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Capítulo 8
LOS MOTORES ELÉCTRICOS, LOS GENERADORES, Y LOS CONTROLES
LOS OBJETIVOS
Después de estudiar Capítulo 8, el lector podrá:
1. Describa la operación de CD y corriente alterna motores eléctricos.
2. Explique cómo surte efecto un motor de CD de brushless.
3. Discuta las ventajas y las desventajas de usar motores eléctricos en vehículos eléctricos híbridos.
4. Explique qué tan eléctrico el poder timoneando fábrica.
5. Describa cómo surte efecto un convertidor CD A CD.
6. Discuta cómo surte efecto un invertidor CD A CORRIENTE ALTERNA.
TECLEE TÉRMINOS
ACIM 140
El motor de Conscripción de corriente alterna 140
El motor de corriente alterna 141
El inducido 138
Los Brushless Transportan por Vehículo 140
El conmutador 138
El motor de CD 138
El Ruido Eléctrico 139
La electromagnética 135
El electromagnetismo 135
Los discos de corta duración 151
Fundente 134
Hp 138
IGBT 144
El invertidor 150
IPM 141
KW 138
Las Leyes de Lenz 137
La piedra imán 133
Halderman
Ch 001
El magnetismo 133
MOSFET 150
PDU 143
La permeabilidad 134
Polo 133
PWM 141
La renuencia 134
El resolvente 145
La Regla de Mano Derecha 135
El rotor 138
El motor de CD sin sentido 141
SPM 141
El Rotor de la Jaula de Ardilla 140
El estator 138
CREO A DEL 8–1 libremente la nota natural suspendida que el imán apuntará hacia lo magnético Polo Norte._
EL 8–2 DE LA FIGURA SI UN IMÁN SE QUEBRARA O ES AGRIETADO,
SE CONVIERTE EN DOS IMANES MÁS DÉBILES._
Los Fundamentos de Magnetismo
El magnetismo es una forma de energía que se generó por el movimiento de electrones y alineación de átomos
en algunos materiales. Es reconocido por la atracción que ejerce sobre otros materiales. Guste la electricidad, el
magnetismo no puede verse. Puede estar explicado en teoría, sin embargo, porque cabe ver los resultados de
magnetismo y reconocer las acciones que causa.
Un tipo de mineral de hierro, un tipo de piedra imán designada, existe como un imán en naturaleza.
&TAURO; VEA 8–1 DE LA FIGURA.
Muchos otros materiales pueden ser artificialmente magnetizados hasta cierto punto, dependiendo de su
contenido de estructura atómica o de hierro. Los metales que no contienen planchan, metales poco ferrosos
designados, no pueden ser magnetizados. Los metales que contienen planchan, metales ferrosos designados,
pueden ser magnetizados. El hierro dulce, que tiene carbón bajo contenido, es muy fácil para magnetizar. Los
metales Nonferrous, como aluminio, y elementos no metálicos, como vaso, la madera, y el plástico, no pueden
ser magnetizados en absoluto.
LE APLICA DELINEADOR A DE FUERZA que Las líneas que crea un campo de fuerza alrededor
de un imán - se cree - le son causados por el camino grupos de átomos están alineados en el material magnético.
En una barra imantada, las líneas son concentradas a ambos extremos de la barra y la forma los lazos cerrados,
paralelos en tres dimensiones alrededor del imán. La fuerza no fluye a lo largo de estas líneas la corriente muy
eléctrica fluye, pero las líneas tienen dirección. Se despojan de un borde, o empujan con una pértiga, del imán
y entran en el otro extremo; NUNCA se intersectan. &TAURO; VEA 8–3 DE LA FIGURA.
Ch 002 Halderman
LOS FUNDAMENTOS DE MAGNETISMO (CONTINUADO)
Los fines de opuesto de un imán son llamados sus polos del norte y del sur. En realidad, deberían ser
llamados el “ norte buscando ” polos “que buscan ” y “ sur ”, porque buscan Polo Norte de la tierra y Polo Sur,
respectivamente.
Mientras más fuerte el imán, las más líneas magnéticas que se forma. Las líneas magnéticas de fuerza,
también le llamaron al fundente magnético, o las líneas de fundente, la forma un campo magnético. Los
términos campo magnético, líneas de fuerza, fundente, y las líneas de fundente son usados de forma
intercambiable.
La densidad de fundente se refiere al número de líneas de fundente por unidad de área. Para determinar
densidad de fundente, divida el número de líneas de fundente por el área en el cual el fundente existe. Por
ejemplo, 100 líneas de fundente divididas por un área de 10 los cuadran iguales de centímetros una densidad de
fundente de 10. Un campo magnético puede ser medido usando un calibre de Gauss, puede ser llamado para
científico alemán Johann Carl Fredrick Gauss (1777–1855).
Las líneas magnéticas de fuerza pueden verse esparciendo muy bien limaduras de hierro o el polvo en una
hoja de papel proveyó parte superior de un imán. Un campo magnético también puede ser observado usando
una brújula. Una brújula es simplemente un imán delgado o una aguja de hierro magnetizada balanceada en un
pivote. La aguja girará para el punto hacia el polo opuesto de un imán. Puede ser muy sensitiva para los campos
magnéticos pequeños. Desde que es un imán pequeño, una brújula usualmente tiene un borde marcado N y la
otra S marcada. &TAURO; VEA 8–4 DE LA FIGURA.
ATRAER LA ATENCIÓN O REPELER Los polos de un imán son llamados norte (N) y sur (S)
porque cuando un imán es suspendido libremente, los polos tienen tendencia a apuntar hacia el norte y Hacia el
Sur los Polacos de la tierra.
Las líneas magnéticas de fundente egresan del Polo Norte del imán y se doblan aproximadamente para
entrar en el Polo Sur. Un número igual de líneas egresa e introduce, así es que la fuerza magnética es iguales en
ambos polos de un imán. Las líneas de fundente son concentradas en los polos, y por eso la fuerza magnética (la
densidad de fundente) es más fuerte en los fines.
Los polos magnéticos se comportan como partículas positivamente y negativamente cargadas a la cuenta.
Cuando a diferencia de polos es colocado uno al lado del otro, las líneas egresan de un imán y entran en el otro.
Los dos imanes son juntados por líneas de fundente y los dos campos magnéticos se incorporan a lo convertido
en lo grande. Si como polos es colocado uno al lado del otro, el fundente corvo le aplica delineador a la cabeza
conveniente adelante, separando a la fuerza los imanes. Por consiguiente, guste los polos de un imán repelen y
los polos diferentes atraen la atención. &TAURO; VEA 8–5 DE LA FIGURA.
Las líneas de fundente DE PERMEABILIDAD Magnetic no pueden ser aisladas. No hay material
conocido a través del cual la fuerza magnética no pasa, si la fuerza es lo suficientemente fuerte. Sin embargo,
algunos materiales dejan la fuerza pasar sin embargo más fácilmente que otros. Este grado de pasaje es llamado
permeabilidad. El hierro le da pasada a las líneas magnéticas de fundente a través de mucho más fácilmente
que aire, así es que hierro son muy permeables.
LA RENUENCIA Mientras no hay el aislador absoluto para el magnetismo, ciertos materiales resisten el
pasaje de fuerza magnética. Esto puede ser comparado con resistencia dentro de un circuito eléctrico. El aire no
permite pasaje fácil, así es que el aire tiene una renuencia alta. Las líneas magnéticas de fundente tienen
tendencia a concentrarse en materiales permeables y evitar materiales renuentes. Al igual que con electricidad,
la fuerza magnética sigue el camino de resistencia mínima.
CREO EL 8–3 Magnetic le aplique delineador a de permiso de ausencia de fuerza el Polo Norte y regreso
Halderman
Ch 003
al Polo Sur de una barra imantada._
TECH DELE PROPINA
Un Magnet Chiflado Se Convierte en Dos Imanes
Los imanes están comúnmente usados en cigüeñal del vehículo, árbol de levas, y rotan sensores de
velocidad. Si un imán está herido y se raja o se quiebra, el resultado es dos imanes de fuerza más
pequeña. Porque la fuerza del campo magnético se acorta, el voltaje de salida del sensor se acorta
también. Un problema típico ocurre cuando un sensor magnético del cigüeñal se vuelve agrietado,
resultante en una ninguna condición de principio. Algunas veces el sensor agrietado surte efecto bastante
bien para echar a andar un motor que hace girar en las velocidades de normalidad pero no surtirá efecto
cuando el motor esté frío y haga girar más lentamente. &TAURO; VEA 8–2 DE LA FIGURA.
CREO limaduras de Hierro DEL 8–4 o una brújula puede usarse para observar las líneas magnéticas de
fuerza._
CREO que los polos magnéticos DEL 8–5 se comportan como partículas eléctricamente cargadas a la
cuenta – a diferencia de polos atrae y gustan los polos repelan._
TECH DELE PROPINA
Magnetice Una Aguja Acerada
Un pedazo de acero puede ser magnetizado frotando un imán en una dirección a lo largo del acero. Esto
causa que los átomos se pongan en fila en el acero, así es que actúa como un imán. El acero a menudo
no permanecerá magnetizado, mientras el imán verdadero es permanentemente magnetizado.
Cuando el hierro dulce o el acero es usado, como un clip, se desmagnetizará rápidamente. Los
átomos en una aguja magnetizada pueden ser disturbados calentándolo o dejando caer la aguja en un
objeto duro, lo cual causaría que la aguja se desmagnetice. El hierro dulce es usado dentro de bobinas de
ignición porque no retendrá su magnetismo.
CREO que la A DEL 8–6 el campo magnético rodee un conductor que conlleva corriente._
TECH DELE PROPINA
La Electricidad y el Magnetismo
La electricidad y el magnetismo se relacionan estrechamente porque cada vez que una corriente eléctrica
fluye a través de un conductor, un campo magnético es creado. Cuando un conductor es movido a través
de un campo magnético, una corriente eléctrica es creada. Esta relación puede estar resumida como
sigue:
• la electricidad crea magnetismo.
• el magnetismo crea electricidad.
DE PUNTO DE VISTA DE UN TÉCNICO DE SERVICIO, ESTO ES
IMPORTANTE PORQUE LOS ALAMBRES LLEVANDO CORRIENTE
SIEMPRE DEBERÍAN SER ENCAMINADOS COMO LA FÁBRICA
INTENTASE EVITAR CAUSAR INTERFERENCIA CON OTRO
CIRCUITO O EL COMPONENTE ELECTRÓNICO. ESTO ES
ESPECIALMENTE IMPORTANTE AL INSTALAR O REPARAR
Ch 004 Halderman
TAPÓN DE LA CHISPA ENVÍA UN TELEGRAMA, CUÁL
CONLLEVAN ALTOS VOLTAJES Y PUEDEN CAUSAR UNA BUENA
CANTIDAD DE INTERFERENCIA ELECTROMAGNÉTICA.
El electromagnetismo
Los científicos DE PRINCIPIOS descubrieron alrededor de 1820 esos conductores que conllevan corriente
está también rodeado por un campo magnético. La creación de un campo magnético por el uso de una corriente
eléctrica es llamada electromagnetismo. Estos campos pueden estar hechos muchas veces más fuerte que esos
imanes convencionales circundantes. También, la fuerza magnética del campo alrededor de un conductor puede
controlarse cambiando la corriente. Como la corriente aumenta, más líneas de fundente son creadas y el campo
magnético se incrementa y se fortalece. Como la corriente se agota poco a poco, el campo magnético se contrae,
o se derrumba. Estos descubrimientos grandemente ensancharon los usos prácticos de magnetismo y abrieron
un área de estudio conocido como la electromagnética.
CREAR UN imán de la A DEL ELECTROMAGNETO puede ser creado magnetizando un pedazo de
hierro o acero o usando electricidad para hacer un electromagneto. Una forma fácil para crear un
electromagneto debe envolver una uña con 20 vueltas de alambre aislado y conectar los cabos para las
terminales de una batería de pila seca de 1.5 voltios. Estando energizada, la uña se convertirá en un imán y
podrá recoger tachuelas u otros objetos acerados pequeños.
CONDUCTOR RECTO El campo magnético rodeando un conductor que conlleva corriente recta, existe a
lo largo de la longitud entera del alambre. La fuerza de la corriente decide cuántos el fundente que las líneas allí
serán y hasta dónde expulsa que se extienden de la superficie del alambre. &TAURO; VEA 8–6 DE LA
FIGURA.
Los cilindros de fundente DE REGLA Magnetic DE MANO DERECHA tienen dirección, lo mismo
que las líneas de fundente rodeando una barra imantada tienen dirección.
La mayoría de circuitos automotores usan la teoría convencional de flujo actual -), y por eso la regla de
mano derecha se usa para determinar la dirección de las líneas magnéticas de fundente (+ para. &TAURO;
VEA 8–7 DE LA FIGURA.
EL CAMPO INTERACTION Los cilindros de fundente rodeando conductores que conllevan corriente
interactúele otros campos magnéticos. En las siguientes ilustraciones, el símbolo cruzado (+) indica corriente
moviéndose hacia dentro, o fuera de usted. Representa la cola de una flecha. El símbolo del punto (• )
representa una punta de flecha e indica corriente moviéndose hacia afuera. Si dos conductores llevan corriente
adentro al frente de direcciones, sus campos magnéticos también alternan adentro al frente de direcciones. Si
son colocados paralelas, las líneas de fundente contrario entre los conductores crean un campo magnético
fuerte. Conductores que conllevan corriente tienden a mudarse de un campo firme en un campo débil, así es que
los conductores se quitan el uno del otro. &TAURO; VEA 8–8 DE LA FIGURA.
Si los dos conductores llevan corriente en la misma dirección, sus campos están en la misma dirección. Las
líneas de fundente entre los dos conductores cancelan mutuamente fuera, que sale uno campo muy débil entre
ellas. Los conductores están dibujados en este campo débil, y tienden a moverse hacia cada quien.
TRANSPORTE POR VEHÍCULO motores DE PRINCIPIO Electric, como motores del arrancador
del automóvil, use esta interacción del campo para cambiar energía eléctrica en la energía mecánica. Si acarreo
de dos conductores actual en direcciones opuestas es colocado entre fuertemente del norte y polos del sur, el
campo magnético del conductor le interactúa los campos magnéticos de los polos. El campo que gira en sentido
del reloj del conductor sobresaliente agranda los campos de los polos y crea un campo firme debajo del
Halderman
Ch 005
conductor. El conductor luego intenta ascender para salir de este campo firme. El campo que gira contrario al
reloj del conductor inferior agranda el campo de los polos y crea un campo firme por encima del conductor. El
conductor luego intenta moverse hacia abajo para salir de este campo firme. Estas fuerzas causan el centro del
motor, donde los conductores son montados, para cambiar de dirección en sentido de las manecillas del reloj.
&TAURO; VEA 8–9 DE LA FIGURA.
EL CONDUCTOR DE LA BOBINA Si varios lazos de alambre son convertidos en una bobina, la
densidad magnética de fundente es intensificada. Las líneas de fundente alrededor de una bobina equivalen a las
líneas de fundente alrededor de una barra imantada. &TAURO; VEA 8–10 DE LA FIGURA.
Egresan del Polo Norte y entran en el Polo Sur. El campo magnético de una bobina puede ser intensificado
aumentando el número de vueltas en el alambre, aumentando la corriente a través de la bobina, o ambos.
LOS ELECTROMAGNETOS El campo magnético rodeando una bobina que conlleva corriente de
alambre pueden ser fortalecidos usando un corazón suave de hierro. Porque el hierro dulce es muy permeable,
las líneas magnéticas de fundente lo atraviesan fácilmente. Si un pedazo de hierro dulce es metido adentro de un
conductor enroscado, las líneas de fundente se concentran en el corazón de hierro, en vez de paso a través del
aire, cuál es menos permeable. La concentración de fuerza grandemente aumenta la fuerza del campo
magnético dentro de la bobina. Las bobinas con un corazón de hierro son llamadas electromagnetos. &TAURO;
VEA 8–11 DE LA FIGURA.
EL ELECTROMAGNETISMO (CONTINUADO)
CREO EL 8–7 La regla de mano derecha para la dirección magnética del campo es usado con la teoría
convencional de flujo del electrón._
CREO que los motores eléctricos DEL 8–9 usen la interacción de campos magnéticos para producir energía
mecánica._
RESUELVO Conductores DEL 8–8 con oponerme a campos magnéticos se moverán aparte en campos más
débiles._
EL 8–10 DE LA FIGURA Las líneas magnéticas de fundente rodeando una apariencia de la bobina parecido a
esos rodeando una barra imantada._
CREO que el Voltaje DEL 8–12 puede ser inducido por el movimiento relativo entre un conductor y las líneas
magnéticas de fuerza._
EL 8–11 DE LA FIGURA UNOS CONCENTRADOS DE CORAZÓN DE
HIERRO LAS LÍNEAS MAGNÉTICAS DE FUERZA RODEANDO UNA
BOBINA._
La Inducción Electromagnética
Las líneas de fundente DE PRINCIPIOS Magnetic pueden crear una fuerza electromotriz, o un voltaje, en
un conductor si ya sea el fundente le aplica delineador o el conductor se mueve. Este movimiento es llamado
movimiento relativo. En otras palabras, hay movimiento relativo entre el fundente le aplica delineador y el
conductor. Este proceso es llamado conscripción, y la fuerza electromotriz resultante es llamada voltaje
inducido. Esta creación de un voltaje en un conductor por un campo magnético emocionante es llamada
inducción electromagnética. Si el conductor está en un circuito completo, la corriente fluye.
El voltaje es inducido cuando las líneas magnéticas de fundente están quebradas por un conductor. Este
movimiento relativo puede ser un conductor moviéndose a través de un campo magnético o un campo
Ch 006 Halderman
magnético moviéndose a través de un conductor estacionario (como en alternadores y bobinas de ignición). En
ambos casos, el voltaje inducido es generado por el movimiento relativo entre el conductor y el fundente
magnético le aplica delineador a. El voltaje más alto es generado cuando el movimiento está en ángulos
correctos. &TAURO; VEA 8–12 DE LA FIGURA.
El voltaje DE FUERZA DE VOLTAJE Induced depende de líneas magnéticas de fundente estando
quebrado por un conductor. La fuerza del voltaje depende de la tasa en la cual las líneas de fundente están
quebradas. El más fundente le aplica delineador a quebrado por unidad de tiempo, lo más gran el voltaje
inducido. Si un conductor solo rompe un millón fundente le aplica delineador por segundo, un voltio es
inducido.
Hay cuatro formas para aumentar voltaje inducido:
Y TAURO; Aumente la fuerza del campo magnético, tan hay más líneas de fundente.
Y TAURO; Aumente el número de conductores que rompen las líneas de fundente.
Y TAURO; Aumente la velocidad del movimiento relativo entre el conductor y las líneas de fundente a fin de
que más líneas estén quebradas por unidad de tiempo.
Y TAURO; Aumente el ángulo entre las líneas de fundente y el conductor para un máximum de 90 grados.
No hay voltaje inducido si los conductores se mueven paralelamente para, y no quebrantan a cualquier,
funden líneas, como se muestra adentro y TAURO; EL 8–13 DE LA FIGURA.
El máximo voltaje es inducido si los conductores rompen líneas de fundente en 90 grados y las
disminuciones de voltaje cuando las líneas de fundente están cortadas en ángulos entre 0 y 90 grados.
&TAURO; VEA 8–14 DE LA FIGURA.
El voltaje puede ser electromagnéticamente inducido, y puede ser medido. El voltaje inducido crea
corriente. La dirección de voltaje inducido (y la dirección en la cual la corriente se mueve) es llamada polaridad
y depende de la dirección de las líneas de fundente, así como también la dirección de movimiento relativo.
Una corriente inducida se mueve a fin de que su campo magnético se opone al movimiento tan inducido la
corriente. Este principio es llamado la ley de Lenz. El movimiento relativo entre un conductor y un campo
magnético está opuesto por el campo magnético de la corriente que ha inducido.
CREO QUE EL 8–13 Ningún voltaje es inducido si el conductor es movido en la misma dirección como las
líneas magnéticas de fuerza (el fundente le aplica delineador a)._
CREO QUE EL VOLTAJE DE MÁXIMUM DEL 8–14 ES INDUCIDO
CUANDO LOS CONDUCTORES TOMAN UN ATAJO POR LAS LÍNEAS
MAGNÉTICAS DE FUERZA (EL FUNDENTE LE APLICA DELINEADOR A)
EN UN ÁNGULO DE 90 GRADOS._
Los Motores Eléctricos
El poder MOTOR ELÉCTRICO del motor eléctrico DE PODER es expresado en kilovatios (kW).
Éste es el estándar internacional preferido para evaluar poder mecánico y eléctrico. Un motor de 100 % de
eficiente produciría un kilovatio de poder mecánico con un aporte de un kilovatio de poder eléctrico. Un
kilovatio es igual a 1,000 vatios. Un vatio es la cantidad de poder que levantaría un objeto pesando 3.6 onzas
(102 gramos) una distancia de 39 pulgadas (un metro) en un segundo. La escala de vatio de medida de poder
lleva el nombre del ingeniero escocés James Watt. Un hp es igual a 746 vatios. La valuación del hp fue
desarrollada por el Vatio a finales de los 1700s cuando los caballos fueron la fuente de la cañería maestra de
Halderman
Ch 007
poder. El vatio quiso que una forma exprese la cantidad de poder disponible de máquinas de vapor en los
términos que podrían fácilmente ser comprendidos. Haciendo algunos experimentos simples, él determinó que
550 libras de pie por segundo fueron el poder producido por un caballo común. Esto quiere decir que el caballo
podría levantar que un peso de 550 libras de un hacen el pie de en el un segundo.
La mayoría ELÉCTRICA DE OPERACIÓN DEL MOTOR el trabajo de motores eléctricos por el
electromagnetismo y el principio básico que hay una fuerza mecánica en cualquier alambre cuando transmite
electricidad mientras es contenida dentro de un campo magnético. La fuerza está descrita por la ley de fuerza
Lorentz y es perpendicular para ambos el alambre y el campo magnético.
En un motor eléctrico, la parte rotativa (usualmente por dentro) es llamada el rotor, y la parte estacionaria
es llamada el estator. El motor contiene electromagnetos que son herida en un marco. Un principio básico de
electromagnetismo es que un campo magnético rodea a cada conductor llevando una corriente. La fuerza del
campo magnético es aumentada como el flujo actual (en los amperios) sea aumentado.
Dentro de la vivienda del arrancador está un campo fuertemente magnético creado por los imanes de la
bobina del campo. El inducido, hecho de muchos conductores, es interior instalado este campo magnético
fuerte, con despejo del muy poco entre el inducido y el campo arrolla.
Los dos campos magnéticos actúan juntos, y sus líneas de fuerza “ se agrupan arriba ” o son fuertes adelante
un lado del alambre del lazo del inducido y se debilitan adelante el otro lado del conductor. Esto causa que el
conductor (el inducido) se mueva del área de fuerza magnética fuerte del campo hacia el área de fuerza
magnética débil del campo.
Esto causa que el inducido gire. Esta rotación que la fuerza (la fuerza de torsión) aumenta como la corriente
fluyendo a través del motor del arrancador aumenta. La fuerza de torsión de un arrancador es determinada por la
fuerza de los campos magnéticos. La fuerza magnética del campo es mea sured en vueltas de amperio. Si la
corriente o el número de vueltas de alambre es aumentada, la fuerza magnética del campo es aumentada.
&TAURO; VEA 8–15 DE LA FIGURA.
Uno de los primeros motores rotativos electromagnéticos fue inventado por Michael Faraday en 1821. El
motor clásico de CD usa un inducido rotativo en forma de un electromagneto con dos polos. Un interruptor
rotativo llamó que un conmutador pone al revés la dirección de la corriente eléctrica dos veces a cada ciclo,
para fluir a través del inducido a fin de que los polos del electromagneto empujen y tiren en contra de los
imanes permanentes en el exterior del motor. Como los polos del electromagneto del inducido pasan los polos
de los imanes permanentes, el conmutador pone al revés la polaridad del electromagneto del inducido. Durante
ese instante de cambiar polaridad, la inercia mantiene operando el motor en la dirección correcta. Un motor
típico de CD hoy usa cuatro polos, como se muestra adentro y TAURO; EL 8–16 DE LA FIGURA.
Cuando la bobina está accionada en un motor eléctrico simple, un campo magnético es generado alrededor
del inducido. El lado izquierdo del inducido es apartado a la fuerza del imán izquierdo y se traza hacia la
derecha, causando rotación. El inducido continúa girando. Cuando el inducido se vuelve horizontalmente
aliado, el conmutador pone al revés la dirección de corriente a través de la bobina, poniendo al revés el campo
magnético. El proceso luego repite.
La velocidad del motor de CD generalmente depende de una combinación del voltaje y la corriente
fluyendo en las bobinas motoras y la carga motora o frenando fuerza de torsión. Lo siguiente es los principios
básicos de un motor típico de CD:
Y TAURO; La velocidad del motor es proporcional para el voltaje aplicado.
Y TAURO; La fuerza de torsión es proporcional para la corriente aplicada.
Y TAURO; La velocidad se controla típicamente alterando el voltaje o corriente fluye acostumbrando golpea
Ch 008 Halderman
ligeramente en los serpenteos motores o usando un suministro variable de voltaje.
La velocidad también puede controlarse usando un circuito electrónico que cambia el voltaje del suministro
abierto y cerrado mismo rápidamente. Como lo “ adelante ” para el tiempo “ feriado ” es variado para alterar el
voltaje aplicado promedio, la velocidad del motor difiere.
El uso de cepillos en un motor eléctrico tiene muchas desventajas, incluyendo:
1.
Cualquier arcing de los cepillos también causa ruido eléctrico, lo cual puede causar problemas serios
con la electrónica en el vehículo.
2. Los cepillos eventualmente se desgastan y requieren al reemplazo. Esto agranda el mantenimiento
costado del vehículo y podría dar como resultado descontento del cliente debido al fracaso motor y / o
el costo consistió en reemplazo del cepillo.
El Caballo De Fuerza para Gráfica de Conversión Kilowatt
El caballo de fuerza (hp)
El kilovatio (kW)
25
19
50
37
75
56
100
75
125
93
150
112
175
131
200
149
La A DEL 8–16 DE LA FIGURA el recorte típico del motor de tipo de cepillo de CD mostrando el inducido,
el conmutador, y los cepillos en la izquierda toman partido._
EL 8–15 DE LA FIGURA que Los lazos del inducido rotan debido a la diferencia en la fuerza del campo
magnético. Los lazos se mueven de una fuerza del campo fuertemente magnética hacia una fuerza
Halderman
Ch 009
magnética más débil del campo._
?
LA PREGUNTA FRECUENTEMENTE PREGUNTADA
¿Qué Es un “ Motor de tracción ” y una “ Máquina Eléctrica ”?
Un motor de tracción es un motor usado para propulsar un vehículo. La tracción de término proviene del
término de ingeniería que describe lo que debe ocurrir para que una rueda motriz gire y transfiera la
fuerza de torsión de la unidad de propulsión a las ruedas motrices. Al discutir vehículos eléctricos
híbridos, en cualquier momento el motor de tracción de término es usado, describe el motor eléctrico
usado para propulsar el vehículo. La máquina de término se usa comúnmente para describir un motor
eléctrico porque es a menudo más que un motor simple y requiere que controladores y otros
componentes funcionen.
RESUELVO ROTOR DE TIPO DE LA JAULA DE ARDILLA DE LA A DEL
8–17 USADO EN UN MOTOR DE CONSCRIPCIÓN DE CORRIENTE
ALTERNA._
Brushless Motors
Hay dos tipos de motores eléctricos de brushless: El motor de conscripción de corriente alterna y la corriente
alterna motor sincrónico.
EL MOTOR DE CONSCRIPCIÓN DE CORRIENTE ALTERNA Una conscripción de
corriente alterna motora, tal cual usada en el paralelo General de Motores el camión híbrido (PHT), usa
inducción electromagnética del estator para inducir una corriente y por consiguiente crea un campo magnético
en el rotor sin que sea necesario para cepillos. Un motor de conscripción de corriente alterna está también
conocido como una corriente alterna motor asincrónico, o motor de conscripción de corriente alterna (ACIM),
porque permite una cierta cantidad de desliz entre el rotor y el campo magnético cambiante en el estator. El
término instrumento asincrónico que la velocidad del motor no es necesariamente relacionada con la frecuencia
de la corriente fluyendo a través de los serpenteos del estator. Los ACIMs incluyen jaula de ardilla y diseños de
conscripción del rotor bobinado.
Y TAURO; Un rotor de la jaula de ardilla está compuesto cobre paralelamente grueso o los conductores de
aluminio se conectaron a un anillo del mismo material en los fines. Como el estator el campo magnético
alterna, el campo le interactúa el campo magnético establecido por los polos magnéticos del rotor, causando
el rotor para revolver en casi la velocidad del estator rotativo campo magnético. &TAURO; VEA 8–17 DE
LA FIGURA.
Y TAURO; Un diseño alterno es llamado el rotor bobinado. En este caso, el rotor tiene el mismo número de
polos como el estator, y los serpenteos están hechos de alambre. Cuando el estator que el campo magnético
rota y los serpenteos del rotor son puestos en cortocircuito, el estator movimiento del campo magnético
induce un campo en el rotor bobinado, causando el rotor para revolver en casi la velocidad del estator
rotativo campo magnético. &TAURO; VEA 8–18 DE LA FIGURA.
EL MOTOR SINCRÓNICO DE CORRIENTE ALTERNA La corriente alterna que el motor
sincrónico rota exactamente en la frecuencia del suministro o un submúltiplo de la frecuencia del suministro. La
velocidad se controla variando la frecuencia del suministro de corriente alterna y el número de polos en el
estator serpenteando, según la relación:
RPM 120F ÷ p
Ch 0010 Halderman
Donde
La velocidad RPM = Synchronous
La frecuencia de poder de = corriente alterna de la F
P = - el Número de polos, usualmente un número par pero siempre un múltiplo del número de fases
Un circuito electrónico de alternación produce corrientes que conmuta en los serpenteos del estator basados
en la posición de los polos magnéticos en el rotor. El rotor del motor gira en la misma velocidad como el abono
del estator. La velocidad del motor es controlada por la frecuencia de la corriente de corriente alterna siendo
usada.
LOS ROTORES DEL IMÁN PERMANENTE. Los motores Brushless, cuál usan rotores del imán
permanente, producen alto momento de torsión de arranque y son típicamente encima 90 % eficiente. Los
motores del imán permanente Brushless usan dos diseños de rotores:
1.
En un tipo, los imanes permanentes son en los que se encaramó en la superficie exterior del rotor. Éstos
son llamados imanes permanentes de la superficie (SPMs). &TAURO; VEA 8–19 DE LA FIGURA.
2. En el otro tipo, los imanes permanentes son interior alojado la concha exterior del rotor y son llamados
imanes permanentes interiores (IPMs). La Honda Accord, hybrids Ford, y Toyota Hybrids usan una
asamblea del rotor de IPM-TYPE.
En ambos tipos de motores, las bobinas del estator son estacionarias y la asamblea del imán permanente
alterna. La corriente alterna (la corriente alterna) es alimentada para las fases diversas en el estator para meter
los imanes permanentes en el rotor “ perseguir ” el campo magnético cambiante. &TAURO; VEA 8–20 DE
FIGURAS Y 8–21.
La corriente es alimentada en una de las tres fases del estator y mana de una segunda fase. Esta corriente
fluye a través de las fases, actúa como un sensor de la posición, y le ayuda al controlador a decidir cuándo
energizar cuál fase del estator. Éste es algunas veces llamado un diseño del motor de CD sin sentido.
La conscripción transporta por vehículo en reposo levadizo uno corriente muy alta, conocido como la
corriente cerrada del rotor. También producen fuerza de torsión, lo cual es sabido como la fuerza de torsión
cerrada (LRT) del rotor. Como el motor acelera, ambos la fuerza de torsión y la corriente tendrán tendencia a
cambiar con velocidad del rotor si el voltaje es mantenido en un constante nivel.
La puesta en marcha actual de un motor, con un voltaje fijo, descenderá muy lentamente como el motor
acelera y sólo comenzará a caer cuando el motor ha alcanzado al menos 80 % a toda velocidad.
Típicamente, la eficiencia de un motor de conscripción es mayor que 92 % para motores de alta velocidad,
tan tal cual acostumbró en vehículos híbridos eléctricos.
BRUSHLESS MOTORS (CONTINUADO)
El diseño del motor de conscripción de corriente alterna DEL 8–18 DE LA FIGURA Typical._
EL 8–19 DE LA FIGURA que El rotor para la asistencia motora integrada (IMA) usó en la Honda Insight y
Civic es un diseño del imán permanente de la superficie (SPM). Los imanes se hacen de neodymium._
EL 8–20 DE LA FIGURA El rotor en la mayoría de motores eléctricos usados para propulsar vehículos
eléctricos híbridos usa un diseño del imán permanente. Las bobinas rodeando el rotor en el estator son
pulsadas adelante y completamente para controlar la velocidad y la fuerza de torsión del motor._
?
Halderman
Ch 0011
LA PREGUNTA FRECUENTEMENTE PREGUNTADA
¿Es eso una CD o un Motor de corriente alterna?
El vehículo híbrido Honda los estados relacionados en ventas de información que el motor eléctrico usó
en una Honda ayudar a propulsar el vehículo es uno “ el motor de brushless de CD.” Sin embargo, un
motor de CD es usualmente controlado por una anchura de pulso señal modulada (PWM) del
controlador motor, así es que es de hecho un motor sincrónico de corriente alterna. ¿Por qué es eso
llamada una CD motor? Algunos ingenieros del campo han indicado que es más probable debido a
comercializar le concierne. Si el motor de corriente alterna de término fuese usado, entonces algunas
personas pensarían que el vehículo tiene que ser taponado en una corriente alterna conexión de salida
eléctrica. La corriente alterna es creada usando un invertidor, lo cual cambia CD actual de las baterías
para corriente alterna actual para usar antes del motor eléctrico. Muchos compradores del vehículo
pudieron estar confundidos por esta explicación técnica, así el uso del motor de brushless de CD de
término o algún otro término genérico es usado en la literatura de ventas.
EL 8–21 DE LA FIGURA El rotor se ve forzado a girar cambiando la polaridad y la frecuencia de las
bobinas rodeando el rotor._
?
LA PREGUNTA FRECUENTEMENTE PREGUNTADA
¿Cuántos los Motores Electric Están en un Vehículo Hybrid?
Hay diez motores eléctricos, algunas veces que se repita, en la mayoría de vehículos híbridos. Estos
incluyen:
1. Uno o dos motor de paseo en coche (s)
2. El motor para circular el líquido de refrigeración durante el alto sin valor para resguardar del frío a
los pasajeros (Toyotas/Honda Accord Honda Civic)
3. El motor para la dirección asistida eléctrica (los discos de corta duración) (todo)
4. El motor para compresor A/C (el Nuevo Prius y Acuerdo)
5. El motor para enfriar a CVT (el Ford / Toyota/Lexus)
6. El motor para EN (el Acuerdo híbrido, la General Motors PHT, Saturn Vue)
7. El motor (s) para enfriar por aire las baterías HV (todo)
8. El motor para dirección asistida hidroeléctrica (la General Motors 42/36v)
9. El motor en CVT para embragar parque (2004 + Prius)
10. Erija diferencial (Lexus RX400h Highlander 4WD)
?
LA PREGUNTA FRECUENTEMENTE PREGUNTADA
¿Por qué las Potencias Nominales Son para los Motores de Explosión Más Alto Que Motores
Eléctricos?
Hay dos razones básicas por qué los motores de combustión internos, la gasolina y diesel, son
Ch 0012 Halderman
usualmente evaluados más altos en el poder que motores eléctricos.
1. La valuación de caballo de fuerza del motor de explosión es el máximo poder que puede producirse.
2. La valuación de caballo de fuerza de un motor eléctrico es típicamente dada como la cantidad de poder
que puede ser redimido en primer lugar la hora continua sin sobrecalentarse.
Además de la diferencia de adentro cómo es la potencia nominal lograda, el poder eléctrico del
motor está usualmente expresado en kilovatios. Hay 1,000 vatios en un kilovatio, y 746 vatios es igual a
un caballo de fuerza. Por consiguiente, un 30-kW (de 30,000 vatios) motor eléctrico es capaz de
producir acerca de 40 caballo de fuerza.
EL 8–23 DE LA FIGURA Los cables de poder para uno electrógeno en motor en un transeje híbrido Toyota._
EL AVISO DEL 8–22 DE LA FIGURA EN LA GRÁFICA QUE EN LAS
VELOCIDADES MOTORAS INFERIORES QUE LA FUERZA DE TORSIÓN
PRODUJO POR EL MOTOR ES PERSEVERANTE Y EN LAS
VELOCIDADES MOTORAS SUPERIORES EL PODER ES
PERSEVERANTE. EL PODER ES IGUAL A LA FUERZA DE TORSIÓN
POR RPM; POR CONSIGUIENTE, COMO LA FUERZA DE TORSIÓN
DECRECE LA VELOCIDAD AUMENTA, MANTENIENDO LA CONSTANTE
DE PODER._
IMPULSE CONTROL
La mayoría DE PRINCIPIOS el uso eléctrico híbrido de vehículos una corriente alterna síncrono corriente
alterna motor y se controlan como sigue:
1.
Cambiar la velocidad del motor la frecuencia de la corriente aplicada se varía. La velocidad está
sincronizada para la frecuencia así es que cuando la frecuencia se varía, la velocidad cambia.
2. La anchura de pulso y el voltaje están ajustados para cambiar la salida de poder para corresponder a las
demandas del vehículo para la propulsión o asistencia eléctrica.
LOS EJEMPLOS Un ejemplo de motor de tracción controlan es el módulo de control (MCM) motor usado
en vehículos eléctricos híbridos Honda, lo cual es típico del controlador utilizado en la mayoría de vehículos
eléctricos híbridos. El MCM tiene tres aportes de tres sensores de la posición del rotor, A, B, y C. Le envían la
información digital al MCM indicar rotor posición angular. El MCM es sistemático para usar esta información
para decidir cuáles circuitos del conductor en la unidad de paseo en coche de poder (PDU) deberían
encenderse. El PDU controla todas las funciones del motor, ya sea produce fuerza de torsión para conducir el
vehículo o es utilizado como un generador para cargar a la cuenta las baterías durante el frenado regenerativo.
&TAURO; VEA 8–23 DE LA FIGURA.
El MCM tiene tres salidas: U, V, y W. Cada serpenteo le envía la información de control (el punto bajo alto
digital) al PDU.
Estos tres aportes distinguen que el PDU que de los transistores de poder cambie de dirección adelante para
volver actual a través de los serpenteos del estator y continúan rotación del rotor.
Una típica Honda PDU esquemático es a la que se hizo pasar y TAURO; EL 8–24 DE LA FIGURA.
IMPULSE CONTROL (CONTINUADO)
Halderman
Ch 0013
TRANSPORTE POR VEHÍCULO IGBTS CONTROL El acomodamiento de transistores y los
resultados de diodos en el control de tres fases del motor eléctrico para ambos traslado el vehículo (ayude) y
recargando el paquete de la batería. El flujo actual a través del PDU es controlado por seis entrada aislada
transistores bipolares (IGBTs). Tres de estos transistores controlan el voltaje lateral del circuito y son
llamados IGBTs positivos o altos y laterales. Los otros tres transistores son IGBTs negativos o laterales en
punto bajo porque están en el lado negativo (la tierra) de las bobinas de estatores. La base de cada IGBT se
conecta a una terminal de entrada en el conector para el PDU. Los IGBTs son conductores actuales que envían
corriente del paquete de la batería a través de los serpenteos del estator para energizar el estator arrolla y
maniobra el rotor para energizar las ruedas motrices. La mayoría de controladores motores incluyen sensores de
la corriente de Hall-Effect. &TAURO; VEA 8–25 DE LA FIGURA.
Cada IGBT tiene un diodo conectado de adentro paralelamente entre el coleccionista y el emisor. Estos seis
diodos surten efecto juntos para rectificar corriente alterna del estator para CD palpitante para cargar a la cuenta
las baterías de alto voltaje cuando el motor del accionamiento eléctrico de CD se convierte en un generador
durante el frenado regenerativo. En aquel entonces, los IGBTs son instantáneamente cerrados por el módulo
motor (MCM) de control para dejar de energizar la CD motor eléctrico de paseo en coche. Porque el HEV
todavía se mueve hacia adelante, el cigüeñal gira, lo cual rota el rotor del imán permanente (el inducido) en el
motor del accionamiento eléctrico de CD. La rotación del rotor causa que las líneas de fundente de los imanes
permanentes energéticos induzcan una corriente alterna actual en las bobinas del estator. Los seis diodos están
adelante vuelta parcial y de adelante para rectificar la corriente de corriente alterna inducida en las bobinas del
estator para CD palpitante para recargar el paquete de la batería.
La información de la posición del rotor es enviada al MCM, lo cual está programado para encender los
IGBTs correctos para mantener el rotor cambiando de dirección. Es crítico que el controlador sepa la posición
exacta del rotor.
Los IGBTs procesan paseo en coche actual para el motor eléctrico de paseo en coche. Los diodos forman un
puente del rectificador para cambiar la corriente alterna generada en el accionamiento eléctrico motor para CD
palpitante para cargar a la cuenta el paquete de la batería. &TAURO; VEA 8–26 DE LA FIGURA.
Honda, Toyota, y Lexus usan un sensor de velocidad designado un resolvente para detectar la posición del
rotor. &TAURO; VEA 8–27 DE FIGURAS Y 8–28.
ENFRIANDO LA ELECTRÓNICA El flujo actual y los dispositivos electrónicos en unidades
eléctricas híbridas de control generan una buena cantidad de calor. Toyota, Ford, y hybrids de la
General Motors usan un método líquido de enfriamiento para controlar la temperatura de la electrónica.
&TAURO; VEA 8–29 DE LA FIGURA.
TECH DELE PROPINA
Los Motores Eléctricos Son Perfectos para Vehículos
Una gasolina o un motor Diesel produce muy poca fuerza de torsión y el poder en el punto bajo acelera
y debe usar una transmisión para multiplicar fuerza de torsión poner en movimiento el vehículo. Un
motor eléctrico, como un motor de conscripción de corriente alterna, la fuerza de torsión de máximum
de productos en las velocidades bajas, haciéndolo la fuente perfecta de poder para poner en movimiento
un vehículo de un alto. Luego, cuando la fuerza de torsión de un motor eléctrico comienza a decaer, la
fuerza de torsión multiplicado por la velocidad (RPM) da como resultado poder. Por consiguiente, un
motor eléctrico típico usado en un vehículo híbrido tiene las siguientes características:
• da constante fuerza de torsión en la velocidad baja, típicamente desde cero para 1500 RPM
• da constante poder por encima de 1500 RPM (y TAURO; VEA FIGURA 8–22)
Ch 0014 Halderman
Por ejemplo, el motor eléctrico trasero usado en una Toyota Highlander tiene las siguientes
especificaciones:
La salida de poder: 123 kW @ 4500 RPM (167 hp)
La máxima fuerza de torsión: 247 lb. ft. @ 0 para 1500 RPM
EL 8–24 DE LA FIGURA La unidad de control de paseo en coche en un vehículo eléctrico híbrido Honda
controla la corriente y voltaje a través de los serpenteos del estator del motor._
EL 8–25 DE LA FIGURA Las tres piernas del motor de brushless pasado por tres sensores de la corriente de
tipo de efecto Hall. Los conductores utilizados en la unidad Honda son aluminio de reventón y pegan para las
terminales motoras del controlador._
La A DEL 8–26 DE LA FIGURA la aparición esquemática los controles motores para un Lexus RX 400h.
Note el uso del motor trasero para proveer capacidad del 4WD._
CREO que el sensor de velocidad del motor de la A DEL 8–27 Toyota llamase un resolvente. (La cortesía de
Universidad de Toyota y Toyota Motor Sales, U.S.A., S.A.)
LA BOBINA DEL 8–28 DE LA FIGURA EACH EN EL SENSOR DE
VELOCIDAD (EL RESOLVENTE) GENERA A UN WAVEFORM ÚNICO,
DEJANDO AL CONTROLADOR MOTOR DETERMINAR LA POSICIÓN
DEL ROTOR EN EL MOTOR. EL WAVEFORM SOBRESALIENTE ES A
DE LA BOBINA, EL WAVEFORM INTERMEDIO ES BOBINA B, Y EL
WAVEFORM MÁS BAJO ES C DE LA BOBINA. EL CONTROLADOR USA
LOS TRES WAVEFORMS PARA DETERMINAR LA POSICIÓN DEL
ROTOR._
Los Condensadores en Controladores Híbridos
PRINCIPIO Capacitance es la habilidad de un objeto o una superficie para almacenar un cargo eléctrico. En
1745, Ewald Christian Von Kliest y furgoneta Pieter Musschenbroek independientemente descubrieron
capacitance en un circuito eléctrico. Estando ocupados en los estudios de la separata de electrostática,
descubrieron que una carga eléctrica podría guardarse para un período de tiempo.
Un condensador consta de dos platos conductivos con un material aislante entre ellos. El material aislante
es comúnmente designado uno dieléctrico. Puede ser aire, mica, cerámico, el vaso, el periódico, el plástico, o
cualquier material poco conductivo y similar. Mientras más alto el número constante dieléctrico de un material,
lo que mejor está como un aislador. &TAURO; VEA 8–30 DE LA FIGURA.
LA OPERACIÓN Cuando un condensador está colocado en un circuito cerrado, la fuente de voltaje, como
una batería, le fuerza electrones alrededor del circuito. Porque los electrones no pueden fluir a través de lo
dieléctrico del condensador, la colecta excedente de electrones en lo que se convierte en el plato negativamente
cargado a la cuenta. Al mismo momento que el otro plato pierde electrones, y por consiguiente se vuelve
positivamente cargado a la cuenta.
La corriente continúa hasta el cargo de voltaje a través de los platos del condensador se convierte en así
como el voltaje de la fuente. En aquel entonces, el plato negativo del condensador y la terminal negativa de la
batería están en el mismo potencial negativo. &TAURO; VEA 8–31 DE LA FIGURA.
Halderman
Ch 0015
El plato positivo del condensador y la terminal positiva de la batería están también en potenciales positivos
iguales. Hay luego un cargo de voltaje a través de las terminales de la batería y un cargo igual de voltaje a
través del condensador chapa. El circuito está en balance, y no hay corriente. Un campo electrostático ahora
existe entre los platos del condensador por sus cargos de opuesto. Es este campo que almacena energía.
&TAURO; VEA 8–32 DE LA FIGURA.
LAS PRECAUCIONES Si el circuito es abierto, el condensador mantendrá su cargo hasta que esté
conectado en un circuito externo a través del cual puede descargarse. Cuando el condensador cargado a la
cuenta está relacionado a un circuito externo, se descarga. Después de descargarse, ambos platos del
condensador son neutrales porque todo lo que la energía de un el circuito almacenó en un condensador es
devuelto cuando es exonerada. &TAURO; VEA 8–33 DE FIGURAS Y 8–34.
Teóricamente, un condensador puede mantener su cargo indefinidamente. Realmente, el cargo lentamente
se filtra fuera del condensador a través de lo dieléctrico. Mientras mejor lo dieléctrico, más largo el condensador
mantiene su cargo. Cuándo la ignición de un HEV es apagada, los fabricantes del vehículo dan aviso que usted
debe esperar 5 para 10 minutos para los condensadores para descargar antes de reparar el sistema de alto
voltaje. Mientras estos condensadores a menudo desembocan en menos de cinco minutas, es sabio para esperar
la cantidad de tiempo especificado por el fabricante del vehículo. &TAURO; VEA 8–35 DE LA FIGURA.
CUIDADO: Para evitar un golpe de corriente, cualquier condensador debería ser tratado como si fuera
cargado a la cuenta hasta que se pruebe que es muerto.
NOTA: Los condensadores son también llamado condensadores. Este término desarrollado porque
cargos eléctricos colecciona, o se condensa, en los platos de un mucho del condensador les gustan las
colectas del vapor de agua y condensen en un vaso o botella fría.
EL FARADIO RATING CAPACITANCE es medido en faradios, lo cual lleva el nombre de Michael
Faraday (1791–1867). El símbolo para los faradios es F. Si un cargo de 1 culombio está puesto en los platos de
un condensador y la diferencia potencial entre ellos es 1 voltio, el capacitance está entonces definido para ser 1
faradio. Un culombio es igual al cargo de 6.25 × 1018 electrones. Un faradio es una cantidad sumamente grande
de capacitance. Microfarads (0.000001 el faradio), µ F abreviada, está más comúnmente usado.
El capacitance de un condensador es proporcional para la cantidad de cargo que puede guardarse en eso
para cada diferencia de voltio en el potencial entre sus platos:
C=Q÷V
Donde la C es capacitance en faradios, Q es la cantidad de cargo eléctrico almacenado en culombios, y V es
la diferencia en el potencial en voltios.
Por consiguiente, la carga eléctrica almacenada puede estar calculada usando la fórmula:
Q=CV
LOS CONDENSADORES EN CONTROLADORES HÍBRIDOS (CONTINUADO)
EL 8–29 DE LA FIGURA La parte inferior del controlador Toyota Prius saliendo a la vista los pasajes de
líquido de refrigeración acostumbró enfriar la unidad electrónica de control._
El material
La Constante Dieléctrica
El vacío
Ch 0016 Halderman
1.0
El aire
1.00059
El poliestireno
2.5
El periódico
3.5
La mica
5.4
El cristal de roca
9.9
El alcohol metílico
35
La glicerina
56.2
El agua puro
81
RESUELVA 8–30 Este condensador simple, hecho de dos platos puestos apartes por un material aislante, es
designado uno dieléctrico._
EL 8–33 DE LA FIGURA Los tres condensadores grandes en esta Honda híbrida absorben alcayatas de voltaje
que ocurren cuando el nivel de voltaje se varía en los convertidores DC-DC._
CREO QUE EL 8–31 Como el condensador va a la carga, la batería hace electrones pasar a la fuerza a través
del circuito._
RESUELVA 8–32 Cuando el condensador es cargado a la cuenta, hay voltaje igual a través del condensador y
la batería. Un campo electrostático existe entre los platos del condensador. Ninguna corriente fluye en el
circuito._
EL 8–34 DE LA FIGURA Los cilindros oscuros es condensadores que son de la unidad electrónica de control
de esta Toyota híbrida._
La A DEL 8–36 DE LA FIGURA el circuito típico del amortiguador mostrando un condensador y un reostato
en la serie y conectado para poner en tierra._
EL 8–35 DE LA FIGURA Usando un CAT III III-RATE metro digital y llevando puesto a los guantes del
guardalínea cauchero, este técnico son revisar en busca de voltaje en el invertidor comprueben que los
condensadores se han descargado._
EL 8–37 DE LA FIGURA El circuito del amortiguador de una aparición híbrida Honda los seis condensadores
Halderman
Ch 0017
acostumbró controlar alcayatas de voltaje en los circuitos conmutativos._
AMORTIGUADOR Snubbers son condensadores y los reostatos organizados en un circuito para controlar
las oleadas de alto voltaje que pueden ocurrir cuándo los circuitos conteniendo bobinas son cambiados de vez
en cuando. Los amortiguadores son también llamado flyback, supresor despreocupado,, o los diodos de cogida.
Porque el interruptor está siendo protegido, esto da como resultado fiabilidad superior, eficiencia superior, la
frecuencia más alta de alternación, la talla más pequeña, el peso inferior, y la interferencia electromagnética
inferior (EMI). &TAURO; VEA 8–36 DE FIGURAS Y 8–37.
EL 8–38 DE LA FIGURA UN convertidor CD A CD es incorporado en la mayoría de módulos de control del
powertrain (PCM) y se usa para suministrar la referencia de 5 voltios, V-Ref designada, para muchos sensores
usados para controlar el motor de explosión._
CREA QUE EL 8–39 ESTE CONVERTIDOR DC-DC SEA DISEÑADO
PARA CONVERTIR 42 VOLTIOS a 14 VOLTIOS PROVEERLE 14 EL
PODER V a LOS ACCESORIOS EN UN VEHÍCULO ELÉCTRICO
HÍBRIDO FUNCIONANDO CON UNA INSTALACIÓN ELÉCTRICA DE 42
VOLTIOS._
Los Convertidores e Inverters
Los convertidores de DC-TO-DC DE CONVERTIDORES (el convertidor DC-DC usualmente escrito)
son dispositivos electrónicos usados para transformar voltaje de CD de un nivel de voltaje de CD para otro nivel
más alto o inferior. Se usan para distribuir niveles diversos de voltaje de CD a todo lo largo de un vehículo de
un autobús solo (o la fuente de voltaje) de poder.
Un ejemplo de un circuito del convertidor DC-DC es el circuito el PCM suele convertir 14 V para 5 V. Los
5 voltios son llamados el voltaje de referencia, V-Ref abreviada, y se usan para energizar muchos sensores en
un sistema de la gerencia del motor controlado por computadora. Lo esquemático de una V-Ref de 5 voltios
típica interconectando con el circuito del sensor TP es al que se hizo pasar y TAURO; EL 8–38 DE LA
FIGURA.
El PCM opera en 14 voltios y usa el principio de conversión de CD para proveerle un constante voltaje de
referencia del sensor de 5 voltios al sensor TP y otros sensores. El sensor TP exige poca corriente, así es que el
circuito de V-Ref es un convertidor de DC-VOLTAGE de poder bajo en el rango de un vatio. El PCM usa que
un convertidor DC-DC que es un pequeño dispositivo semiconductor llamó un regulador de voltaje y es
diseñado para convertir voltaje de la batería para una constante 5 voltios a pesar de los cambios en el voltaje
embestidor.
Los vehículos eléctricos híbridos usan convertidores DC-DC para proveer más alto o niveles inferiores de
voltaje de CD y requisitos actuales.
Un convertidor de poder DC-DC alto esquemático es mostrado adentro y TAURO; LA FIGURA 8–39,
esto representa cómo surte efecto un convertidor DC-DC.
El componente central de un convertidor es un transformador que físicamente aísla el aporte (42 V) de la
salida (14 V). El transistor de poder pulsa la bobina de alto voltaje del transformador; El campo magnético
cambiante resultante induce un voltaje en los serpenteos de la bobina del lado de voltaje inferior del
transformador. Los diodos y los condensadores ayudan a controlar y limitar el voltaje y la frecuencia del
circuito.
EL CIRCUITO DEL CONVERTIDOR DC-DC PROBANDO Usualmente un voltaje de control
Ch 0018 Halderman
de CD es usado que sea suministrado por un circuito lógico digital para intercambiar el nivel de voltaje para
controlar el convertidor. Una prueba de voltaje puede indicar si los voltajes correctos son presentes cuando el
convertidor está de vez en cuando.
Las medidas de voltaje son usualmente especificadas para diagnosticar un sistema del convertidor DC-DC.
Un multimetro digital (DMM) que es CAT III – evaluado debería ser usado.
LOS CONVERTIDORES E INVERTERS (CONTINUADO)
La ADVERTENCIA
Siempre siga las precauciones de seguridad del fabricante para descargar condensadores en circuitos del
convertidor DC-DC.
1.
Siempre siga las precauciones de seguridad del fabricante al surtir efecto con circuitos de alto voltaje.
Estos circuitos son usualmente indicados por naranja enviando un telegrama.
2. Nunca conéctese con alambres en un circuito del convertidor DC-DC para acceder al poder para otro
circuito.
3. Nunca conéctese con alambres en un circuito del convertidor DC-DC para acceder a una tierra para otro
circuito.
4. Nunca bloquee corriente de aire para un pozo receptor inagotable de calor del convertidor DC-DC.
5. Nunca destine un pozo receptor inagotable de calor para una toma de tierra para un metro, alcance, o
conexión accesoria.
6. Nunca conecte o desconecte un convertidor CD A CD mientras el convertidor está accionado arriba.
7. Nunca conecte un convertidor CD A CD para una mayor fuente de voltaje que especificado.
LOS INVERTIDORES Un invertidor son un circuito electrónico que cambia CD (la CD) en corriente
alterna (la corriente alterna). En la mayoría de invertidores DC-AC, los transistores conmutativos – usualmente
los transistores de efecto de campo del semiconductor de óxido de metal (MOSFETs) – se encienden
alternativamente para los pulsos breves. Como un resultado el transformador produce una salida modificada de
la onda sinusoidal, en vez de una onda sinusoidal verdadera. &TAURO; VEA 8–40 DE LA FIGURA.
El waveform producido por un invertidor no es la onda sinusoidal perfecta de corriente de corriente alterna
de toda la casa, pero es más bien más análogo una corriente de CD que pulsa que reacciona parecido a corriente
alterna de la onda sinusoidal en transformadores y en motores de conscripción. &TAURO; VEA 8–41 DE LA
FIGURA.
Los motores de corriente alterna están accionados por invertidores. Un invertidor convierte el poder de CD
al poder de corriente alterna en el tamaño y frecuencia requerida. El invertidor consta de tres unidades de
medios puentes y el voltaje de salida es en su mayor parte creado por una técnica de modulación de anchura de
pulso (PWM). Las ondas de voltaje de tres fases son intercambiadas 120 ° el uno para el otro a impulsar cada
uno de las tres fases.
La ADVERTENCIA
No toque las terminales de una batería que están usadas para energizar un invertidor. Hay siempre un riesgo que
esas terminales de la batería podrían dar una sacudida muy mayor de baterías a solas, si un motor o un
invertidor debería desarrollar una A fault.Figure 8–40 circuito típico para un invertidor diseñado para cambiar
CD actual de una batería para corriente alterna actual para usar antes de los motores eléctricos usados en un
Halderman
Ch 0019
vehículo eléctrico híbrido._
EL 8–41 DE LA FIGURA Los MOSFETs conmutativos (pulsando) crea un waveform designado una ola del
seno (las líneas llenas) modificada comparada a una onda sinusoidal verdadera (las líneas punteadas)._
EL 8–43 DE LA FIGURA El sensor de fuerza de torsión convierte la fuerza de torsión que el conductor ejerce
para el timón en una señal de voltaje. (La cortesía de Universidad de Toyota y Toyota Motor Sales, U.S.A., S.A.)
EL 8–42 DE LA FIGURA
UNA ASAMBLEA HÍBRIDA TOYOTA HIGHLANDER DE DISCOS DE
CORTA DURACIÓN._
La Dirección Asistida Eléctrica
Unidades que timonean más poder eléctrico usan un motor eléctrico de CD de tipo de cepillo que opera en 12
voltios. Algunos dirigen de 42 voltios y usan a un controlador electrónico y una CD de brushless motora como
un accionador.
El poder eléctrico timoneando (los discos de corta duración), también llamó dirección asistida eléctrica
(EPAS), el sistema incluye los siguientes componentes e inputs/outputs:
Y TAURO; Un motor de CD
Y TAURO; El engranaje desmultiplicador
Y TAURO; El sensor de fuerza de torsión
Y TAURO; VEO 8–42 DE LA FIGURA para un ejemplo de un EPS utilizado en un SUV híbrido
Montañés Toyota.
Lo dirección asistida eléctrica (los discos de corta duración) se controla por el disco de corta duración ECU,
lo cual calcula la cantidad de asistencia necesitada basada en el aporte del sensor de fuerza de torsión de la
dirección. El sensor de fuerza de torsión de la dirección es un sensor de poco contacto que detecta el
movimiento y la fuerza de torsión se aplicó a la barra de torsión. La barra de torsión se tuerce cuando el
conductor ejerce fuerza de torsión para el timón, y la más fuerza de torsión le aplicó causa que la barra se tuerza
más allá. Esto genera una señal de voltaje más alto para el disco de corta duración ECU. &TAURO; VEA 8–43
DE LA FIGURA.
LA DIRECCIÓN ASISTIDA ELÉCTRICA (CONTINUADO)
El sensor de fuerza de torsión del eje de la dirección y el sensor de la posición del timón no son reparados
separadamente el uno del otro o de la asamblea de la columna de dirección. La asamblea de la columna de
dirección no incluye la asamblea de la dirección asistida del motor y de módulo. El anillo de detección 1 y
anillo de detección 2 son en los que se encaramó en el eje de aporte, y anillo de detección 3 es en el que se
encaramó en el eje de salida. El eje de aporte y el eje de salida están conectados por una barra de torsión.
Cuando el timón es revuelto, la diferencia en el movimiento relativo entre anillos de detección 2 y 3 son
sentidos por la bobina de detección y envían dos señales al disco de corta duración ECU. Estas dos señales son
llamadas Señal del Sensor de Fuerza de Torsión 1 y la Señal de Fuerza de Torsión 2. El disco de corta duración
ECU usa estas señales para controlar la cantidad de asistencia y también destina las señales para diagnóstico.
NOTA: Si el timón, la columna de dirección, o el mecanismo de dirección es distante o reemplazada, el
punto de cero de los sensores de fuerza de torsión debe ser vuelto a arrancar usando una herramienta de
tomografía.
Ch 0020 Halderman
La Toyota Highlander y Lexus RX 400h usan una energía eléctrica diferente timoneando unidad debido a la
talla más grande de los vehículos. Esta unidad usa un motor concéntrico de CD de brushless en la percha de la
dirección. &TAURO; VEA 8–44 DE FIGURAS Y 8–45.
Lo Honda la dirección asistida eléctrica usa un motor eléctrico para proveer timonear asistencia y
reemplaza la necesidad para una bomba hidráulica, mangueras, y engranaje. Un sensor de fuerza de torsión se
usa para medir resistencia de la carretera y la dirección que el conductor revuelve el timón. El aporte del sensor
de fuerza de torsión y la velocidad del vehículo es usado por el controlador de discos de corta duración para
suplir los discos de corta duración motores de la especificada corriente a ayudar a ayudar el esfuerzo de la
dirección. &TAURO; VEA 8–46 DE LA FIGURA.
El motor revuelve el eje del piñón usando un engranaje del gusano. El engranaje del gusano está ocupado
con la rueda helicoidal a fin de que el motor revuelva el eje del piñón en seguida al proveer timonear asistencia.
La percha de la dirección es única porque las barras de la corbata son en las que se encaramó para el centro de
la percha en vez de en los fines de la percha tan en un acomodamiento convencional de la dirección asistida
Honda. &TAURO; VEA 8–47 DE LA FIGURA.
Si una falla principal ocurriera, el módulo de control primero intentará mantener dirección asistida aun si
algunos sensores han dejado de operar. Si el problema es serio, luego el vehículo puede ser conducido y
timoneado manualmente. Los discos de corta duración que la unidad de control revolverá en los discos de corta
duración arrojan lámpara indicadora si una falla ha sido detectada. Una falla en el sistema no causará que la luz
indicadora de funcionamiento defectuoso venga porque esa luz es confidencial para fallas relatadas en emisión
sólo. Los códigos de falla pueden ser recuperados usando una herramienta de tomografía, y los códigos serán
exhibidos por lo relampagueante de la lámpara de advertencia de discos de corta duración.
EL 8–44 DE LA FIGURA que La dirección de energía eléctrica usó en el uso Toyota/Lexus SUVs una CD de
brushless (BLDC designado) motora alrededor de la percha de la unidad y opera en 42 voltios. (La cortesía de
Universidad de Toyota y Toyota Motor Sales, U.S.A., S.A.)
La foto DEL 8–45 DE LA FIGURA del poder eléctrico timoneando engranaje en un Lexus 400h del que se
tomó debajo del vehículo._
La A DEL 8–46 DE LA FIGURA la vista de corte trasversal de un poder eléctrico Honda timoneando (los
discos de corta duración) engranaje de la dirección mostrando el sensor de fuerza de torsión y otros
componentes._
LA FIGURA 8–47 HONDA PODER ELÉCTRICO TIMONEANDO RECORTE DE LA UNIDAD._
El resumen
1.
Las líneas magnéticas de fuerza dejan el Polo Norte y entran en el Polo Sur de un imán.
2. Las líneas magnéticas de fuerza son llamadas líneas de fundente.
3. Cualquier conductor llevando una corriente eléctrica genera un campo magnético alrededor del conductor, y
un campo magnético emocionante a través de un conductor crea electricidad.
4. Guste los polos repelan y a diferencia de polos atraiga la atención.
5. Un motor de CD de brushless está también conocido como una corriente alterna motor sincrónico.
6. Los imanes permanentes energéticos son usados en los rotores de motores de brushless de CD.
7. La operación de motores es realizada por el controlador, lo cual es capaz de cambiar el voltaje y / o la
frecuencia de la corriente fluyendo a través de los serpenteos estacionarios del motor.
Halderman
Ch 0021
8.
LOS CONVERTIDORES DC-DC SON USADOS EN VEHÍCULOS ELÉCTRICOS
HÍBRIDOS PARA CONVERTIR LA CORRIENTE DE LA BATERÍA DE ALTO VOLTAJE EN UN
VOLTAJE INFERIOR USADO POR LOS ACCESORIOS Y SYSTEMS.REVIEW ALUMBRANTE DUDA
1.
¿Cómo es una corriente eléctrica inducida en un alambre?
2.
¿Cómo una corriente alterna motor sincrónico surte efecto?
3.
¿Cómo impulsa una conscripción de corriente alterna trabajo?
4.
¿Cómo está la operación de unos brushless el motor de CD controlado?
5.
¿QUÉ ES UN CONVERTIDOR DC-DC, Y POR QUÉ ES ESO NECESITADO EN UN
VEHÍCULO ELÉCTRICO HÍBRIDO?EL EXAMEN DE CAPÍTULO
1.Todo el siguientes declaraciones son ciertas, excepto.
a. Las líneas magnéticas de fuerza dejan el Polo Sur y entran en el Polo Norte
b. Alrededor de cada conductor llevando una corriente es un campo magnético
c. Las líneas magnéticas de fuerza nunca se intersectan
d. Mientras más alto la corriente a través de un conductor más fuerte el fundente magnético
2.La A del técnico dice ese alguna CD que los motores usan pasa rozando. La B del técnico dice ese una
corriente alterna los usos motores síncronos un rotor del imán permanente. ¿Cuál técnico está en lo correcto?
a. La A del técnico sólo
b. La B del técnico sólo
c. La A de técnicos y B
d. Ni la A del técnico ni B
3.El poder de la mayoría de motores eléctricos es expresado adentro.
a. El caballo de fuerza c. Los vatios
b El kW
d. Los amperios
4.¿Los motores sincrónicos de corriente alterna usados en vehículos eléctricos híbridos acostumbran cómo
muchos serpenteos en la parte estacionaria del motor?
a. Uno
c. Tres
b. Dos
d. Cuatro
5.La A del técnico dice que un motor de tracción (la corriente alterna síncrona) usado en un vehículo eléctrico
híbrido se controla variando el voltaje para el motor. La B del técnico dice que la frecuencia de la corriente se
controla. ¿Cuál técnico está en lo correcto?
a. La A del técnico sólo
b. La B del técnico sólo
c. La A de técnicos y B
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d. Ni la A del técnico ni B
6.La A del técnico dice que un convertidor CD A CD se usa para convertir 12 voltios de la batería a un voltaje
superior a correr el motor eléctrico (s) en un vehículo eléctrico híbrido. La B del técnico dice que un convertidor
CD A CD se usa para convertir el voltaje del motor /generador a un voltaje superior a cargar a la cuenta las
baterías de alto voltaje. ¿Cuál técnico está en lo correcto?
a. La A del técnico sólo
b. La B del técnico sólo
c. La A de técnicos y B
d. Ni la A del técnico ni B
7.¿La clase de motor eléctrico sirve para la tracción motora en la mayoría de vehículos eléctricos híbridos?
a. El motor de tipo de cepillo de CD
b. El motor de tipo de conscripción de corriente alterna
c. El motor de CD Brushless
d. La b y c son usadas
8.Lo se usa para rectificar corriente alterna para corriente de CD.
a. Los transistores
c. Los condensadores
b. Los diodos
d. Los condensadores
9.¿Cuál es el tipo más común de rotor usado en un motor sincrónico de corriente alterna?
a. El alambre bobinado c. La jaula de ardilla
b. El imán permanente d. La b y c
10.
Los sensores actuales son comúnmente usados por el controlador motor ayuda con las tareas de gerencia
motora. ¿La clase de sensor usualmente sirve para esta tarea?
a. El efecto de vestíbulo c. El puente Wheatstone
b.
El potenciómetro
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d.
Piezoeléctrico