半載
關注創建者：dreammxh 創建時間：2021-01-11
半載的實例教程
在選定某一懸架平臺基礎上,滿足懸架設計初步定位參數,以便得到設計硬點.懸架主要設計定位參數,可初定待懸架詳細設計時, 再優化最后結果.一般轎車按照空載,半載和滿載三種工況分別進行優化.
在半載狀態(轎車只乘3人),主銷內傾角一般在11~13度公差-0.5~+0.5度, 側偏移距-10~+10mm;主銷后傾角0~+3度公差-0.3~+0.3之間;車輪外傾角+0~+0.5度公差-0.25~+0.25度.
(3) 汽車懸架尺寸布置及建模要求
(a)總布置建模時要將沿用件盡力建準,定位面誤差應在-0.25~0.25之間,非定位面誤差應在-1~+1mm,車輪輪輞定位和按裝面建模精度誤差為-0.25~+0.25mm,轉向節或輪軸輪轂及輪輞按裝平面的建模軸向精度誤差為-0.25~+0.25mm.
(b)轉向節球頭坐標定位建模精度空間誤差為-0.25~+0.25mm.
(c)導向桿的長度誤差控制在-0.25~+0.25mm,其他方向形狀誤差為-2~+2mm.(e)副車架按裝定位孔位定位面硬點建模誤差為-0.25~+0.25mm,其余外形結構誤差為-3~+3mm.這樣的誤差是不能作為產品數模的,只能作為總布置之用.
展開 M取半載質量1347 kg，可得到：F fmax=7534.6 Nm。此時的電機的最大制動力矩需求為：
由水平路面車輛行駛方程F t=F f+F j+F w，可得到恒制動力矩下瞬間制動減速度與電機扭矩及轉速的關系式：
m取半載質量1347 kg。
式 （9）中代入整車設計相關參數，可得到制動減速度與電機的扭矩及轉速的關系式 （速比為7.3:1）：a=0.017T m+0.13+0.000023×V2（m／s2），即：T m=58.8a-7.7-0.0014×V2（Nm）。
由回饋車速不小于15 km／h，即轉速n不小于1016 r／min，可得到最大電機扭矩與制動減速度的關系式 （速比7.3:1）：
由標準IS02631提出減速度a≥2.5 m／s2會造成乘客不適，由此取a max=2.5 m／s2得到電機最大的制動力矩：
由式 （8），式 （11）可得到制動回饋過程中，考慮舒適性，電機的最大制動扭矩：
電機的饋電峰值功率為電機的峰值發電功率50 kW （估算值），取電機的發電效率最大值0.92，控制器的峰值效率0.97，可得到電池的峰值饋電功率：P bfmax=50×0.92×0.97≈45 kW。
3）峰值饋電時間的估算
峰值饋電時間由恒制動扭矩減速時間t1及恒功率減速時間t2及扭矩響應時間t0組成。由V=V0-at，車輛的最高車速120 km／h，a取2.5 m／s2，得到在恒制動扭矩區內最長減速時間：t1=V／a／3.6=13.3（s）。
扭矩響應時間t0取估值0.5 s，于是得到峰值饋電功率下，最長的饋電時間：T f≥t0+t1=13.8（s）。
展開 由于在進行（0～50）km/h加速試驗時，兩擋AMT始終處于Ⅰ擋，為避免驅動電機轉速超出最大轉速，Ⅰ擋傳動比ig1滿足：
帶入數據求得兩擋AMT的Ⅰ擋速比取值范圍為：
在確定2AMTⅠ擋傳動比范圍后，根據整車縱向動力學方程，采用數值方法求解空載，半載，滿載情況下，不同Ⅰ擋傳動比ig1時的（0～50）km/h加速時間，如圖 4所示。
圖4 不同裝載情況下（0～50）km/h加速時間隨Ⅰ擋傳動比變化曲線
Fig.4 The Graph of Acceleration Time from（0～50）km/h in Different Loading Varing with Transmission Ratio ofⅠGear
由圖4可知，在Ⅰ擋傳動比允許范圍內，不同裝載情況下，電動車均能滿足（0～50）km/h加速性能要求。為了保護電機，選取在驅動電機轉速為5900r/m時達到車速50km/h，此時Ⅰ擋傳動比
3.2 .2兩擋AMT的Ⅱ擋傳動比設計
2AMTⅡ擋傳動設計的主要原則為：（1）滿足最高車速設計要求；（2）使驅動電機高效區域覆蓋盡可能多的車速范圍；（3）滿足換擋前后動力輸出連續性，兩擋傳動比差值不能太大。
首先，設計的兩擋AMTⅡ擋傳動比ig2應滿足最高車速設計要求，由公式得：
同時，在電動貨車滿載以最高車速行駛時，驅動電機輸出的轉矩應能克服此時行駛阻力矩。即：
由于驅動電機高效工作區域設計在額定轉速，在設計2AMTⅡ擋速比ig2時，由驅動電機效率MAP圖可知，驅動電機的高效區域為（2000～4200）r/m。
展開 (2)將電機卸載后空載或半載起動。
(3)估計是由于被拖動器械的故障，卸載被拖動器械，從被拖動器械上找故障。
(4)檢查電刷，滑環和起動電阻各個接觸器的接合情況。
(5)需重新判定三相的首尾端，并檢查三相繞組是否有斷線和短路。
2.電動機啟動后發熱超過溫升標準或冒煙可能原因：
①電源電壓達不到標準，電動機在額定負載下升溫過快。
②電動機運轉環境的影響，如濕度高等原因。
③電動機過載或單相運行。
④電動機啟動故障，正反轉過多。
對應處理方法：
(1)調整電動機電網電壓。
(2)檢查風扇運行情況，加強對環境的檢查，保證環境的適宜。
(3)檢查電動機啟動電流，發現問題及時處理。
(4)減少電動機正反轉的次數，及時更換適應正反轉的電動機。
3.絕緣電阻低的可能原因：
①電動機內部進水，受潮。
②繞組上有雜物，粉塵影響。
③電動機內部繞組老化。
對應處理方法：
(1)電動機內部烘干處理。
(2)處理電動機內部雜物。
(3)需檢查并恢復引出線絕緣或更換接線盒絕緣線板。
(4)及時檢查繞組老化情況，及時更換繞組。
4.電動機外殼帶電的可能原因：
①電動機引出線的絕緣或接線盒絕緣線板。
②繞組端蓋接觸電動機機殼。
③電動機接地問題。
對應處理方法：
(1)恢復電動機引出線的絕緣或更換接線盒絕緣板。
(2)如卸下端蓋后接地現象即消失，可在繞組端部加絕緣后再裝端蓋。
(3)按規定重新接地。
展開 (2)將電機卸載后空載或半載起動。
(3)估計是由于被拖動器械的故障，卸載被拖動器械，從被拖動器械上找故障。
(4)檢查電刷，滑環和起動電阻各個接觸器的接合情況。
(5)需重新判定三相的首尾端，并檢查三相繞組是否有斷線和短路。
2.電動機啟動后發熱超過溫升標準或冒煙可能原因：
①電源電壓達不到標準，電動機在額定負載下升溫過快。
②電動機運轉環境的影響，如濕度高等原因。
③電動機過載或單相運行。
④電動機啟動故障，正反轉過多。
對應處理方法：
(1)調整電動機電網電壓。
(2)檢查風扇運行情況，加強對環境的檢查，保證環境的適宜。
(3)檢查電動機啟動電流，發現問題及時處理。
(4)減少電動機正反轉的次數，及時更換適應正反轉的電動機。
3.絕緣電阻低的可能原因：
①電動機內部進水，受潮。
②繞組上有雜物，粉塵影響。
③電動機內部繞組老化。
對應處理方法：
(1)電動機內部烘干處理。
(2)處理電動機內部雜物。
(3)需檢查并恢復引出線絕緣或更換接線盒絕緣線板。
(4)及時檢查繞組老化情況，及時更換繞組。
4.電動機外殼帶電的可能原因：
①電動機引出線的絕緣或接線盒絕緣線板。
②繞組端蓋接觸電動機機殼。
③電動機接地問題。
對應處理方法：
(1)恢復電動機引出線的絕緣或更換接線盒絕緣板。
(2)如卸下端蓋后接地現象即消失，可在繞組端部加絕緣后再裝端蓋。
(3)按規定重新接地。
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采用雙聯橋中橋斷開、后橋提升技術：在常規中橋總成主減速器的基礎上增加動力分離裝置，在常規后橋總成主減速器的基礎上增加提升裝置，在車輛半載或空載時通過提升后橋降低滾阻，通過斷開中后橋減少傳動鏈。
M取半載質量1347 kg，可得到：F fmax=7534.6 Nm。此時的電機的最大制動力矩需求為：
由水平路面車輛行駛方程F t=F f+F j+F w，可得到恒制動力矩下瞬間制動減速度與電機扭矩及轉速的關系式：
m取半載質量1347 kg。
1.3 典型工況
車速：120km/h
地面線：半載
壁面狀態：無滑移（車輛）/滑移（風洞壁面）
輪胎旋轉：無（造型分析）/有（整車分析）
機艙/底盤零部件：無（造型分析）/有（整車分析）
散熱器/冷凝器多孔參數：無（造型分析）/有（整車分析）
2、熱管理分析
2.1 空調風道分析
設計階段整車內造型及空調風道風阻分析，
對于這兩種寬禁帶功率半導體的應用建議如下：
（1）所應用系統由于某些原因必須工作于超過200KHz以上的頻率，首選氮化鎵晶體管，次選碳化硅MOSFET；若工作頻率低于200KHz，兩者皆可使用；
（2）所應用系統要求輕載至半載效率極高
圖2 電機空載反電動勢波形
圖3 空載氣隙磁密分布及其諧波含量
2.2 負載特性分析
進一步，對永磁同步電機額定負載下的穩態特性進行了仿真，求取了其輸出轉矩的波形以及定子繞組銅損、鐵芯損耗（包括鐵芯磁滯損耗與渦流損耗）；另外求解分析了電機從半載到滿載的動態過程，證明了電機具有較好的帶載能力和動態性能。為接下來進一步的仿真分析建立了基礎。
基于英飛凌科技有限公司的氮化鎵晶體管和碳化硅 MOSFET產品，對于這兩種寬禁帶功率半導體的應用建議如下：
（1）所應用系統由于某些原因必須工作于超過200KHz以上的頻率，首選氮化鎵晶體管，次選碳化硅MOSFET；若工作頻率低于200KHz，兩者皆可使用；
（2）所應用系統要求輕載至半載效率極高
對比分析可知，Ⅰ擋相對于Ⅱ擋，在空載、半載、滿載情況下，其加速時間分別減少了2.54s、3.69s、5.07s，加速性能提高約30%左右。因此，相同驅動電機參數下，采用2AMT可有效提高加速性能。
（1）所應用系統由于某些原因必須工作于超過200KHz以上的頻率，首選氮化鎵晶體管，次選碳化硅MOSFET；若工作頻率低于200KHz，兩者皆可使用；
（2）所應用系統要求輕載至半載效率極高
(2)將電機卸載后空載或半載起動。
(3)估計是由于被拖動器械的故障，卸載被拖動器械，從被拖動器械上找故障。
(4)檢查電刷，滑環和起動電阻各個接觸器的接合情況。
(5)需重新判定三相的首尾端，并檢查三相繞組是否有斷線和短路。
2.電動機啟動后發熱超過溫升標準或冒煙可能原因：
①電源電壓達不到標準，電動機在額定負載下升溫過快。
(2)將電機卸載后空載或半載起動。
(3)估計是由于被拖動器械的故障，卸載被拖動器械，從被拖動器械上找故障。
(4)檢查電刷，滑環和起動電阻各個接觸器的接合情況。
(5)需重新判定三相的首尾端，并檢查三相繞組是否有斷線和短路。
2.電動機啟動后發熱超過溫升標準或冒煙可能原因：
①電源電壓達不到標準，電動機在額定負載下升溫過快。
