汽车发电机的先进技术

2024-12-12

汽车发电机的先进技术（精选8篇）

汽车发电机的先进技术篇1

在汽车制造和电动机制造中的技术改进中, 首先要求建立可靠的供电系统, 以达到交通运输工具的可靠性水平。目前的发展趋势就是提高稳定性, 无论是对所需供电的稳定功率, 要求发电机的容量更大, 确保行驶安全的防护系统, 符合生态环保的运行工况, 燃料的经济性以及车辆的舒适性;还是对发电机尺寸指标严格限制, 减轻运输车辆的整备质量。除基本的电气参数以外, 对发电机还提出了一系列专门的要求:比功率 (单位质量的输出功率) 大, 可靠性和经济性高, 维护容易、结构简单、工艺性好、成本低、符合车辆运行的安全条件。

因此, 在对发电机选型时, 必须确定动力指标、运行条件、可靠性程度以及加工的工艺性等。如果不考虑蓄电池, 在汽车的供电系统中价格高的和可靠性低的部件仍然是发电机。现在应用最多的接融式 (带滑环炭刷) 的电励磁同步发电机, 不再能适应可靠性增长的要求。提高发电机可靠性的根本途径之一是:取消过去那种接触式滑环、电刷结构, 而转向无接触的无刷发电机。

感应式 (异步) 发电机是发展前景好的无刷电机形式, 但其固有的缺点为:长期以来仍保持较低的单位指标 (约为有刷结构的1/2) 。目前可以取得更好效果的是磁路和绕组电路相结合的发电机型式。

本文的目的, 旨在研究带复合绕组和整流的异步发电机电枢齿部的几何尺寸关系对其参数的影响。

研究的数据资料与结果

带复合绕组和整流的感应式发电机特点是:磁系统的复杂几何尺寸关系以及发电机各相位中有半导体元件, 而且, 发电机工作在有功能特性的整流负载上, 或工作于带反电动势的负载上。

当选择定子槽数时, 必须考虑到以下情况:由于励磁绕组的极数单值确定励磁绕组的耗铜量, 由此, 应尽可能使励磁绕组的极数最小化。又因励磁绕组和三相电枢绕组置于同一齿部, 故它们应该吻合一致。显然, 在最小的电枢齿数下建立三相绕组, 则最少的电枢齿数等于3, 但这些齿部要建立对应的励磁磁通, 故齿部的数目应该是成双的。依据上述要求, 发电机定子上应选择尽可能少的齿数Zs=6。此时, 每对定子齿形成电枢的相位, 并建立励磁磁通。故当Zs=6时, 可获得6极的励磁磁通。

在工作气隙中存在单极性磁场 (轴向励磁发电机中) , 或不同极性的磁场, 均不影响到电枢绕组中产生的电动势值及其频率, 影响电枢绕组电动势的仅是每一齿部的脉动磁通值和电动势的频率, 与磁通的方向无关。这一频率只与转子的转速和转子上的齿数有关。

转子的齿数应为偶数, 首先是为了消除单向的磁拉力 (磁振动) ;其次是为了增加各相中的脉动磁通值 (在定子双齿数下的瞬间所形成的相位, 对着转子的齿, 而在下一个瞬间, 经过一个全周期, 应对着转子的槽) 。

结语

通过对感应式带复合绕组与整流的发电机提出的要求, 电枢齿部几何尺寸对电机参数影响的研究, 可获得最佳的齿部尺寸, 这些数值与试验的数据达到满意的一致性, 因而可推荐类似型式的发电机应用于汽车的供电系统。

汽车发电机的先进技术篇2

轮毂电机电动汽车控制系统技术方案探讨

结合纯电动汽车控制系统总体方案,从直流无刷电机驱动器、双轮直驱控制技术(电子差速控制)、能量管理系统、人机界面功能等方面,较为全面系统地阐述了其主要控制功能、设计思路及其技术要点.

作者：谢建秋 Xie Jianqiu 作者单位：南昌摩托车质量监督检验所刊名：洪都科技英文刊名：HONGDU SCIENCE AND TECHNOLOGY年，卷(期)：“”(2)分类号：V2关键词：纯电动汽车轮毂电机控制系统

汽车发电机的先进技术篇3

关键词：汽车；先进复合材料；低成本技术；分析

一、先进复合材料和汽车轻量化

（一）汽车轻量化的理想材料是先进复合材料

汽车是一种消耗石油、排放大量尾气的交通工具，容易导致资源浪费和大气污染。现阶段，汽车产业最主要目标是减少油耗、减少尾气排放量。采用轻量化技术是提高燃油率、降低油耗、减少尾气排放的关键技术。以碳纤维为代表的先进复合材料密度低、强度高、减重效果极佳，它的强度与模量是正常高强度钢、轻质铝合金的好几倍；另外，碳纤维复合材料的吸能效果也远高于传统的金属材料。碳纤维复合材料在航空工业方面有过成功的应用，事实证明碳纤维复合材料减重潜力大，是实现汽车轻量化的首先材料。

（二）汽车用先进复合材料的技术现状

现阶段，汽车用先进复合材料的技术到了瓶颈期，导致碳纤维复合材料在汽车工业方面没有批量化应用的原因有：

第一，碳纤维复合材料的经济成本比较高，很难推广普及到大众化汽车上。20世纪60年代，发达国家就出现了碳纤维，作为一种优质高端材料，由于这种技术被美国、日本等少数国家掌握、垄断，我国至今仍没有掌握碳纤维批量化、工业化生产的核心技术，特别是制造高端碳纤维方面的技术。其次，聚丙烯腈原丝等化学材料成本高、制备碳纤维材料的工序复杂、生产工艺要求十分严格等原因导致碳纤维成本太高。另外，复合材料的生产成本过高也是碳纤维等复合材料成本居高不下的重要原因。

第二，复合材料成型的周期比较长。热固性复合材料方面，预成型体的制备与固化两道工序的工作效率低，热塑性复合材料不存在固化的问题，但是它的非连续纤维增强，力学和耐热性能方面存在很大的不足。值得注意的是，连续纤维增强方面也有成型周期较长的问题，甚至缺乏成熟的生产技术。汽车工作是否能赢得市场的保证主要看它的成本和效率，从我国汽车工业的实际情况来看，先进的复合材料尚不能满足齐国汽车工业对于成本和效率方面的需求。随着新材料的出现、新型复合化技术的不能提高，这些问题的解决将指日可待。

二、先进复合材料的低成本技术

（一）提高复合材料的低成本技术

第一，低成本碳纤维原丝和制备技术。现阶段，世界级碳纤维科研机构、知名企业都致力于研究低成本碳纤维技术、有效降低成本。首先，要加强研制、发展廉价的原丝技术，降低原丝成本有利于降低碳纤维的价格，高性能碳纤维材料中原丝只占40-60%左右的成本。近几年，美国橡树岭国家实验室研究把木质素作为驱体，提高制备碳纤维原丝技术，并致力于批量化生产；其次，研究预氧化技术。碳纤维成本中，预氧化的比重大约在15-20%之间，并且预氧化时间较长。现阶段，致力于采用新的预氧化技术来缩短预氧化工序的工作时间、降低成本。如，利用等离子体技术取代低温预氧化技术；；另外，研发新的碳化技术。碳纤维成本中，碳化工序大约有25-30%，并且对碳纤维的质量有很大的影响。美国橡树岭国家实验室研研究的微波碳化技术效果显著，值得我们借鉴。

第二，大丝束碳纤维技术。我国国防、航天航空工业方面一直采用小丝束碳纤维。大丝束碳纤维由于性能低，一直没有被重视。近些年，大丝束碳纤维技术取得巨大的发展，力学性能明显提高，并且成本低，只有小丝束碳纤维的1/4。但是，大丝束碳纤维复合材料的成型技术尚不成熟，需要研究人员深入研究。大丝束碳纤维的纺织技术尚不成熟，针织、机织等编织技术不达标，导致很难获取大丝束碳纤维织物，影响批量化、工业化应用。这些技术一旦有所突破或提高，将有利于促进大丝束碳纤维的广泛应用。

第三，多材料混杂增强技术。汽车的零部件有很多，不同的零部件需要不同性能的材料。复合材料的可设计性强，所以在选择材料时，不同的零部件选取不同的纤维、设计符合要求的纤维增强结构。一些对承载有极高要求的零部件，如汽车骨架，就必须采用全碳纤维增强结构，利用编织技术，完成成型纤维预成型体骨架。并与树脂符合成型。又如，汽车的外覆盖件，对汽车的耐腐蚀性能、隔热、隔音等性能有很高的要求，对强度和模量的要求低，因此，可选用碳纤维和植物纤维等成本较低的纤维混杂在一起增强技术，有效降低成本。再如，车门、横梁等一些冲击吸能零部件，需要有非常好的吸能特点，可不选用碳纤维，国外研究人员研究了亚麻、黄麻等植物纤维增强复合材料的吸能特性，事实证明，植物纤维符合材料的吸能特性很好，可以单独、也可以与碳纤维混合制备复合材料，用于汽车零部件方面。

（二）制造工艺低成本

复合材料成本的另一部分是制造成本。有两方面，第一，热压罐等成型设备高昂的价格，第二，复合材料成型周期长，无形增加了人力物力成本。笔者认为，降低制造成本可从两方面着手，第一，运用非热压罐工艺，如液体成型工艺就是一个不错的选择，当然，这也需要研究发展相关的原材料技术，如低粘度树脂技术。第二，有效改变、调整增强组织物结构，运用先进的编织技术，制备多层、多轴向的编织物，这种编织物比较厚、层间的性能比较好，能有效提高铺层的效率、减少工作时间。

参考文献：

[1]褚东宁，冯美斌，王勇.未来汽车业的发展与材料技术[J].汽车工艺与材料，2011，（2）：39-44.

汽车发电机应用技术分析与实践篇4

1 发电机的工作原理

汽车的发电机是安装在发动机之上的, 它是汽车所有电器的总的供电装置, 它的工作能力以及工作效率直接决定了汽车的行驶速度。在汽车启动之后, 发动机就会开始运转, 通过皮带的带动使发电机也开始转动, 当发电机的转子开始转动时, 发电机内部就会产生磁场同时切割磁感线, 这样就会产生电流, 产生的电流再通过整流, 滤波之后就会输出稳定的直流电, 进而输送到汽车的各个电器当中进行工作。

2 发电机的分类

第一种就是水冷式发电机。水冷式发电机主要是改变了传统的风冷式发电机, 将其中的风冷装置改成了水冷, 同时相应的增加了水道以及供水系统。这种发电机的特点就是对于工作过程中水路的密封性要求相对较高, 同时由于水路循环的特殊配置, 一般这种发电机只适用于2000W以上的发电机。水冷式发电机体积相对较大, 因此为了节约空间, 减少水路装置的占用面积, 一般将这种发电机安装在发动机的内部, 这样发电机的水路可以借发动机的水路进行有效的循环, 达到散热的目的, 同时也不会增加额外的空间。这种发电机噪音小, 充电比较迅速。特别适用于高档轿车的使用当中。其次水冷式发电机使用的是水路循环, 在长时间行驶过程当中, 当温度过高时, 水路循环会降低回路的温度, 从而避免了高温负荷作业, 同时在低速运转时也会对蓄电池进行一定程度的充电, 保证蓄电池正常的工作。再次, 水冷式发电机的水路系统当中, 进水管与出水管都是与发动机冷却水系统相连接的, 在发动机高速运转过程当中, 由于转动产生的热量会随着冷却水的循环工作从而被带走, 同时, 减小发电机的皮带轮直径会提高发动机与发电机之间的传动比, 也就意味着在发电机转速不变的情况下, 会提高发电机的工作效率。最后水冷式发电机的噪声较低。由于水冷式发电机采用的是水路循环, 省略了风扇的装置, 从而就不会出现风扇转动发出的声音。经过大量的实践表明, 当发动机达到一定转数之后, 水冷式发电机产生的噪声要比其他的发电机噪声低15dB。同时水冷式发电机前后轴承采用的是防水, 使得发电机的使用寿命相对较长, 具有较高的稳定性, 保证轴承工作的安全性, 同时也确保了发电机工作时较强的输出功率。

第二种发电机就是新型的复合类发电机。这种发电机的优点就是体积相对较小, 同时输出的功率很大, 结构相对简单。这种发电机是结合了永磁和无刷发电机的优点, 将永磁和无刷发电机有机的拼接在一起。它的另一个优点就是对于原有的汽车结构不需要做大的改动, 只要更换很少的部件就可以了, 有很高的使用价值。这种发电机的工作原理就是在传统的交流式发电机基础之上, 运用定子和转子相结合工作。这种转子是带有永久磁性的。同时转子需要围绕在定子的周围, 同时需要安有一定数量的永久磁铁, 一般要三个以上。需要注意的是, 这种永磁性材料是采用稀土高磁以及目前应用比较广泛的汝铁硼磁材料。同时如果尽可能的提高永久磁铁的磁性, 可以一定程度上提高发电机的工作效率。在发电机工作过程当中, 整流电路的二极管采用的是雪崩型整流管, 这种整流管具有防止过载的工作能力。当汽车长时间运行过程当中, 发电机可能会出现电流瞬间过大的情况, 这时这种整流管就会自动的切断电路停止工作, 从而保证了汽车的安全性。当电流逐渐减小时, 电路又会正常恢复工作, 不耽误行车的进程。这种整流电路可适应目前出现的各种复杂的电器设备, 同时也可以根据发电机调节器进行有效的匹配。

第三种就是环式发电机。环式发电机又被成为起动机。因为这种发电机既能启动又有发电的功能。这种发电机广泛应用于电动汽车上, 它的工作原理是机电控制集成化, 启动发电统一化。这种发电机是电机应用的创新思路, 同时这种发电机设计结构合理, 工作效率较高, 同时大大的降低了使用成本, 节约空间。

3 提高发电机功率的方法

目前我国使用的发电机一般都是12V如果将电压提高到42V, 那么将会使发电机的输出电流翻一到两番, 这就会使得汽车的工作效率大幅提高, 但同时我们也应该想到, 如果提高了发电机的电压, 那么汽车相应的电气设备也要进行一一更换, 如果想要提高见识更高的汽车发展空间, 就要不遗余力的进行进行逐个改良, 大胆的进行创新研究, 运用先进的设计理念。

4 结语

目前我国的汽车发展空间还很大, 还有很多的工艺设备需要我们改进, 工艺水平也有待提高, 例如发电机中的定子嵌线设备, 定子铁心冲槽卷绕等等都需要我们改进, 改进了这些装置, 采恩那个大大的提高工作效率, 节约材料。同时相对于国外, 我国汽车发展还处于手工化相对较强, 与国外高度机械化, 自动化以及电子检测设备相比, 手工化存在着测量不准, 过度依赖经验等等弊病, 产品的质量难以保证。所以, 汽车行业还需要我们花费更多的人力与财力, 开拓更加广阔的汽车市场, 提高自主创新水平, 从而做大做强。

参考文献

[1]倪有源, 李伟, 鲍晓华, 等.42V汽车用永磁发电机的电磁设计[J].微特电机, 2012 (4) :38-42.

[2]鲍晓华, 刘健, 刘冰, 等.基于统计能量分析的汽车发电机损耗因子的讨论[J].电工技术学报, 2011 (12) :49-54.

电子技术武装未来的先进安全汽车篇5

国内外的研究现状

美国从上世纪80年代开始，先后开展了与智能汽车技术相关的PATH、IVI、VII和

欧盟先后启动了PReVENT和eSafety等大型项目的研究，在安全车速控制与安全跟车系统、横向安全辅助与驾驶员监控、交叉路口安全辅助等方面取得了重要成果，并充分利用先进的信息与通信技术，加快智能安全辅助系统的研发与集成应用，为道路交通提供全面的安全解决方案。

日本于上世纪90年代初就制定了大力发展智能交通系统的国家战略，其中智能汽车作为智能交通的重要组成部分，也得到了深入研究。日本政府主导的先进安全汽车ASV项目已于2000年取得初步实用化成果。而后的日本Smart Way国家计划主要负责ITS发展战略的规划及计划的实施，计划用5年的时间围绕智能汽车系统、智能道路系统、车车·车路间协调系统、行人·自行车安全辅助系统和先进的紧急救援体系开展研究。

具有代表性的先进安全汽车技术

目前一些先进安全技术已经开始批量装车，下面举几个非常实用且已经批量投入使用的具体例子。

1) ACC系统，即自适应巡航控制系统，减轻驾驶员疲劳强度，增加汽车安全性，减小环境污染，是发展最快的驾驶员辅助系统之一，该系统已经在Volvo、大众辉腾等车型上使用。ACC通过摄像机、测距雷达等信息感知手段获得自车与前车的相对距离、相对速度、相对加速度等信息，并控制自车的节气门和制动器来自动控制车辆的加速度以保持自车与前车的安全距离，从而大大减轻驾驶员在高速公路上旅行时的劳动强度，让驾驶员从频繁的加速和减速中解脱出来，享受更加舒适的驾驶。当自车通过雷达探测到前方没有汽车等其它障碍物时，汽车执行传统巡航控制，按驾驶员设定的速度行驶;当雷达探测到前方有汽车切入或减速行驶时，启动ACC控制系统，按照驾驶员设定的车间时距来控制自车的速度和加速度，以保证跟车的安全距离。

汽车发电机的先进技术篇6

关键词：IGCC发电,煤炭气化,德士古,壳牌

0 引言

我国“富煤贫油少气”, 这决定了我国以煤炭作为主要的能源。据专家预测, 我国以煤炭为主的能源结构在未来50 a内不会发生改变。我国是世界上最大的煤炭生产国和使用国, 越来越多的煤炭将用来发电。我国2005年用于发电的煤炭比例只有44%, 预计到2030年用于发电的煤炭比例将增加到70%。2005年, 在总装机容量中, 以燃煤为动力资源的火力发电的容量占到了发电总容量的75.6%左右。预计到2020年, 火力发电的容量将占到发电总容量的60%左右, 火力发电仍将是主要的发电方式。

然而, 煤炭的使用已经造成了严重的环境污染和大量的CO2排放。70%～80%的SO2、NOx、Hg、粉尘和CO2的排放都是由于煤炭的直接燃烧造成的。我国CO2的排放量已经超过美国跃居世界第一, 因此环境污染物排放量的控制, 尤其是对CO2排放的处理是迫在眉睫的。我国将面临着经济和社会可持续发展的重大挑战, 在有限的资源和严格的环保要求下, 节约资源和环境保护将是电力技术发展的总体趋势。目前, 在洁净煤发电领域中, 整体煤气化联合循环 (IGCC) 是最具有竞争力, 最有发展前途的燃煤发电装置[1]。

1 整体煤气化联合循环发电技术原理

整体煤气化联合循环 (IGCC) 发电技术是指将煤炭、生物质、石油焦、重渣油等多种含碳燃料进行气化, 将得到的合成气净化后用于燃气-蒸汽联合循环的发电技术。这种技术将煤炭气化技术、煤气净化、空气分离、燃气轮机联合循环技术以及系统的整体化技术有机结合, 实现了煤炭资源的高效、洁净利用, 从根本上解决现有燃煤电站效率低下和污染严重的主要问题, 被公认为是世界上最清洁的燃煤发电技术[2], 整体煤气化联合循环的基本形式如图1所示。从总体上看, IGCC较好的实现了煤中化学能的洁净转化, 并通过联合循环实现了能量的高效梯级利用[3,4]。

2 IGCC在国内外的发展现况

2.1 IGCC在国外的发展状况

世界上真正第一次试运行成功的IGCC示范电站是美国Cool Water IGCC电站, 它于1984年5月成功地验证了IGCC的可行性。该电站的成功运行, 彻底地解决了燃煤电站固有的污染物排放严重的问题, 被誉为当时最清洁的燃煤电站[5]。

20世纪90年代, IGCC开始进入商业示范阶段, 纯粹以发电为目的的200～300 MW等级燃煤IGCC示范电站有5座, 即美国的Tampa、Wabash River电站, 荷兰Buggenum电站, 西班牙Puertollano电站和日本的Nakoso电站。这些电站在运行过程中经过不断的调试和技术改进, 供电效率已提高至42%～43%;比投资费用降低到1 500～2 200$/k W。目前IGCC正逐步从商业示范向商业应用阶段过渡, 目前全球范围在建或计划建设的电站共有50座, 总装机容量25 000 MW[5]。IGCC电站与常规粉煤电站相比具有发电效率高、较低的污染物排放量等优点, 因而受到美国和西方各国的高度重视。2008年, 美国EPRI提出了IGCC+CCS (Carbon Capture&Sequestion, 简称CCS) 示范思路, 分别支持进行10%～20%二氧化碳脱除的IGCC、50%～70%二氧化碳脱除的IGCC、80%～90%的二氧化碳脱除的IGCC示范。

随着煤气化技术和燃气轮机技术的不断发展和进步, IGCC将朝着大容量、高效率、低排放发展, 气化炉处理能力达到2 500～3 000 t/d, 采用G型或H型高性能大容量燃气轮机联合循环, 功率可达400～600 MW, 联合循环效率超过55%[6]。

2.2 IGCC在国内的发展状况

从20世纪90年代初开始, 国家科技部等部门组织力量对我国发展IGCC发电技术进行了充分的可行性研究。在“八五”期间由西安热工研究院和华北电力设计院等完成了IGCC示范电站前期可行性研究, 在“九五”期间西安热工研究院主持了有关IGCC工艺、煤的气化、煤气净化、燃气轮机和余热利用系统等方面的关键技术研究[7]。“IGCC设计集成和动态特性”、“干煤粉加压气化技术”、“多喷嘴水煤浆加压气化技术”和“煤气高温净化技术”等被列入国家“十五”、“863”计划予以支持[8]。

最近几年, 我国相继引进Texaco和Shell气化技术分别用煤和渣油生产合成氨、甲醇、醋酸等, 取得了大量的设计、制造和运行经验, 从而为进一步应用以煤气化为源头的多联产系统技术奠定了基础[9]。

2005年, 由兖矿集团和中国科学院工程热物理研究所合作研发的“高效洁净煤基甲醇联产电示范系统”, 在山东滕州正式运行。该项目总投资约15.8亿人民币, 使用2台日处理1 150 t煤的四喷嘴对置式水煤浆气化炉, 配套生产24万t/a甲醇, 20万t/a醋酸和80 MW电力, 这是我国首座煤气化发电与联产示范工程。项目开发技术及积累的经验成为“十一五”期间我国煤气化多联产系统研发与示范的基础。2009年7月6日, 华能绿色煤电天津IGCC示范电站正式开工, 工程于2009年5月正式核准, 建设我国第一台25万kW等级整体煤气化燃气-蒸汽联合循环发电机组, 采用华能集团和西安热工研究院自主研发的具有自主知识产权的2 000 t/d级两段式干煤粉气化炉, 首台机组计划于2011年建成。建成后, 发电效率达48%, 脱硫效率达99%以上, 可回收高纯度的硫, 并将氮氧化物的排放控制在较低水平[10]。

IGCC多联产技术是我国未来燃煤发电的发展方向, 它以IGCC发电为基础, 将煤制氢、燃料电池发电、液体燃料生产和CO2捕集和封存技术相结合, 使煤气化过程和多种副产品生产过程之间达到最优耦合来实现较高的经济效益, 较低的环境污染物排放, 利于二氧化碳的捕集。这是至今为止所知道的唯一一种可以控制二氧化碳排放量的经济性煤炭技术[1]。

3 IGCC中的煤炭气化技术

煤炭气化技术是IGCC工艺中的龙头和基础。对于煤炭气化技术, 按照煤燃料在气化炉中的运动状态可划分为固定床、流化床和气流床和熔融床气化炉4种。目前, IGCC发电中常用的气化技术有德士古水煤浆气化技术和壳牌粉煤气化技术。此外, 具有自主知识产权的四喷嘴对置式水煤浆气化技术在IGCC发电及煤基多联产方面具有较广的应用前景。

3.1 德士古水煤浆气化技术

德士古 (Texaco) 水煤浆加压气化炉采用湿法进料, 液体排渣技术。装置的造气压力在2.5～6.5 MPa, 操作温度为1 300℃～1 400℃。气体中含甲烷很低 (CH4含量≤0.1%) , 无焦油, 对环境影响小, 便于气体净化。该技术的特点是对煤种的适应性广, 气化炉的结构和控制系统简单, 价格与运行费用较低;气化压力较高, 便于与后续的高压化工流程相衔接。

我国于1989年在兖矿鲁南化肥厂引进了第一套德士古水煤浆加压气化装置, 目前有陕西渭河化肥厂等十多家国内企业采用德士古煤气化技术用于生产合成氨和甲醇等化工产品。由于采用加压气化, 气化炉结构简单, 因此单炉生产能力高, 目前国内装置最大投煤量1 000 t/d, 国际最大装置投煤量为2 000 t/d, 1台气化炉可年产甲醇 (20～30) ×104 t[11]。

3.2 壳牌粉煤气化技术

壳牌粉煤气化过程 (SCGP工艺) 是在高温加压下进行的, 是目前世界上最为先进的第FG代煤气化工艺之一。

壳牌粉煤气化技术的主要特点为干煤粉进料, 气化温度高, 约1 400℃～1 700℃, 煤种适应性广, 碳转化率高达99%以上, 煤气中有效气体 (CO+H2) 高达90%以上。单炉生产能力大, 处理煤量已达2 000 t/d。热效率高, 煤中约83%的热能转化在合成气中, 约15%的热能被回收为高压或中压蒸汽, 总的热效率为98%左右。对于壳牌煤气化技术, 目前除国外的一套工业化装置以外, 国内已有16个厂家与壳牌公司签订了合作协议。该技术是目前国内投资最大的煤气化装置, 20×104 t/a合成氨装置配套的煤气化系统, 投资约3.5～4亿元, 其中空分系统投资约1亿元。由于存在某些缺陷, 到目前为止该项技术在中国还没有真正工业化应用, 而且每次开车都要花费巨资[12]。

3.3 四喷嘴对置式水煤浆气化技术

该气化技术是由华东理工大学和兖矿鲁南化肥厂等单位联合开发的, 具有国内自主知识产权的煤气化技术。该技术第一套示范化装置于2005年10月在兖矿鲁南化肥厂正式投人运行, 装置配套2台气化炉, 投煤量1 000 t/d, 年产甲醇24×104t并配套发电项目, 目前已正常运行4 a多, 属较新的煤气化技术[13]。

目前, IGCC对气化炉的要求是能够实现大容量、高碳转化率、高冷煤气效率和高热煤气效率以及对不同煤种的适应性和运行可靠性等[14]。这4类气化炉中, 能够同时满足这些条件的气化技术当数大型气流床气化炉, 其中, 又以Texaco与Shell气化炉应用最为广泛。与水煤浆气化技术相比, 干煤粉加压气化技术具有更高的冷煤气效率和热效率、较低的比氧耗和比煤耗, 是更具发展前景的大型煤气化技术。相同条件下, IGCC发电干粉进料比湿法进料的净发电效率高2%～4%。但是, 采用干法进料的壳牌气化技术由于煤粉制备和存储运输系统复杂, 气化炉结构复杂, 投资成本较高, 运行不理想, 还需要对该气化技术作进一步的试验研究才能实现大规模的工业化应用[14]。

4 结语

汽车发电机的先进技术篇7

1 新能源汽车概述

新能源汽车与社会发展息息相关, 通过开发这种类型的汽车, 能够更好的完成交通建设和出行的便利。因此, 国内和国外对新能源汽车的研究都比较深入。从时间上来讲, 国外对新能源汽车的研究较为深入, 并且投入了大量的优惠政策, 包括激励性的财税政策、综合性的交通管理措施等等。美国作为发达国家, 在新能源汽车的研究中, 于2005年修订了能源法案, 并且会在后续的研究和发展中, 投入约40亿美元, 进行相关技术的研发。我国作为一个国际大国, 在新能源上的应用, 属于“后起之秀”。例如, 我国在“十一五”的计划期间, 设立了“863”计划节能与新能源汽车重大项目。通过开展“三横三纵”的研究方案, 实现我国新能源的高效利用和新能源汽车的深度研发。

2 新能源汽车的电机驱动控制技术

新能源汽车在实际的应用中, 具有环保效果好、使用寿命长、安全性高等特点, 受到了驾驶者的广泛欢迎。但是, 由于现阶段的部分技术还未达到较高的水平, 多数的新能源汽车, 主要采用的是混合动力来完成行驶的。在新能源汽车中, 电机驱动控制技术, 作为新能源汽车的核心部分, 其造成的积极影响是非常大的。在此, 本文主要对新能源汽车的电机驱动控制技术进行论述。

2.1 电机驱动控制

新能源汽车的研究与应用, 成为了当前社会上的主要工作。从客观的角度来分析, 新能源汽车在小范围投入后, 取得了较为理想的效果, 并且在很大程度上, 减少了对能源的耗费。电机驱动控制技术, 要想在新能源汽车中发挥出更加积极的作用, 需要选择性价比较高的电动机。结合以往的工作经验和当下的工作标准, 电动机的选型原则, 集中在以下几个方面:

(1) 高性能、低自重、小尺寸。现阶段的任何一项设备, 都在朝着“高精尖”的领域发展。电动机作为新能源汽车的重要组成部分, 应在性能上达到较高的指标, 自重应逐步减小, 并且减小自身的尺寸, 保证其他设备拥有足够的空间。

(2) 在较宽的转速范围内有较高的效率。

(3) 电磁辐射尽量小。新能源汽车不仅仅是强调动力的污染, 还不能造成太多的电磁辐射, 否则将会造成运行的恶性循环。

(4) 成本低。以目前的情况来看, 上述的几项标准, 电动机还是能够达到的。现今, 关于电机驱动控制技术的研究不断深入, 因此在满足电动机选型原则的基础上, 还要考虑其他控制系统的特点, 争取实现双向控制, 回收制动再生能量。

2.2 电机驱动控制器

在新能源汽车的研究和应用中, 电机驱动控制器是相关技术的核心部分。目前, 新能源汽车, 主要使用的是永磁同步电动机调速系统, 来完成电机驱动控制器的相关技术实施的。永磁同步电动机定子三相绕组通入互差120°的三相正弦电流, 在气隙中产生旋转磁场;而转子磁极为稀土永磁体, 在气隙中产生正弦磁场, 并且固定于转子位置, 因此矢量控制中的同步旋转轴系与转子旋转轴系重合, 用dq坐标系表示。定子磁势Fs沿旋转方向超前转子磁势Fr, 旋转的定子磁势与转子磁势相互作用, 吸引转子磁势旋转, 即驱动转子与之同步旋转。同步电动机的转矩角δ (定子电枢磁势和转子励磁磁势间的夹角) 随负载变化, 计算并保持δ=90°就可以和无补偿绕组的直流电动机一样, 基本实现解耦控制, 即转子磁场定向的矢量控制。根据检测的位置信号控制定子各相绕组电流, 即可充分保持其定、转子磁势正交。

3 关于新能源汽车及电机驱动控制技术的讨论

随着时间的推移, 能源紧张的局面已经引起了社会各界的广泛重视, 并且成为了国际上的重点话题。各国的能源都是有限的, 即便强如中国一样的国家, 其能源的运用也不能挥霍无度。通过研究新能源汽车, 可以更好的满足社会发展的需要, 以此来减少各种不利影响, 为我国的交通发展做出更大的贡献。但是, 目前的电机驱动控制技术, 虽然有了很大改善, 仍未达到理想的水平, 日后还需要进一步的研究。新能源汽车及电机驱动技术, 在未来的研究和应用中, 应在以下几个方面努力:

(1) 新能源汽车的类型和电机驱动控制技术应相互匹配, 完成多元化的发展。

(2) 在客观上增加稳定性。

(3) 完成技术体系的健全, 促使混合动力进一步减少, 增强新能源的动力指标。

4 总结

本文对新能源汽车及电机驱动的控制技术进行讨论, 从现有的工作来看, 新能源汽车及电机的驱动控制技术, 在很多方面均取得了较大的成就, 并且减少了很多的问题, 在客观上和主观上满足了较多的需求。面对资源的进一步减少, 新能源汽车的混合动力, 应考虑利用多种新能源来共同应用, 而不是将汽油作为混合动力的一种, 这样只会对能源产生缓解作用而已。相信在未来的研究中, 新能源汽车及电机驱动控制技术, 还会得到更大的发展, 为国家和社会创造更多的价值。

摘要：新能源汽车是现阶段推广较多的一种汽车类型。从严格的意义上来讲, 新能源汽车不断的减少汽油等不可再生能源的应用, 逐步应用天然气、太阳能等作为动力, 以此来实现零污染和零排放, 既减少了客观上的环境污染, 又满足了日常的驾驶需求。但是, 由于新能源汽车的部分技术还不是很成熟, 因此在目前的多数新能源汽车, 仍然会小部分的应用汽油。电气驱动的控制技术作为新能源汽车的核心技术, 需深入研究。

关键词：新能源汽车,电力电子,电机,驱动控制

参考文献

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