Системы регулирования электроприводов

Кратко рассмотрим системы электропривода как переменного, так и постоянного тока. Системы регулирования тягового электропривода управляют скоростью и моментом ТАД (ТЭД, ТСД), а также ограничивают его максимальный ток. Методы регулирования постоянно меняются с развитием новых средств электроники. Производители систем регулирования постоянно экспериментируют с различными видами этих систем, стремясь найти оптимальное решение для электропривода конкретных образцов электромобилей. Основными требованиями являются плавное изменение скорости от нуля до максимального значения и получение возможно высокого к.п.д. Система управления должна также обеспечивать рекуперативное торможение, реверсирование электропривода при наличии также нейтральной позиции, защиту от перегрева электропривода вследствие перегрузок и реализацию пускового момента заданного значения. В большинстве приводов постоянного тока используются традиционные сериесные ТЭД с механическим коммутационным устройством (коллектором). Этот хорошо известный ТЭД управляется простым электронным преобразователем (конвертором постоянного/постоянного тока). К.п.д. ТЭД может быть повышен за счёт замены полюсов с обмотками возбуждения полюсами из постоянных магнитов. Однако постоянные магниты из редкоземельных металлов дороги и создают трудности при обработке из-за хрупкости исходного материала.

Последние изменения, касающиеся тяговых электродвигателей для электромобилей, связаны с внедрением бесщеточных ТСД с электронной коммутацией (система вентильного двигателя) и ТАД. Это позволяет уменьшить стоимость и относительно большие эксплуатационные расходы по коллектору и щеточному узлу. ТСД конкурирует с ТАД, питание которых осуществляется от статического преобразователя частоты (инвертора). В этом виде электроприводы используют инверторы с широким диапазоном изменения частот и трёхфазные ТАД. Аналогичные виды приводов используются в промышленном приводе, поскольку асинхронные двигатели недороги, более подходят для массового производства и почти не нуждаются в обслуживании. Но они требуют комплексных электронных устройств для управления режимами их работы. Достижения в создании мощных инверторов напряжения и биполярных транзисторов повышают мощностной диапазон их использования и снижают стоимость инвертора, что расширяет возможности применения асинхронных приводов.