стартера, также это обеспечит повышение уровня ремонтопригодности и выдержки внешних воздействующих факторов. Важной задачей при проектировании инвертора и dc|dc преобразователя является обеспечение уровня помех и ЭМИ согласно ISO 7637-2:2011 и ISO 11452-4:2011. Для реализации и обеспечения электромагнитной совместимости будут использованы как стандартные методы, такие как экранирование, фильтрация, проектирование печатных плат с учётом требований ЭМС, которые и мы и соисполнитель традиционно используем, а также новые технические решения. Так как управляющий инвертор должен низкое напряжение (24 В и 48 В) при высоком уровне тока мы рассматриваем применение транзисторов IRFP4368 или аналог КНР: JMSH1002A 390 А. При создании инвертора в качестве соисполнителя, после аудита компании, нами был выбран ООО «ЭлектроИнтел» г. Нижний Новгород, компания, которая специализируется на создании низковольтных инверторов и преобразователей в гальванические источники и сварочных постов, имеет свое конструкторское бюро и научные подразделения по разработке. Опыт наших конструкторов, позволит довести эти решения до требований автомобильной промышленности. Управление температурным режимом инвертора будет достигаться за счет оптимизации системы охлаждения блока электроники. В ходе реализации проекта отдельное внимание будет уделено реализации корпусных элементах блоков электроники внешних воздействующих факторов и температурным условиям.
|
| Приоритеты научно-технического развития |
е) повышение уровня связанности территории Российской Федерации путем создания интеллектуальных транспортных, энергетических и телекоммуникационных систем, а также занятия и удержания лидерских позиций в создании международных транспортно-логистических систем, освоении и использовании космического и воздушного пространства, Мирового океана, Арктики и Антарктики;
|
