大阳摩托车三相电气系统的设计

大阳摩托车三相电气系统的设计 大阳摩托车三相电气系统的设计 李志永(洛阳北方易初摩托车有限公司) 摘要:随着摩托车电控,照明及信号等系统性能要求的提高,对整车电气系统的功 率要求也相应提 高.本文介绍的自行研制的大阳系列大排量骑式车,踏板车,电喷车电源供电系统 均由大功率三相磁电 机,三相全波调压整流器,免维护大容量蓄电池等组成,能确保整车用电系统电力 更充足,电起动,照 明和信号等系统工作更可靠. 关键词:大阳摩托车三相电气系统电路设计 TheDesignoftheThree—phaseElectricleSystemforDayangMotorcycles LiZhiyong(LuoyangNorthernEKChorMotorcycleCo.,Ltd.) Abstract:Alongwiththeincreasingdemandsforthesystems,suchaselectroniccontrol,lighting andsignaling,thedemandforthepowerofcompletemotorcycleelectricalsystemraisesaccordingly.This paperintroducestheself-developedDayangseriesofmotorcycles,theyarelarge— displacementbending-beam motorcycle,scooter,E.IMotorcycle,thepowersupplysystemofwhichiscomposedofhigh-power3一phase magneto,3-phasefull—wavevoltageregulationrectifierandmaintenance—freehigh— capacitybattery,whichensures thatthepoweroftheelectricalsystemofthemotorcycleissufficientandthestarter,lightingsystemandsignaling systemworkreliably. Keywords:Dayangmotorcycle3-phaseelectricalsystemDesignofelectricalcircuit 随着摩托车电控,照明,信号等系统性能要求的提 高,整车电气系统的功率要求也相应提高.北方易初公司 自行研制的大阳系列大排量骑式车,踏板车,电喷车,其 电器系统均是由大功率三相磁电机,三相全波调压整流 器,免维护大容量蓄电池组成电源供电系统,以保障整车 用电系统电力更充足,电起动,照明,信号等系统上作更 可靠.下面对大阳摩托车三相电气系统设计原理及特点进 行简单介绍,以供读者参考. 1摩托车三相电气系统简介 大阳l25mL摩托车电气系统框图如图1所示,由蓄电 5结束语 随着中央富农政策和西部大开发战略的进一步实 施,摩托车将更加深受广大农村朋友的亲睐,给摩托车发 动机配置抽水装置,丰富了摩托车的功能,本装置(已申 4O摩托车技术2010.01 池向电起动系统提供12v直流电源;起动电机工作并带动 发动机运转;同时交流永磁发电机开始工作,输出交流电 压,经调压整流器稳压和整流后,再给蓄电池充电,输出 l2v直流电压,向信号系统和照明系统提供电能;磁电机 输出的点火和触发信号电压又送给点火系统;点火系统 输出点火电压,使火花塞跳火,发动机正常点火,开始 工作. 2电起动系统 电起动系统工作过程为:前,后制动开关接通,熄 火开关接通,起动继电器线圈通电,触点接通,起动电机 请了国家发明和结构2项专利)结构小巧,质量小,可以 随身携带,使用非常方便.但是,汽油机带水泵比较费 油,还会产生污染,加快发动机磨损等情况也客观存在, 有待于今后持续改进.皿 (收稿日期2009—09.30) 运转,如图2所示. 蓄 图1大阳125摩托车电气系统框图 点火 12VUi熔断器开关前制动灯开关 图2125踏板摩托车电起动系统电路图 2.1起动电机功率的选取 DY125起动电机最小起动功率可按下式估算 尸…=M不?nmi#30 式中:ln——最小起动功率,w Hmin-_最低起动转速,r/rain 11,‰时的平均阻力矩,Nm 一 390V~【5+6?+(1+/8).?] 点火 蓄 式中:——发动机气缸容积 10m) 一…一 曲轴旋转不均匀系数,单缸取6=2 E——压缩比(E=9.2) 一一 系数,汽油机K3.8 V发动机机油粘度 "一曲轴平均转速(取怠速"一1700r/min) 经估算,起动电机的功率选取:尸=300W. 2.2起动继电器的选取 继电器结构型式为螺管式;标称工作电压l2v;触点 额定电流为100A;工作制为短时6S;闭合电压?7.5v; 释放电压?3.5V;耐久工作次数:40000次. 3信号系统 转向灯支路工作过程为:电源电流经闪光继电器, 转向开关打向左侧,左转向灯,指示灯闪烁点亮;转向开 关打向右侧,右转向灯,指示灯闪烁点亮. 信号系统其他支路工作过程为:前,后制动开关接 通,制动灯点亮;按喇叭按纽,喇叭开始鸣响;油位传感 器电阻值随油位发生变化,燃油表指示值随之变化. DY150T摩托车配置的音响设备由汽车专用收音机, 磁带录音饥,功率放大器,喇叭音箱,电源开关和音量电 位器等组成,信号系统电路如图3所示. 4照明系统 照明系统如图4所示,工作过程为:合上点火开关, 系统接通l2V直流电源;照明开关打向照明位置,尾灯, 仪表照明灯,LED发光二极管流水灯点亮;变光开关打向 远光位置,远光灯点亮;变光开关打向近光位置,近光灯 V 20A红 …电器天线 I 池绿/黄 ..一\灰一浅蓝.喇】l蓝/白y-起动继l熄火—』厂L电器\开关音l譬;Q红/白l起 动+:-f 电机黄/红 - oq——,-一 二 _三 _= 一 电器T 象 图3大阳150T摩托车电起动信号,音响系统电路图 白 2010.01摩托车技术41 照明开关 图4大阳150T摩托车照明系统电路图 点亮;照明开关打向位置灯位置,转向开关常闭触点接 通,位置灯,尾灯,仪表照明灯,后视镜灯LED发光?极 管,发光二极管流水灯点亮. 5电源 5.1供电,点火系统 电源供电,点火系统如图5所示,工作过程为:飞轮 12V玎 式交流永磁发电机运转工作,输出交流电,调压整流器是 稳压器和整流器的组合体,输出的l2V直流电一路供给照 明,信号等系统,另一路供给蓄电池充电;点火系统由磁 电饥,CDI点火器,点火线固,火花塞组成.点火系统的 作用是将磁电机输出的低电压变为点火用的高压电,送至 火花塞跳火,从而点燃混合气,使发动机运转作功. 图5大阳150T摩托车电源,点火系统电路图 5-2点火能量计算 点火能量可通过下式计算: Q==1/2cU 式中:9——点火能量,J c点火器电容,F(C=2F=2×l0.F) —一 电容器充电电压,v(U=400V) 计算结果:Q=0.16J 每秒点火功率为: 42摩托车技术2OlOOl P=.o.16J×f10000r/min)/60S_.26W 5.3整车电路负载功率的计算 整车电路负载功率可通过下式计算: 尸M—Ps×K 式中:P,一一总丁作时间内平均功率,w —— 电器设备利用系数 P——电器设备标称功率,w 摩托车电器设备按工作制分为:短时工作制,连续 工作制和反复短时一1:作制.不的工作电器发备利用系 数也不同.根据上述计算公式,摩托车电器设备总消耗功 率为: 尸一前照灯+仪表灯位置灯+尾灯+流水灯t制动 灯}转向灯+转向指示灯+喇叭t音响+后视镜灯t点火 功率 P一35W+3×2W}2×5W+5W}5W+21W 0.75+20W×0.1+3W×0.1+12V×1.5A×0.4+45WX 0.7+3W×2+26W=150.5W 5.4磁电机的选取 电机功率P=140w;标称电压12v;相数三相;电 机型式为交流永磁发电机. PF=3×,F 式中:——相电 ,——相电流 从上式看出,三相磁电机的输出功率是3个单相功率 之和,所以可提供更多的电能,提高摩托车用电器功率和 数量,三相磁电机绕组原理图如图6所示. l0 9 l471Ol316 图6三相磁电机绕组原理图 5.5蓄电池的选取 标称电压12V;蓄电池容量9Ah;型式:高性能,免 维护铅酸蓄电池(相当于普通铅酸蓄电池10Ah). 负载功率磁电机功率一150.5140二-l0.5w由蓄电 池提供.l0.5w门2V—O.88A,为夜间蓄电池均放电 电流. 蓄电池容量/放电电流=9/0.8810.2h,为蓄电池夜 间连续放电时问,能满足摩托车夜间工作的需求;蓄电池 还向起动电机提供电能,起动电机工作时间?6S,可连续 起动3次,消耗电能为: 300w(起动电机功率)×(6S/3600)h×3次=1.53Wh 蓄电池能量:9Ah×12V=88Wh?1.53wh,所选蓄 电池能够满足起动电机工作要求. 5.6调压整流器的选取 整流方式:三相全波整流;PTC输出电压:5,15v (起动加浓器电阻15i);空载电压(14.5?0.5)v;负 载电(14.5?O.5)V. 整流输出电压: 1/6 』cos?td?,=2.34 整流元件平均电流:=1/3Id 整流元件承受最大电压: 一 4243=2.45一1.05 式中:——相电压 一 整流输出电流 6 以上介绍的摩托车三相电气系统在普通小排量摩托车 应用较少,摩托车其他部分控制电路的设计原理与普通 摩托车基本相似.总之,随着我国摩托车市lJ造,设计技术 的断提高,电子,数字等控制技术将会越来越多地用在 摩托车上,对其电气系统的性能要求也将进一步提高.皿 (收稿日期2009—10—23) 国家标准化管理委员会近期发布的有关摩托车的国家标准 序号标准号标准名称批准13期实施13期 lGB/T24546,2009摩托车重心位置的洲量方法2009.1O.3020l0—07—01 2GB/T24547--2009轻便摩托车蓖6P:置的删景方法2009一lO.3O2O10—07—0l 3GB/T245532009摩托车和轻便摩托车转向轮限位装置及最大转向角的技术要求和测定方法2009—10.302O10—07—0l 2010.01摩托车技术43