性能简介

关键词： 惯性 滚筒 试验台 制动

性能简介（精选九篇）

性能简介 篇1

1. 惯性式滚筒制动法

1.1 基本结构

惯性式滚筒制动试验台由结构相同的左右两套对称的车轮制动测试单元和一套指示控制装置组成, 包括滚筒轴承、驱动电机、储能飞轮和一系列传感器。

1.2 制动原理

惯性式滚筒制动台是利用储能飞轮储存和汽车在运动过程中具有的同样的动能, 通过对轮胎对飞轮的制动性能的检测来等效检测轮胎对车身的制动性能。汽车在运动时, 由于自身质量的存在而具有一定的动能T, 飞轮选择合适的转速, 使其所具有的能量E与汽车动能T相同。此时踩下制动踏板, 由于车轮对滚筒摩擦力的存在, 飞轮会慢慢减速直至停止。测出整个制动过程中的时间、飞轮转动角度以及初始转速等参数, 就可以对制动过程中制动力、侧移量和制动距离等指标进行计算。

1.3 特点

惯性式滚筒制动方法的试验条件接近汽车实际行驶条件, 可以在任何车速下进行测试。但其试验台结构较复杂, 占地面积大, 且检验的车型范围受到一定限制。

2. 平板式制动法

2.1 基本结构

平板式制动试验台主要由几块测试平板、传感器和数据采集系统等组成。其中数据采集系统由力传感器、放大器、多通道数据采集板等组成。

2.2 制动原理

平板式制动试验台检测以牛顿第二定理为基础, 即制动力等于质量乘 (负) 加速度。检测时只要知道轴荷与减速度即可求出制动力。

检验时汽车以低速驶上平板, 置变速器于空档并紧急制动。汽车在惯性作用下, 通过车轮在平板上附加与制动力大小相等方向相反的作用力, 使平板沿纵向位移, 经传感器测出各车轮的制动力、动态轮重并由数据采集系统处理计算出轮重、制动、及悬架性能的各参数值, 并显示检测结果。

2.3 特点

平板式制动试验台结构简单、用电量少、日常维护工作量小, 工作可靠性高。测试过程与实际路试条件较接近, 能反映车辆的实际制动性能, 即能反映制动时轴荷转移带来的影响, 以及汽车其他系统 (如悬架结构、刚度等) 对汽车制动性能的影响。该试验台不需要模拟汽车转动惯量, 较容易将制动试验台与轮重仪、侧滑仪组合在一起, 使车辆测试方便且效率高。但这种试验台存在测试操作难度较大 (测试重复性主要处决于车况及检验员踩刹车快慢) 、对不同轴距车辆适应性差, 占地面积大、需要助跑车道等缺点。

3. 反力式滚筒制动法

3.1 基本结构

反力式滚筒制动试验台由结构相同的左右对称的两套车轮制动力测试单元和一套指示、控制装置组成。每一套车轮制动力测试单元由框架、驱动装置、滚筒组、举升装置、测量装置等构成。

3.2 制动原理

检测时, 被检汽车驶上制动试验台, 车轮置于主、从动滚筒之间, 放下举升器。通过延时电路起动电动机, 经减速器、链传动和主、从动滚筒带动车轮低速旋转, 待车轮转速稳定后驾驶员踩下制动踏板。车轮在车轮制动器的摩擦力矩作用下开始减速旋转。此时电动机驱动的滚筒对车轮轮胎周缘的切线方向作用制动力以克服制动器摩擦力矩, 维持车轮继续旋转。与此同时车轮轮胎对滚筒表面切线方向附加一个与制动力方向反向等值的反作用力, 在反作用力矩作用下, 减速机壳体与测力杠杆一起朝滚筒转动相反方向摆动, 测力杠杆一端的力或位移量经传感器转换成与制动力大小成比例的电信号。从测力传感器送来的电信号经放大滤波后, 送往A/D转换器转换成相应数字量, 经计算机采集、贮存和处理后, 检测结果由数码显示或由打印机打印出来。

3.3 特点

反力式滚筒制动法具有迅速、准确、经济、安全, 不受自然条件的限制的优点, 而且实验重复性好和能定量低。但是汽车车轮容易抱死在滚筒上打滑, 不能充分测出制动力。

摘要：制动性能的检测对所有车辆都极其重要, 它关系到人的安全, 是车辆全行驶的重要保障。测试汽车制动性能的方法分两大类, 第一类有路测法, 第二类是制动试验台检测法。根据测试原理不同, 制动试验台检测法可分为反力式和惯性式两类, 按检验台支撑车轮形式不同, 可分为滚筒式和平板式两类。

关键词：试验台,反力式,惯性式,滚筒式,平板式

参考文献

[1]吉林大学交通学院汽车运用试验室.汽车综合性能检测[EB/OL].http://trp.jlu.edu.cn/software/net/qcyygc/zhsy/j4/zhd432.htm.

玻璃钢管道性能简介 篇2

玻璃钢又称作玻璃纤维增强材料，其中的玻璃钢管道是由连续玻璃纤维、不饱和聚酯树脂和填 料组成的新型复合管道。该产品主要采用计算机控制以连续缠绕和离心浇铸两种方法成型，具有强度高，寿命长，耐腐蚀等优良的特性，在美欧等发达国家是应用相当广泛的工业管材之一，并制定了完善的管道产品标准 和工程设计、安装规范。50 年代中期问世的玻璃纤维缠绕夹砂管，是在玻璃钢管道制造过程中添 加一层或几层树脂砂浆层，使整个管壁成为夹层结构，成功的解决了纯纤维缠绕玻璃钢管壁结构的 刚度和强度不匹配的问题，提高了管道的刚度，有效地降低了制造成本，明显地提高玻璃钢的竞争 能力，给整个玻璃钢工业增添了新的增长点，迅速扩大了应用领域，尤其在市政供排水、各类污水 收集和输送管线以及农田灌溉引水管线、发电厂冷却水供排水系统、油气污水混输系统的应用越来 越广泛，为用户创造了良好的经济效益和社会效益。四十多年工程实践考核证明，这种玻璃钢夹砂 管的经济竞争能力强，是一种新型节能环保产品。我公司生产的玻璃钢管道是以热固性树脂为基体，以玻璃纤维及其制品为增强材料，采用计算机控制机械缠绕工艺制成。分为纯玻璃钢管道和玻璃钢夹砂管两大类，两者的主要区别是前者为纤维缠绕实心玻璃钢结构，后者是采 用连续纤维缠绕和加砂工艺成型，而管壁中间区域做成树脂砂浆层以增加管壁厚 度，提高刚度，增强抗外载能力。

优异的性能

1、具有优良的物理性能，轻质高强，玻璃钢管材的比重为 1.8-2.1，约为钢的 1/4，往复交叉缠 绕玻璃钢管道的重量一般不大于同规格钢管的 1/3，物理力学性能优异，此外，往复交叉缠绕玻 璃钢管道的膨胀系数与钢大体相当，热传导系数只有钢的 0.5%，是一种很好的热和电的绝缘体。在冰冻介质下，管道不会被冻裂。

2、耐化学腐蚀、使用寿命长，适合输送各种酸、碱、盐及有机溶剂等不同介质。可根据介质的 要求选择不同的耐腐蚀管道。

3、水力学特性优异，水力特性是往复交叉缠绕玻璃钢管道的重要特征之

一。水力特性优异意味 着在一定流量下，流体压头损失小，可以选用较小管径或功率较小的输送泵，从而减少管线工程初期投资、节省电能、降低运行成本。玻璃钢内表面相当光滑，一般表面粗糙率可达 0.008，几 乎可以认为是“水力学光滑管”，在实际运行中，钢管、铸铁管、水泥管等的内表面，经常发生局部腐蚀，变得越来越粗糙，而往复交叉缠绕玻璃钢管道始终保持着新生管表面光滑状态。

4、接头少、密封性好，由于每根管道可达 12 米长，减少了泄漏点，采用双“0”型密封圈，密封 可靠，也可做到边安装边试压。

5、长期输水不结垢，无须清污，使水质不受二次污染，无毒适合输送饮用水。

品牌名称:华强玻璃钢

联系人：沈学矫

几种玉米收获机械主要技术性能简介 篇3

常发CF905五行玉米联合收获机主要由摘穗台、前升运器、驾驶台、操纵系统、发动机、行走底盘、剥皮机构、后升运器、果穗箱、秸秆还田 (回收) 装置、液压系统、电气系统等组成。该机适用于收获地块横纵坡度不大于8°, 子粒湿度在20%~30%, 秸秆湿度不大于60%, 最低结穗离地表高度不低于35cm, 种用和饲用的成熟玉米果穗。作业工序包括摘穗、剥除苞叶、果穗装箱、秸秆切碎还田 (秸秆回收) 。主要技术参数:作业行数:5行;行距适应范围:60~75cm;作业效率:0.4~1.5hm2/h;发动机额定功率:110kW;果穗箱容积:5m3 (液压倾翻式) ;苞叶剥净率:≥85%;果穗损失率:≤3%;茎秆切碎长度:≤20cm。

2 4YZ-4 (Y210) 自走式玉米收获机

迪尔4YZ-4 (Y210) 自走式玉米收获机可一次完成玉米摘穗、输送、剥皮、装箱和秸秆粉碎还田等作业工序, 专用于收获玉米果穗。主要结构特点: (1) 采用小倾角割台、板式摘穗机构; (2) 采取拨禾链强制拨禾喂入和扶禾器辅助分禾配合; (3) 输送装置采用二级输送, 即采用过桥和第二级升运器进行运输; (4) 增加了二级拉茎装置以及大功率风扇; (5) 剥皮机下方增加了往复振动筛和大容量子粒回收箱, 对剥皮机构造成的少量子粒损失进行清选回收; (6) 剥皮机构与粮箱连接处增加栅格结构件防止掉穗, 同时在粮箱内增加导板, 使果穗最大限度地在粮箱内均布; (7) 采用1000系列基本型前桥; (8) 采用无级变速; (9) 采用甩刀式全幅秸秆粉碎装置。

3 佳联牧神自走式玉米收获机

佳联牧神自走式玉米收获机主要由摘穗台、前升运器、驾驶台、操纵系统、驾驶室、行走底盘、发动机、剥皮机构、后升运器、果穗箱、切碎器、液压系统、电器系统等组成, 可一次性完成摘穗、果穗剥皮、果穗收集并装箱, 秸秆灭茬及子粒回收等作业。摘穗台部分主要由摘穗装置、割台搅龙、割台体、传动部件、分禾罩等组成。玉米茎秆由分禾罩导入摘穗部件中, 摘穗部件中的导锥将其抓取导入拉茎辊间隙中, 由拨禾链向后拨送, 同时左右拉茎辊反转, 夹持茎秆向下运转, 使整个玉米植株通过两摘穗板间隙将果穗摘脱。摘脱的果穗再由拨禾链送入割台搅龙, 再由割台搅龙由左侧向右侧推送, 抛送至前升运器。升运器分前升运器和后升运器。前升运器由升运器上下壳体、输送链板、传动部件、拉草辊和倒料板等组成, 主要作用是把未剥苞叶的果穗及断茎秆送入剥皮机构中;后升运器由升运器壳体、输送链板、传动部件、子粒回收箱和出口延长胶板组成, 主要作用是分离子粒并将剥过皮后的玉米输送到果穗箱中。剥皮机构主要由剥皮部件、压制器、剥皮机底架等组成, 剥皮部件的主要作用是通过铸铁辊和胶皮辊的相对运转, 将前升运器送来的果穗的苞叶及断茎秆清除;压制器的作用是把果穗压向剥叶辊轴组, 增加玉米穗与剥皮辊之间的摩擦力, 以改善果穗在剥皮部件工作表面上的分布, 并将果穗向剥皮流程方向推进;剥皮机底架的作用是将脱落的子粒分离出来并输送到后升运器。主要技术参数:行距:60~75cm;作业效率:0.4~1.5hm2/h;发动机功率:110kW;粮箱容积:3.8m3。

4 JD7250自走式青贮收获机

a.采用了不锈钢强力喂入辊。高强度不锈钢喂入辊加厚了33%, 并具有抗磁性。螺旋型进给滑槽保证在大负荷下仍能将玉米秸秆平稳输送到切碎器。上喂入辊采用可更换型喂入齿条, 在喂入辊齿槽磨损情况下更换方便。喂入辊总成可侧摆打开, 便于切割器、定刀及谷粒破碎器的维护调整。

b.采用了增强型谷粒破碎器。破碎器上下压扁辊转速相差20%, 使摩擦挤压效果更明显。压扁辊上有微小锯齿形凸起, 只对谷粒表面进行破裂, 而非粉碎;保证饲料质量, 又有利于青饲料经尾喷筒加速喷出。

c.采用了高耐磨切割滚筒与分离式切刀。封闭式切割滚筒采用12mm厚耐磨高碳钢热处理材料, 可配备40、48、56把分离式切刀。每把刀独立安装在滚筒上, 保证对青贮垂直切割, 切割频率达6万次/min。

d.配备了新型“无级切割长度”———IVLOC传动系统, 可在作业中灵活调整喂入辊转速及切割长度。

沃尔沃发电机组性能简介 篇4

沃尔沃发电机组是选用原装瑞典VOLVO PENTA公司系列柴油机配置西门子上海名牌发电机。沃尔沃系列机组具有耗油低、排放低、噪音小、结构紧凑等特点。富豪(Volvo)公司是瑞典最大的工业企业，有120多年历史，是世界上历史最悠久的发动机制造厂商之一；至今为止其引擎产量已达100万台以上，并广泛应用于汽车、工程机械、轮船等的动力部分，它更是发电机组的理想动力。

一、沃尔沃柴油发电机/发电机组简介

瑞典VOLVO发动机采用完全电子喷油控制技术，是具有高性能指标、高可靠性的发电机组最佳发动机。具有起动性能优良、电压稳定、运行可靠、低排放、低噪音，维护方便等优点，有良好的经济性，良好的高原适应能力。

星光系列沃尔沃柴油发电机组为沃尔沃公司正式授权产品，在同类柴油发电机组产品中性能更优，质量更好，服务更有保障，是星光沃尔沃柴油发电机部门推荐产品。

二、沃尔沃柴油发电机/发电机组产品特点

1、功率范围： 68KW---550KW2、强大的承受加载能力

3、发动机运行平稳，噪音低

4、快捷、可靠的冷起动性能

5、外形设计精致小巧

6、燃油消耗量小，运行费用低

7、废气排放少，经济环保

8、遍布全球的服务网及充足的零配件供应

性能简介 篇5

介入治疗作为现代临床治疗学中的第三大诊疗体系,正以其具有微创性、定位准确、可重复性强、并发症发生率低、疗效高、见效快的鲜明学科特点,得到医疗学术界和广大患者的认同。介入材料的发展,将赋予传统意义上的内科诊疗与外科诊疗崭新的内涵。

介入材料的品种及规格繁多,不少材料尚在不断研制改进中。本文就主要的介入器材和材料,从其构成、用途等方面进行论述。

1 穿刺针

穿刺针由针管和针芯两部分组成。

针管是一薄壁的不锈钢金属管,有带45°锋利斜面和平齐钝头两种。斜面针管配有相同斜面的针芯配套穿刺,也可不用针芯直接作血管壁穿刺,即所谓改良Seldinger穿刺法,目前多被采用。钝头针管尖端成45°斜面和圆锥形的针芯配合使用。

针芯的外径与针管内径相匹配。针芯有实心和空心两种。空心的针芯随针管刺入血管后,针芯不需要拔出即可见到回血,使用十分方便。另一种为实心钝头针芯,与尖端呈45°斜面的针管配套使用,针芯略长于针管,称钝头阻塞芯。穿刺针穿入血管后,针芯前伸超出针尖便于穿刺针在血管深入时,不致损伤血管内膜和血管壁,可延长穿刺针在血管内的停留时间。

2 导丝

导丝具有将导管经皮引入血管或机体其它管腔的作用,而且是协助导管选择性进入细小血管分支或其它病变腔隙,以及操作中更换导管的重要工具。

导丝由不锈钢内芯和螺旋状缠绕内芯的钢丝圈两部分组成,这样可以使导丝有较强的弹性,而主体部分有一定的硬度,便于在血管内进退,达到引导导管进入靶部位的目的。

导丝主要有6个种类。

⑴直头导丝为常用的标准型导丝,有固定芯和活芯两种。活动芯导丝可以抽出硬芯,使柔软段变得更软,且具有一定的弯曲度,有利于使之进入较小的血管分支,然后将硬芯插入,使软段变硬,导管可随之而进入血管。

⑵弯头导丝在导丝的软段有一个丁形弯曲,可以防止损伤血管。适用于血管纡曲和有粥样硬化斑的病人,故又称安全导丝。

⑶硬度可变导丝这种导丝的内芯由多股细钢丝束组成,头端与钢丝圈一起焊接,尾端则与钢丝圈呈梯次焊接在不同的位置上,与控制器连接,通过读数开关调节导丝的软硬度,便于将导管引入靶血管。

⑷偏执导丝亦称偏曲导丝。外观与活动芯普通导丝相似,尾端可安装于偏导器上。操纵偏导器可以使导丝的前端弯曲成不同的弧度,有利于进入不同的分叉角度的血管或胆管。

⑸塑料导丝亦称泥鳅导丝。具有良好的弹性和韧性,可协助导管进入较细的动脉分支。

⑹超滑导丝为钢丝外涂一层聚四氟乙烯等材料,便于选择性插管。

3 导管

现在用于制造导管的材料主要有;聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚尿酯(POLY)、聚四氟乙烯(TEFLOM)、聚酰胺(POLYAMIDE)、聚氨酯(PV)、硅氧烷弹性体(SR)以及新兴的生物材料:水凝胶。

聚四氟乙烯导管的特点是物理强度大,摩擦系数低,扭力强,弹性记忆好,耐高温,但质地较硬,容易损伤血管内膜,弹性记忆太强,则不易再次塑形。

聚乙烯导管性质较软,弹性记忆好,塑形温度低,在沸水或蒸气中即可塑成所需形状,故大多数血管都是以聚乙烯为原料的。

对于介入人体的导管,具有良好的生物相容性是非常重要的,它关系到治疗的成败。导管材料的性能会影响人体对插入导管的反应,如凝血性能、细菌吸附性能以及由插入导管而带来的机体损伤等。为了解决这一问题,需对导管材料进行表面处理,以达到良好生物相容性的目的。导管表面处理材料如下:

3.1 抗凝血材料

(1)肝素固化将具有高亲和力亚硝酸盐和肝素涂在胺化的硅橡胶或PVC的表面,得到表面含有固化肝素的抗凝血表面。还有一种较好的方法是通过射频等离子处理法将肝素与聚合物机体通过间隔分子以共价键键合,形成抗凝血表面。

(2)蛋白覆盖通过等离子体气体放电技术,可将蛋白固化到聚氨酯(PO)、聚酰胺(PX),直接用C16—C18链进行表面烷基化,从而有效地与蛋白连接。另一种方法是在材料表面先吸附纤维素酯来减少材料表面对蛋白的吸附。如聚四氟乙烯导管可用乙基羟乙基纤维素(EHEC)处理,EHEC可使蛋白吸附和血小板凝聚,大幅度降低内脏器官的反应。

3.2 抗细菌吸附材料

血管内环境是带负电的,故具有相似性能的导管表面就会减少血小板的粘附反应。另外多数细菌都不会吸附在带负电荷的表面。使用氯化-三-十二烷基铵盐(TDMAC)来修饰硅氧烷弹性体,其特点是带有强正电和三个疏水性侧基。它的引入可以大幅度减少细菌在材料表面的吸附。

另一种表面处理的方法是在导管材料表面连接抗菌素。用TDMAC处理导管材料表面,可以提高抗菌剂与表面的结合力。如:将青霉素经TDMAC连在PE或SR上,与血液接触24小时后,导管材料表面仍有杀菌和抑制细菌生长的作用。

3.3 表面润滑材料

润滑性导管表面可以减少与器官之间界面的损伤,减轻病人的痛苦。这种表面可以减少血小板聚集和血纤维蛋白粘附。同时也可以减少细菌对材料表面的吸附。以下介绍几种润滑导管表面的材料:(1)聚乙烯醚(PEO)材料在导管材料表面固化PEO,因它的亲水性,链段灵活性,缺乏离子电荷,可提高抗蛋白吸附的性能,虽然此技术在减少表面与细胞之间反应效果很好,但需较复杂的步骤来处理导管表面,此方法只能对特定的聚合物进行处理。(2)聚乙烯基呲咯烷酮(PVP)材料使用异氰酸酯、多元醇、PVP的混合物形成有弹性的润滑的有机表面,当遇水或液体时,这种涂层可以吸收大量水后膨胀形成亲水凝胶。这种胶层稳定了水分子,而且在几十天内都不会溶解掉。有这种涂层的导管表面变得十分光滑,当两个表面相对时,它们之间由于形成水化层而减小了摩擦。(3)接枝聚合材料当疏水性表面接枝上水溶性单体后就会具有永久的亲水性和润滑性,例如,使用光聚合,在乙烯—2烯基乙酸纤维素共聚物和PVC基材表面接枝N—二甲基丙烯酰胺单体。(4)双层处理硅导管材料这种涂层包括两面。第一层是由聚硅氧烷形成三维网状结构的聚合物层。这一层与聚合物基材表面相连。第二层是由硅油构成的润滑层。它键合在第一层上,这样得到耐久的润滑表面,使导管在通过曲折的血管结合部后,导管的润滑性不会降低。

3.4 导管结构

导管的结构由细管和尾座两部分组成。用作选择性插管,在细管壁内衬有细金属丝网的厚壁导管,亦称强扭力导管或网络导管。用作心脏、主动脉造影的导管不含细金属丝网,称为均质导管。导管的具体类型如下:

⑴厚壁导管扭转强度大,便于控制,不用导丝协助亦可以选择性插入一、二级血管分支,并且可以耐受较高的注射压力,但这种导管的管径较小,单位时间通过的造影剂较少。

⑵均质导管内径较大,在单位时间内通过的造影剂注量较大。但扭力差,导管尖端不能随其尾部的操纵而转动,因此不便于进行选择性插管。

⑶同轴导管由数条不同直径的导管套在一起配合使用的导管,用于狭窄血管的扩张,交换导管或扩大引流窦道。

⑷球囊导管亦称双腔带囊导管,是同轴导管的替代品。其特点是导管有内外两个腔。内腔与普通导管一样,可以由相应的导丝引导,作选择性插管。外腔与导管头端的球囊相通,从该腔注入稀释的造影剂可使球囊体膨胀,借以扩张狭窄的血管或心脏瓣膜,胆管或输尿管。

⑸可脱离球囊导管将乳胶,硅胶做成球状或香肠状空心球囊,用乳胶线或乳胶塞;连接于导管尖端经导引导管插至靶血管或经导管鞘插入畸形血管,动静脉瘘,血管瘤及肿瘤动脉的栓塞物。

⑹漂浮导管结构类似于双腔带囊导管,球囊内充入气体后,导管尖端可随血流漂浮至靶部位。多用于动脉造影,扩张血管的血液动力学监测。

⑺截头导管一般导管的尖端缩细,内腔也相对变细,不利于栓塞剂的释放。截头导管的尖端呈截断状,内径不变细,便于栓塞剂通过,但必须经导管鞘进入血管。

⑻可控导管这种导管中含有四根牵引细钢丝,前端固定于导管尖端的不锈钢环上,在导管尾端牵拉细钢丝,导管尖端可随之向相应的方向弯曲,进入预定的靶血管。

导管尖端的形状十分复杂,常用的有直头导管,单弯导管、双弯导管、反弯导管及螺旋导管等。同一形状的导管又按照不同需要而有弧度大小、管尖长短的差别。导管的尖端除了形状不同外,开孔也有端孔,侧孔和端侧孔之别,以适应不同部位的造影和引流需要。

3.5 微型导管

微型导管是用于脑、脊髓血管插管的聚乙烯或硅酮导管。其特点是管径纤细,管壁柔软,可作专行纡曲的细小血管分支的插管诊疗。其结构有两类:一类是从导管尾端到尖端逐段变细,头段塑形成各种弯曲开头,便于选择性插入靶血管。另一类是管径均匀的细导管,多用于头端连接各种球囊,球囊导管按其用途不同有单腔和双腔之分。

3.6 导管鞘

导管鞘是一种管壁非常薄的聚四氟乙烯管状套鞘。穿刺时,导管鞘套于导管或扩张管上沿导丝进入血管后,拔出导丝或扩张管将导管鞘留在血管内,作为导管进出或更换的通道,可减少对血管的损伤,也便于操作。

导管鞘有两种类型:一类是仅在薄壁管套尾端安装一个尾座,结构简单,但血液容易渗入导管与鞘壁之间凝结。另一类是防漏导管鞘,即在管鞘的尾座接头处装有一片有裂隙的橡皮,插入导管时,橡皮紧贴鞘壁,不妨碍导管进出,而导管退出后,橡皮片可封闭接头,不使血液漏出。而且在接头的侧壁另外连接一个塑料管及开关,可经此管注入肝素盐水,防止导管鞘壁间隙凝血,也可防止换管时血液在导管鞘内凝固。

4 支架

依支架结构的不同,主要分为五大类。其性能和结构如下:

⑴自动扩张支架这种支架由铂-钴合金金属丝交织而成的网状管形结构,压缩在特制的鞘管内,送至靶部位后,撤除外鞘,支架即自动伸展恢复原形,持续支撑在血管腔内。在X线下显影较好,具有良好的纵向支撑力、轨迹性、可弯曲性能。

⑵球囊扩张支架为按特定设计刻出缝隙的不锈钢管,扩张成为筒形网络样支架支撑在血管内。目前,最受医师欢迎的球囊扩张支架为网状螺旋结构,该支架没有焊点,支架张开不变短,有较好的机械柔性,抗回缩性,可使得支架定位非常准确。具有较理想的纵向支撑力,血管同性好。

⑶缠绕支架缠绕支架由连续的钽、不锈钢等金属丝编制而成,用于增大支架的可弯曲性能,使其容易通过弯曲血管。容易通过网孔进分支,血管同性好,具有良好的轨迹性、可弯曲性能。

⑷锯齿状组合支架由一系列不锈钢单元焊接而成锯齿状组合支架,在扩张状态下不变短,其可弯曲性和轨迹性能较好,有较强的纵向支撑力。容易通过网孔进分支,血管同性好,张开后无明显缩短,具有良好的纵向支撑力、轨迹性、可弯曲性能。

⑸热记忆支架该支架为镍钛合金制成的弹簧圈,用冷冻方式使其缩小直径,套入导管尖端,送至靶血管前,向导管注入冷生理盐水,使其恢复原来直径支撑在狭窄的血管内。

支架的种类和形态及规格很多,分类也较复杂。近年来,又有可回收、可变位、可携带一定数量药物的纤维材料支架,覆盖硅、聚酯膜、涤纶等材料,均可有效防止瘤组织长入腔内,单纯性膜被覆支架可利用基因工程将能分泌肝素等抗凝物质的内皮转移至支架上,也可利用某种载体将治疗基因固化于支架上,以抑制血栓形成或瘤组织细胞增生。

5 栓塞材料

最初采用栓塞治疗的方法是用脱落球囊法。可脱落球囊是一种乳胶或硅胶制成的球形小囊,用细线或橡皮筋套扎于细导管尖端,置于靶血管的同轴导管中,以造影剂充盈球囊,向后抽拉细导管,球囊即脱落在靶血管内,起到阻塞血流的作用。

随着材料的进步,弹簧圈的问世逐渐取代了球囊而成为介入治疗的主要栓塞材料。弹簧圈以其解脱方式分为三类:

⑴普通弹簧圈在导管到位后,将弹簧圈放入导管,用导丝推送出导管,栓塞靶位。由于其可控性差,目前仍少使用。

⑵机械可脱性弹簧圈在弹簧圈解脱以前,可以将弹簧圈收回,进行调整。可控性好,安全性较高。

⑶电解可脱性弹簧圈由于是电解可脱,因此弹簧圈可以更加纤细、柔软、故更加安全。

根据动脉导管的大小,还需选择明胶海绵、聚乙烯醇、硅胶、套丝段等。就疗效与物理性能讲,目前明胶海绵是使用最普遍的。它可以均匀地在靶位弥散、铸型,达到栓塞目的。近年来,栓塞材料的研究和使用有较快的发展,中药白芨、鸦胆子、油制剂、碘化油等栓塞材料用于肿瘤动脉栓塞,均可收到较之单纯栓塞更显著的治疗作用。

介入治疗材料的发展与普及,不仅引起医学界的极大关注和众多患者的欢迎,而且极大地刺激着电子学、物理学、化学、激光、计算机、生物医学等众多学科相互渗透,相互促进,不断研制出更多的材料,以满足介入治疗材料发展的需要,使介入治疗学在发展中不断完善。

摘要：介入治疗作为一种新型的诊疗手段,已广泛地应用于临床治疗。介入材料具有良好的生物相容性是非常重要的,它关系到治疗的成败。本文就主要的介入治疗器材及材料的结构、特性、用途等进行论述。

关键词：介入治疗,高值医用耗材,介入导管,穿刺针

参考文献

[1]刘道志,奚廷斐.微创介入医疗器械与材料产业的现状和发展趋势[J].中国医疗器械信息,2006,(12):1.

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性能简介 篇6

关键词：电动汽车,牵引电动机,种类,原理,结构,控制,特点

0 引言

随着全球能源危机的不断加深,石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的不断加剧,各国政府及企业普遍认识到节能和减排是未来汽车发展的主攻方向,发展电动汽车将是解决这两个技术难题的最佳途径。大力开发电动汽车将成为必然趋势,而城市车辆和轿车是优先向电动化发展的汽车种类。自1996年来,已有3种类型的电动汽车问世,即纯电动汽车(PEV)、混合动力汽车(HEV)以及燃料电池电动汽车(FCEV)和派生出的一种外接充电式混合动力汽车(Plug—in)。

电动汽车虽然种类不一,但所用的牵引电机基本上大同小异。电动汽车在不同时期采用了不同的牵引电机。最早采用的是直流牵引电机。随着电子技术和自动控制技术的发展,交流电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机显示出比直流电动机更为优越的性能,这些电动机正在逐步取代直流电动机。

1 电动汽车对牵引电动机的要求

电机是电动机汽车的驱动单元,它的技术性能直接影响车辆的动力性能和经济性,所以选择符合电动汽车运行要求的电机是车辆设计的关键。电动汽车所用牵引电动机应具有调速范围宽、起动转矩大、后备功率高、效率高、低耗、可靠性高等特性。各种配套的控制装置的重量要尽可能轻,系统噪声要低。另外,还要求可靠性好、耐高温及耐潮、结构简单、适合于大批量生产、使用维修方便、价格便宜等。

牵引电机种类多,目前应用在电动汽车上电机主要包括直流电动机、鼠笼式感应电机、永磁同步电机(包括永磁无刷电机)和开关磁阻电机。

2 直流牵引电动机

较早开发的电动汽车上多采用直流牵引电动机,即使现在,还有一些电动汽车上仍然还采用直流电动机驱动。

2.1 直流牵引电动机结构

直流牵引电动机有转子电枢绕组和定子励磁绕阻、机座和电刷换向装置等主要部件组成。串励式直流电动机的电枢绕组和励磁绕组串联,而他励式直流电动机的励磁绕组和电枢绕组是分开的。牵引电机主要使用串励直流电机。

2.2 直流电动机工作原理

直流电动机接上直流电源后,励磁绕组将有励磁电流通过,建立磁场。这磁场在空间固定不动,当电枢绕组经电刷和换向器的滑动接触而通过电流时,受到固定不动的励磁磁场的作用而产生电磁力,力的方向可按左手定则判定,通过控制电枢及励磁绕组的电压、电流大小调节直流电动机的转矩和转速,电枢转子的转动通过传动系统驱动汽车轮子转动从而驱动汽车。

2.3 直流电动机特点

直流电动机以前通过电枢电阻降压调速,这要消耗大量能量。目前多数采用直流斩波器来控制它的输入电压、电流,根据直流电动机输出转矩的需要,脉冲输出和变换直流电动机所需从零到最高电压,来控制和驱动直流电动机运转。

直流电动机的容量范围大,可以根据需要选用。其制造技术和控制技术都较成熟,驱动系统也较简单,价格便宜。但直流电机在结构上有电刷、换向器等易磨损件,因此存在维修保养困难、寿命较短、使用环境要求高、结构复杂、效率低、质量大以及体积大、耗材多等缺点。目前新研制的各种电动汽车已基本上不再采用直流电动机。

3 三相鼠笼式感应电机

三相鼠笼式感电机是目前应用得最广泛的电动机,转子上不需电刷,结构简单,其生产技术比较成熟,已经能够大批量的生产。

3.1 三相鼠笼式感应电机的结构

三相鼠笼式交流异步电动机由2个基本部分组成:定子和转子。定子由机座和三相定子绕组组成,接电源;转子由硅钢片选成,内有成鼠笼型互成短路的导条。

3.2 三相鼠笼式感应电机工作原理

当在异步电动机的定子绕组上加上三相交流电时,在电机中将产生旋转磁场,该磁场的转速由定子电压的频率及电动机极数所决定。磁场旋转时,位于该旋转磁场中的转子导条将切割磁力线,并在转子导条中产生相应的感应电流,而此感应电流又受到旋转磁场的作用而产生电磁力,使转子跟随旋转磁场而旋转,使电机输出电磁转矩,从而驱动生产机械。

3.3 三相鼠笼感应电机的控制

由于在电动汽车上,三相感应电机不能直接使用蓄电池或发电机发出的电能(因为频率一定)。而本相感应电机的转速与所供交流电的频率近似成正比,因此在采用三相感应电机驱动时,需应用变频器、逆变器将直流电或发电机发出的固定频率的交流电转换成频率和电压均可调的三相交流电,实现对鼠笼式交流异步电动机的控制。

3.4 鼠笼式交流异步电动机的特点

虽然三相鼠笼感应牵引电机具有结构简单、坚固耐用、工作可靠、维护方便、效率高、价格便宜等优点,得到了非常广泛的应用,但仍然存在技术上的难点。如变频器所产生的高次谐波、高附加铜耗及铁耗、高的绝缘介质损耗、附加脉动转矩、电磁噪声等。

4 永磁无刷直流电机

4.1 永磁无刷直流电机基本结构

永磁无刷直流电机的结构所示,它主要由电动机本体、位置传感器和电子开关线路三部分组成。其定子绕组一般制成多相(三相、四相、五相不等)。转子由永久磁铁按一定极对数(2P=2、4┅┅)组成。定子绕组分别与电子开关线路中相应的功率开关联接。以三相为例A相、B相C相绕组分别与功率开关管V1、V2、V3相接。位置传感器跟踪转子与电动机转轴相联接。

4.2 永磁无刷直流电机基本工作原理

当给永磁无刷直流电机按一定的顺序通电时,转子就按一定的旋转方向转动。

当V1导通,V2、V3截止,A-A’绕组通电,该绕组电流同转子磁极作用所产生的转矩使转子按一定方向转动,当转过120°电角度后,便进入第二状态。第二状态:V2导通,V1、V3截止,这时绕组AA’断电,B-B’绕组通电,电机转子磁极继续按原旋转针方向旋转,转过120°电角度后,便进入第三状态。第三状态:V3导通,V1、V2截止,这时V-V’绕组断电,W-W’绕组通电,定子绕组磁场继续驱动转子按原旋转方向旋转,转过120°电角度后就恢复到初始状态。这样周而复始,电动机便连续不断地旋转。如图1所示。

在永磁无刷直流电动机运行过程中,通过控制各相绕组通电频率及电流大小来调节转速及转矩,控制定子绕组的通电次序使电动机正反转,这些都可以通过微电子系统加以实现。

4.3 永磁无刷直流电动机的特点

永磁无刷直流电动机在工作时,直接将近似方波的电流输入其定子绕组中,可以使电动机获得较大转矩,效率高、出力大、无电刷、高速性能好、结构简单牢固、免维护或少维护、质量轻。但目前,这种电机还存在损耗多、工作噪声大及脉冲式输出转矩的缺点。

5 开关磁阻电动机

开关磁阻电动机简称SR。它是一种新型电动机,因其结构简单、坚固、工作可靠、效率高,其调速系统(SRR)运行性能和经济指标比普通的交流调速系统好,具有很大的潜力,因而近几年来,它在牵引调速领域异军突起,发展颇为迅速。

5.1 开关磁阻电动机的结构

SR电动机结构简单,其定、转子均由普通硅钢片叠压而成。转子既无绕组,也无永磁体;定子极上绕有集中绕组,径向相对的2个绕组串联成1个两极磁极,称为“一相”。SR电动机可设计成多种不同相数结构,且定、转子的极数有多种不同的搭配(定、转子的极数不同),一般按下表优选。定、转子极数组合方案。相数多,步距角小,转矩脉动小,但结构复杂,且主开关器件多、成本高。目前应用较多的是三相(6/4)及四相(8/6)结构。如表1所示。

5.2 开关磁阻电动机工作原理

SR电动机的运行遵循“磁阻最小原理”———磁通总要沿磁阻最小的路径闭合。而具有一定形状的铁心在移动到最小磁阻位置时,必使自己的主轴线与磁场的轴线重合。

图2以定上均匀分布8个磁极,转子上沿圆周均匀分布6个磁极为例说明开并磁阻的工作原理。当起始位置时,U相绕通电,V、W、R绕组不通电,电动机建立起一个以UU’为轴线的磁场,磁通经过定子轭、定子磁极、气隙、转子磁极和转子铁心等处闭合,通过气隙的磁感线是弯曲的,此时,磁路的磁阻大于定子磁极轴线UU’和转子磁极轴线1-1’重合时的磁阻,转子受到气隙中弯曲磁感线的拉力所产生的转矩作用,使转子逆时针转动,使转子磁极轴线1-1’向定子磁极轴线UU’趋近。当轴线UU’与1-1’重合时,转子达到稳定平衡位置,切向电磁力消失,转子不再转动,如图b。这时,磁极轴线V-V’与转子凸极2-2’的磁极轴线之间相差一个15°的空间角,此时断开U相电流而接通V相绕组电流(W、R相也不通电),在磁力的作用下,转子轴线2-2’转到定子极轴线V-V’重合的位置,转子按逆时针方向又转了一个15°的角度。这时定子W-W’轴线与转子3-3’轴线又相差15°空间角以此类推。顺序给U→V→W→R→U相绕组通电,转子会按逆时针方向运转。反之,若依次给W→V→U→R→C相通电,则电动机会沿顺时针方向运转。可见,SR电动机的转向取决于各相绕组通电的顺序。

5.3 开关磁阻电动机调速系统组成

开关磁阻电动机调速系统简称SRR,主要由SR电动机、功率变换器、控制器、位置检测器及速度检测器等部分组成。

6 正在研发的新的电动汽车牵引电机

随着电子技术和计算机技术的飞速发展,新的电机理论与控制方式层出不穷,推动新的电机驱动系统迅猛发展。高密度、高效率、轻量化、低成本、宽调速牵引电机驱动系统已成为各国研究和开发的主要热点。

6.1 永磁式开关磁阻电动机

这种电动机在磁阻转矩的基础上迭加了永磁转矩,永磁转矩的存在有助于提高电机的功率密度和减小转矩脉动,以利于它在电动车辆驱动系统中应用。

6.2 转子磁极分割型混合励磁结构同步电动机

这种电动机具有磁场控制能力,类似直流电动机的低速助磁控制和高速弱磁控制,符合电动汽车低速大扭矩和恒功宽高速的需求。

此外,正在研发的牵引电动机驱动系统热门课题还有:

1)车轮电机驱动系统。

2)双馈电异步电动机驱动系统和双馈电永磁同步电动机驱动系统等。

3)永磁无刷交流电动机。

7 电动机的选择

7.1 功率选择

假设电动汽车的自重为1200Kg,设计时速为50Km/h,则电机的功率可按下式来计算选择;

P:电机功率(KW);

f:汽车滚动阻力系数,取f=0.03;

v:汽车最大行驶速度(Km/h);

Q:汽车自重(Kg);

η:系统传动效率,取η=0.9;

经过计算P=5.5KW。

7.2 电机电压等级的选择

电机电压的选择主要依据车辆总体参数的要求来设计,当车辆的自重、电池等相关参数确定后,才能确定电机的电压、转速等参数。当车辆的自重确定后,电池的个数就确定了,那么电机的电压等级也随之确定。但总的趋势是,尽可能提高电压等级,这样就可以使电机在满足驱动要求的情况下,使电机的功率小一点,电机的电流也小一点,这样电池的容量选择、安装空间、安装方式等就比较容易处理。

8 结束语

由以上介绍可知,牵引电动机是电动汽车的主要部件之一。直流电动机很早就被用作电动汽车的驱动电机。直流驱动系统技术成熟,因此在电动汽车上有很大一部分是采用直流牵引电动机的,新型电动汽车正在越来越多的采用性能更为优越的交流电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机,并向大功率、高转速、高效率和小型化方向发展。新的牵引电动机和控制技术也正在越来越广泛地应用在电动汽车上,加上新型电池的出现,将会大大推动电动汽车的发展。电的来源多种多样,尤其在我国,水电资源相当丰富,加上它的绿色环保特性,可以预见,不要多长时间,电动汽车必将逐步替代内燃机汽车,占据主导地位。

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性能简介 篇7

电动汽车虽然种类不一,但所用的牵引电机基本上大同小异,所采用的控制、调速方式基本上相同。电动汽车在不同时期采用了不同的牵引电机和控制、调速方式。最早采用的是直流牵引电机和直流斩流器的控制、调速方式。随着电子技术和自动控制技术的发展,交流电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机显示出比直流电动机更为优越的性能,这些电动机正在逐步取代直流电动机,与之相适应的新的控制、调速方式也随之产生。

1 对控制、调速系统的要求

电机汽车驱动系统的控制方案取决于电动汽车所要求的动力性能,因此采用何种调速控制技术是十分重要的。就目前的驱动电机种类来说,主要有以下几种方式,第一种用直流电机驱动;第二种用永磁同步电机驱动;第三种用三相交流异步电机驱动。当然随着技术的不断发展还会不断产生新的驱动电机和与之相适应的控制方式。不管采用什么控制、调速方式,总的要求是:控制系统安全、可靠,调速性能良好;有良好的起动、制动性能;能满足电动汽车的加速性能;效率高、能耗小;性价比高,维护性好。

2 以直流电机为驱动电机的直流斩波器控制、调速系统

较早开发的电动汽车基本上都是以直流电机作为驱动电机的,即是现在开发设计的一些电动汽车由于直流电机及相应的控制系统都比较成熟仍然采用直流电机驱动的。

2.1 直流斩波器的结构及工作原理

在如图1(a)所示的直流斩波器电路中,随着开关T的通断,在开关管T导通期间电感中有电流流过,且二极管D反向偏置,导致电感两端呈现正电压,在该电作用下电感中的电流线性增长。其等效电路如图1(b)所示。当触发脉冲在另一时刻使开关管T断开时,由于电感中已存储了能量,二极管D此时承受正向电压而导通,电感中存储的磁场能会通过续流二极管D流经负载,其等效电路如图1(c)所示。

通过以上分析可知,当输入电压为Ud时,直流斩波器的输出电压为Uo,

D是0~1之间变化的系数,因此在D的变化范围内,输出电压平均值Uo总是小于输入直流电压Ud,只要改变D的值,就可以改变输出电压平均值的大小,从而改变加在直流牵引电机电枢绕组两端的电压达到调速的目的。

2.2 直流PWM控制技术

在如图2所示的全桥变换电路中,如果电路的输入为直流电压Ud,在不同的控制方式下,可输出幅度和极性均可变的直流电压Uo。

在双极型电压PWM控制方式中,开关管T1、T2和T3、T4分为两组,各组具有相同的驱动脉冲ug,在理想条件下,桥臂上开关管T1|、T2和T3、T4互补导通。

直流控制电压ur与三角波电压uc比较产生两组开关的PWM控制信号。当ur>uc时,T1和T4导通,T2和T3关断,当ur

D1=ton/TS是第一组开关的占空比(第二组开关的占空比为D2=1-D1)。Ton为开关管导通时间,TS为周期。由波形图看出,当ton=TS/2时,变换器的输出电压为零;当tonTS/2时,UO为正。也就是说这种变换电路的输出电压可在-Ud到+Ud之间变化。

在理想条件下,UO的大小和极性只受占空比D1的控制,而与输出电流iO无关。在直流电机驱动中,可方便地实现可逆调速。

由于直流电机与三相异步电机相比存在结构上有电刷、换向器等易磨损件,维修保养困难、寿命较短、使用环境要求高、结构复杂、效率低、质量大以及体积大、耗材多等缺点。因此目前电动汽车的驱动系统很少用直流电机,因此直流斩波器、直流PWM控制技术在电动汽车上也不在使用。

3 以三相鼠笼式感应电机为驱动电机的交流变频器控制、调速系统

三相鼠笼式感应电机的基本调速方式有调压调速、变极调速和变频调速。目前主要用VVVF式(变频变压控制)和FOC(磁场定向控制)也称矩量控制。VVVF控制应用广泛,动静态性能优良的矢量控制可与直流调速相媲美,而控制简单动态性能好的直接转矩控制在机车牵引等领域显示了广阔的应用前景。在牵引控制中,为了获得宽的调速范围,感应电机控制一般分为三个阶段:1)保持转差S不变,调节定子电流,获得恒转矩区;2)保持定子额定电压U不变,调节定子电流,获得恒功率区;3)保持定子额定电压不变,调节转差低转矩高转速区。

3.1 三相桥式逆变电路的SPWM控制

电压型三相桥式逆电路如四所示,其控制方式为双极性方式。U、V、W三相的PWM控制公用一个三角波载波信号uc,三相调制信号ur U、ur V、ur W分别为三相正弦信号,其幅值和频率均相等,相位依次相差1200。U、V、W三相PWM控制规律相同。以U相为例,工作原理如下:当ur U>uc时,使T1导通,T4关断,则U相相对于直流电源假想中性点N的输出电压为uUN'=Ud/2;当ur U

通过对输出脉冲宽度的控制就可以改变输出电压的大小,从而达到调速的目的。

3.2 变频器的结构及工作原理

结构如图6所示,由二极管整流电路、能耗制动电路、逆变电路和控制电路组成,逆变电路采用IGBT器件,为三相桥式SPWM逆变电路。

工作原理:以双极性SPWM控制方式为例,电路如图7所示,工作波形如图8所示。在ur的正负半周内,在调制信号ur和载波信号uc的交点时刻控制各开关器件的通断。当ur>uc时,使晶体管T1、T4导通,使T2、T3关断,此时,u0=Ud;当ur

在ur的一个周期内,PWM输出只有±Ud两种电平。逆变电路同一相上下两臂的驱动信号是互补的。在实际应用时,为了防止上下两个桥臂同时导通而造成短路,在给一个臂施加关断信号后,再延迟△t时间,然后给另一个臂施加导通信号。延迟时间的长短取决于功率开关器件的关断时间。需要指出的是,这个延迟时间将会给输出的PWM波形带来不利影响,使其偏离正弦波。

4 以永磁同步电机作为驱动电机的控制、调速系统

永磁同步机根据定子电流波形的不同可分为矩形波同步永磁电机和正弦波永磁同步电机,而矩形波永磁同步电机又称为永磁无刷直流电机。变频调速是永磁同步电机的基本调速方式,其基本原理与感应电机的变频调速原理相同。在理想情况下,永磁无刷直流电机的气隙磁通是矩形波,定子电动势也是矩形波,三相合成产生恒定的电磁转矩,没有转矩纹波。而实际工作时由于磁饱和等因素的影响会产品生脉动的梯形波电磁转矩。永磁无刷电机、转子位置传感器和逆变器构成自控式永磁无刷直流电机,通过转子位置传感器提供的信号控制变压变频装置的逆变器换流,从而达到改变定子绕组的供电频率。

5 控制器的选择

控制器的选择主要依据电动汽车所用驱动电机的情况而定,当驱动电机为直流电机时可采用直流斩波器或PWM调速方式;当驱动电机为交流电机时可采用三相交流PWM或变频调速方式。以直流电机驱动为例,电机控制器的选择如下:首先选择电压等级,当电池电压确定后即可确定电机控制器的电压等级。关键是确定电机控制器的容量,也就是说电流大小的确定,电机控制器电流大小的确定,主要依据电机的容量来确定。如果电池的电压等级为312V,电机的电压等级为230V,电机为YQ57型的变频牵引异步电动机,则电机控制器电流的选择可依公式计算可得:电机的额定电流IN=192A,低速起动时的起动转矩为2TN,,对应的起动电流约为2IN,再考虑安全余量,电机控制器的电流大小选择为600A。

6 结束语

由以上介绍可知,电机控制器是电动汽车的主要部件之一。直流电动机很早就被用作电动汽车的驱动电机,因此,直流驱动系统技术成熟,在早期产生的电动汽车上有很大一部分是采用直流牵引电动机和与之相对应的直流驱动技术主。新型电动汽车正在越来越多的采用性能更为优越的交流电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机,并向大功率、高转速、高效率和小型化方向发展,随着新型驱动电机的应用,新的驱动技术也正在越来越广泛地应用在电动汽车上,加上新型电池的出现,将会大大推动电动汽车的发展。

摘要：该文简要介绍电动汽车常用电机控制器的种类、结构、工作原理、特点和选择。

关键词：电动汽车,电机控制器,种类,原理,结构,特点

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[5]李书田.机电一体化职业培训教程[M].北京:中央广播电视大学出版社,2008.

性能简介 篇8

随着全球能源危机的加深,各种问题逐渐凸现出来。日益枯竭的石油资源、大气污染严重,全球温度变高,各国政府逐渐认识到节能的重要性,所以纷纷支持节能减排这项工作,节能和减排是未来汽车发展的的主攻方向,电动汽车的发展将以最佳的途径来解决这两个技术难题。

1 电动汽车对电池的要求

电动汽车的能量主要来源于蓄电池,所以蓄电池的性能的好坏将直接关系到电动车整体性能。电动车蓄电池的主要性能指标包括能量、功率和使用寿命等,从而大多选择高性能的电池来参与电动汽车的开发设计。

用于电动汽车的电池电源必须满足比能高、比功率大、充电时间短、续行里程长、使用寿命长,使用成本低等要求。这样才能为设计出更好的电动汽车提供必要的准备。

在使用中的充电技术的好坏也是保证电池安全可靠和车辆正常使用的必要条件。

2 蓄电池种类

2.1 铅酸蓄电池

铅酸蓄电池广泛用于内燃机电源启动汽车中,它是一个成熟的电动汽车电池。其可靠性,廉价性、实用性,基本上能满足电动汽车的电力需求。但它也有两大弊端:一是比能量低,另一种是寿命短,电动车辆牵引铅酸电池是比较大的。根据标准的动力电池是基于5个小时的电池放电率的设计的,采用大电流放电过程,特别是电动汽车起动时,需要额定电流的2倍以上的电量,一般铅酸蓄电池的电动汽车可充放电寿命约为800次。充电时间较长,不容许大电流放电,寿命相对较短。因此,铅酸蓄电池作为动力电池的电动汽车主要用在要求不高的速度,行驶距离不长的情况下,如电动牵引车,电动叉车,电动高尔夫球车等。

2.2 镍镉蓄电池

其具体的能源55Wh/Kg,有比190W/Kg更多的力量。可快速充电,使用寿命要比铅酸电池两倍还多。充放电次数高达2000次,但其价格是铅酸电池的4-5倍。其最初的收购成本可能会很高,但因为其能量和生命比的优势,因此实际成本并不比铅酸电池高很多。然而,镍,镉是重金属,容易造成环境污染。

2.3 镍氢电池

也属于碱性电池,镍镉电池,其特征是相似的,镍镉电池的特点是相似的。但是,镍氢电池不含有铜,铅,不存在重金属污染。其主要优点是相对寿命较长,但由于其镍的组成部分达到了60%,众所周知,镍的价格是十分昂贵的,导致镍氢电池的高价格,所以目前在实践中应用还不是很多。

2.4 燃料电池

燃料电池的目前存在的问题是:质子交换膜的机械强度还不是很高;耐高温性较差(>110℃);铂催化剂由于空气中的粉尘、一氧化碳、硫化物等极易污染中毒失效。燃料电池是利用氢气和氧气的化学反应过程中产生电力这一原理发展而来的。其能量转换率,燃料电池的化学能量转换效率高达100%,实际的效率目前已达到60%-80%。燃料电池的主要优点是:由此产生的排放是水和水蒸汽,零污染;转换效率高;没有机械振动,低噪音,低辐射;氢原料资源丰富,且氢的化学元素质量是很轻的,导热性和燃烧性都很好,最好的导热性和燃烧的元素,1公斤氢气和汽油3.8L的热值相当。

燃料电池目前的问题是:质子交换膜的机械强度不是很高,耐温性差(>110℃);铂催化剂由于空气中的粉尘、一氧化碳、硫化物等极易污染中毒失效。

2.5 锂电池

它的最大优点是比能量高,种类也比较多,常见的有锂离子电子、高温锂熔盐电池、锂聚合物电池和锂聚合物团体电解质电池等。它的比能量理论值为570w.h/Kg,目前达到的比能量为100w.h/Kg,比功率是200W/Kg。循环使用寿命为1200次,充电时间2-4小时。

3 蓄电池对充电技术的要求

纯电动汽车的充电站建设,其建设方式和建设要求需根据实际情况而确定。但随着纯电动汽车的逐步推广和产业化以及电动汽车技术的日益发展,纯电动汽车对充电技术要求表现出了一致的趋势,充电站的发展方向。

3.1 充电快速化

相比发展前景良好的镍氢和理离子动力蓄电池而言,传统铅酸类蓄电池以其技术成熟、成本低、电池容量大、跟随负荷输出特性好和无记忆效应等优点,但同样存在着比能量低、一次充电续驶里程短的问题。因此,在目前动力电池不能直接提供更多续驶里程的情况下,如果能够实现电池充电快速化,从某种意义上也就解决了电动汽车续驶里程短这个致命弱点。

3.2 充电通用化

在多种类型蓄电池、多种电压等级共存的市场背景下,用于公共场所的充电装置必须具有适应多种类型蓄电池系统和适应各种电压等级的能力,即充电系统需要具有充电广泛性,具备多种类型蓄电池的充电控制算法,可与各类纯电动汽车上的不同蓄电池系统实现充电特性匹配,能够针对不同的电池进行充电。因此,在纯电动汽车商业化的早期,就应该制定相关政策措施,规范公共场所用充电装置与电动汽车的充电接口、充电规范和接口协议等。

3.3 充电智能化

制约纯电动汽车发展及普及的最关键问题之一是储能电池的性能和应用水平。优化电池智能化充电方法的目标是要实现电池的无损充电,监控电池的放电状态,避兔过放电现象,从而达到延长电池的使用寿命和节能的目的。充电智能化的应用技术发展主要体现在以下方面:

(1)优化的、智能充电技术和充电机、充电站;(2)电池电量的计算、指导和智能化管理;(3)电池故障的自动诊断和维护技术等。

3.4 电能转换高效化

只用电能提供能量的电动汽车,它的耗能指标与它所耗消耗的能源的费用息息相关。要想降低电动车的运行能耗,节约开支,就得提高电动汽车产业化水平,我们应从电能转换率和建造成本上来考虑这一问题,应先选择能量转换率高的充电装置,同时也要降低各方面的开支,选择一些成本低的充电装置,目前,国内最常见的就是选用集中隔离型充电装置等。

3.5 充电集成化

本着子系统小型化和多功能化的要求,以及电池可靠性和稳定性要求的提高,充电系统将和电动汽车能量管理系统集成为一个整体,集成传输晶体管、电流检测和反向放电保护等功能,无需外部组件即可实现体积更小、集成化更高的充电解决方案,从而为电动汽车其余部件节约出布置空间,大大降低系统成本,并可优化充电效果,延长电池寿命。

4 蓄电池的充电方式

电动汽车的充电装置可分为车载充电装置和非车载充电装置,车载充电装置是安装在电动车辆上的充电设备,包括车载充电机、车载发电机组和运行能量回收装置。它完全是根据车辆所配置的蓄电池而设计的,针对性强。

非车载充电装置,就是地面充电站。它可以满足所有各种电池的充电。

4.1 常规充电方式

常规充电方式采用的是恒压恒流对蓄电池进行充电。它主要以0.35I5(5小时将蓄电池所充电放完所对应的电流)进行充电,充电电流较小。如蓄电池容量为360Ah,则进行充电时,充电电流为25.2A,充电时间较长,可达8小时左右。充电器的安装和使用成本较低。电动汽车家用充电机和小型充电站多采用这一模式。车载充电机也是电动汽车常用的一种充电装置。只要配置有车载充电电动汽车,充电时只要将充电机的电源插头插入220V电源上即可进行充电。这种充电模式没有特殊的要求,什么时候充电完全由用户自行决定。典型的充电时间为8-10h(OC达到95%以上)。

4.2 快速充电

快速充电采用大电流对蓄电池进行充电,通常电流达到150—400A,快速充电是在短时间内用大流对蓄电池进行补充电的一种方式。如现在在大城市建设的充电桩。

4.3 更换蓄电池组方式

当电动汽车用户的蓄电池组电能耗尽时只需将车辆开到指定区域,用专用设备将耗尽电能的蓄电池组换下,装入已充满电能的备用蓄电池组。通常这一过程一般在电池更换站进行,时间10min左右,因此这一方式又称为加电站。不过这一方式目前正在建设之中另外这一充电方式还必须有足够大的空间用来存放蓄电池组,还必须有相应的充电设备,不管是采用快速充电还是采用一般的充电,要有比较多的充电设备。

4.4 移动充电方式

电动汽车蓄电池对充电方式有较高的要求,最适于它的方式就是在路上巡航充电,即移动式充电。移动充电一般是将移动充电系统埋设在一定的区域,这种情况下电动汽车不必去充电站,只要电动汽车开到充电区即可进行充电。

接触式和感应式移动方式充电系统都可实施。对接触式移动充电系统来说,一般必须在车辆的底部安装接触拱,通过与埋设在路面上的充电系统相接触,车辆通过移动充电区时,通过接触拱即可给电动汽车进行充电。

5 结论

电动汽车是“十二五”国家大力发展的方向,是七大新兴产业的一个方面,是国家重点扶持和技术支持的。随着电动汽车的生产技术和各汽车厂家研发的投入不断增加,电动汽车产业必将迎来一个大发展的时代。只有研发出一种智能、快速的充电的方式,才能跟得上电动汽车发展的脚步。

充电技术的发展与电动汽车的发展密切相关,只有集成全社会各方面的力量和技术,充分谐调,通力合作,才能进一步促进电动汽车产业和充电技术的前进。

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性能简介 篇9

电动汽车的主要动力源是电池, 电池技术一直是制约电动汽车商业化发展瓶颈。因此大力发展包括电动汽车用高性能电池成为世界各国政府及企业的发展方向之一。天津力神电池股份有限公司紧跟世界电源技术和市场发展趋势, 积极投入大量资金和人力进行锂离子动力电池研制。公司成立于1997年12月, 主要从事绿色高能电池研发、生产和经营, 是迄今国内投资规模最大、技术水平较高的锂离子蓄电池生产企业。公司坐落于天津新技术产业园区华苑产业园, 拥有国家企业技术中心, 建有经验丰富的国内专家、工程师组成的研发和技术团队, 配有国内先进的分析、测试设备, 可保证快速、高效开发出各种新技术和新产品, 满足市场需求。

2007年初, 力神公司承担了国家863“电动汽车高性能锂离子动力蓄电池系统研制”项目, 留学归国人员许刚博士任项目负责人。该项目主要研制HEV用高功率型和EV用高能量型两种型号高性能动力型单体锂离子蓄电池以及以上述单体为单元的电动汽车用动力系统, 目前已成功开发出磷酸铁锂11Ah的EV用电池和5Ah的HEV用电池, 电池采用高安全性、热稳定性强的磷酸铁锂为正极材料, 配合高容量、循环性能优异的中间相碳微球负极材料, 采用具有热保护闭孔功能的三层复合隔膜, 电解液采用含防过充添加剂及负极成膜添加剂的功能型电解液。在电池结构设计上采用多个卷绕式极组内部并联组合, 考虑电池功率性能适当增加了极耳数量。