
Bu tədqiqat, iki eyni Daimi Maqnitli Sinxron Motorun (Permanent Magnet Synchronous Machine, PMSM) ayrı dörd pilləli transmissiyalar üzərindən ortaq diferensial və çıxış milinə bağlandığı elektrikli nəqliyyat vasitəsi ötürmə sistemi üçün səmərəlilik yönümlü bir ötürmə pilləsi seçimi üsulu inkişaf etdirir. Geleneksel yalnız sürət və ya yük tabanlı ötürmə pilləsi dəyişdirmə yanaşmasının yerine motor temperaturu, elektromanyetik və mexaniki itkilər, anlık tork-sürət tədqiqat noktası və səmərəlilik xəritəsinı eyni qərar strukturuna dahil eden bir nəzarət çərçivəsi önerilmektedir. İki dörd pilləli transmissiya teorik kimi 16 ötürmə pilləsi kombinasiyası üretmekte; sistemin ekvivalent çıxış nisbəti iki transmissiya nisbətinın harmonik ortasıyla hesaplanmaktadır. Tədqiqatçılar bu 16 durumu səmərəlilik baxımından benzer gruplar altında dörd virtual çıkış seviyesine indirgemeyi və her sanal seviyenin üçünde o anki temperatur və yük şərtlərına görə en səmərəlilikli iç kombinasyonu seçmeyi təklif edir.
Yöntem MATLAB/Simulink R2024a ilə LabVIEW 2024Q2'nin birlikdə kullanıldığı modelləşdirmə ortamında dəyərlendirilmiş və tədqiqat real çift PMSM sınaq qurğusunden alınan ilkin ölçmə altyapısıyla desteklenmiştir. Kaynaktaki əsas PMSM 640 V nominal batareya gərginliyine, 205 Nm nominal torka, 155 kW nominal güce, 7220 rpm nominal sürəta və 8000 rpm maksimum sürəta sahiptir. Şanzımansız nominal tədqiqat noktasında 205 Nm və 7220 rpm üçün səmərəlilik %95,8 kimi gösterilmektedir. Dört fərqli nisbətla oluşturulan səmərəlilik xəritələri, uygun ötürmə pilləsi seçiminin motorun tədqiqat noktasını daha geniş bir sürət-tork bölgəsində yüksek səmərəlilikli alanlara taşıyabildiğini göstərir. Bununla birlikdə tədqiqat bütün bir sürüş çevriminde yüzde cinsinden net enerji qənaəti, mənzil artımı və ya real elektrikli avtobus yol testi sonucu vermemektedir; tədqiqatın ulaştığı nəticə, ağırlıklı kimi simulyasiya və ön ölçmələrle desteklenen bir nəzarət çərçivəsinin uygulanabilirliğidir.
Türkiyə baxımından tədqiqat; elektrikli avtobuslar, ağır ticari elektrikli nəqliyyat vasitələri və çok motorlu elektrikli aktarma sistemlərinde motorların yalnız tork talebine görə değil, temperatur və səmərəlilik durumuna görə də yönetilmesi baxımından uygulanabilir bir tədqiqat yönü sunmaktadır. Ancaq Türkiyə'deki real bir otobüs və ya ticari nəqliyyat vasitəsi platformauna aktarım üçün motorların real səmərəlilik xəritələri, transmissiya nisbətları, termal limitlər, sürüş çevrimi, yol eğimleri, sərnişin/yük değişimleri, inverter xüsusiləri və ötürmə pilləsi geçiş mekanizması fiziksel kimi yeniden doğrulanmalıdır. Tədqiqatdaki nəticələrdan müəyyən bir Türkiyə filosu üçün birbaşa enerji qənaəti və ya mənzil artımı yüzdesi çıkarılamaz.
Tədqiqatın əsas problemi nedir?
Elektrikli motorların geniş sürət aralığında çalışabilmesi, çok kademeli transmissiyanın gereksiz olduğu anlamına gelmemektedir. PMSM'nin səmərəliliyi tork və hıza bağlı kimi değiştiği üçün eyni nəqliyyat vasitəsi çıkış talebi fərqli motor tədqiqat noktalarında fərqli elektriksel və termal kayıplar yarada bilər. Çok motorlu bir sistemdə bu problem daha karmaşıktır; çünki iki motorun həm tork paylhəddən artıq yüksəlməı həm də transmissiya durumları birlikdə yönetilmelidir.
İncelenen arxitekturade iki eyni PMSM bulunmaktadır. Her motor kendi dörd pilləli transmissiyanını sürmekte və iki transmissiyanın çıkışı bir diferansiyelde birleştirilmektedir. Böylece motor A və motor B'nin ötürmə pillələrii birbirinden bağımsız seçilebildiği üçün teorik kimi:
\[ 4\times4=16 \]
fərqli ileri sürüş kombinasyonu ortaya çıkmaktadır.
Tədqiqatın əsas sualı şudur: Bu geniş kombinasyon uzayı yalnız nəqliyyat vasitəsi sürətina görə değil, motor temperaturunu və anlık enerji səmərəliliyini də nəzərə alarak nasıl yönetilebilir?
İki transmissiyanın ortak çıxış nisbəti neden harmonik ortadır?
İki transmissiyanın çıkışları diferansiyel üzərindən birleştiği üçün tədqiqatçılar ekvivalent dişli nisbətinı birbaşa aritmetik ortayla değil, harmonik ortayla ifade etmektedir:
\[ i_{eq}= \frac{2} {\frac{1}{i_A}+\frac{1}{i_B}} \]
Burada \(i_A\), A motoruna bağlı transmissiyanın seçilen nisbətinı; \(i_B\), B motoruna bağlı transmissiyanın seçilen nisbətinı; \(i_{eq}\) ise diferansiyel çıkışında görülen ekvivalent nisbətı temsil etmektedir.
Bu əlaqənin sonucu mühümdür: iki transmissiyanın kombinasyonlarından oluşan ekvivalent nisbətlar doğrusal və ya geometrik bir sıra meydana getirmez. Bazı ötürmə pilləsi çiftleri birbirine çok yakın ekvivalent nisbət üretebilirken bazı durumlar arasında daha böyük fərq oluşmaktadır. Bu nedenle 16 kombinasyonun yalnız “1'den 16'ya artan ötürmə pillələri” gibi yönetilmesi fiziksel yapıyı yeterince temsil etmemektedir.
Kaynakta istifadə edilən ilk dört ötürmə nisbəti nedir?
Tədqiqatın harmonik orta tənliklerinin bulunduğu Bölüm 4.1'də her iki transmissiya üçün aşağıdaki nisbətlar kullanılmaktadır:
| Vites kademesi | Şanzıman A nisbəti | Şanzıman B nisbəti |
|---|---|---|
| 1. kademe | 4,0 | 4,0 |
| 2. kademe | 2,5 | 2,5 |
| 3. kademe | 1,6 | 1,6 |
| 4. kademe | 1,0 | 1,0 |
Kaynak bu nisbətların bütün A1–A4 və B1–B4 eşleşmeleri üçün harmonik orta tənliklerini ayrı-ayrı vermektedir. Örneğin A1–B2 kombinasyonu:
\[ i_{eq}(A1,B2) = \frac{2} {\frac{1}{4,0}+\frac{1}{2,5}} \]
biçiminde tanımlanmaktadır.
16 ötürmə pilləsi kombinasiyası nasıl oluşuyor?
Kaynağın Şekil 5'inde A transmissiyanının dörd səviyyəsi dikey, B transmissiyanının dörd səviyyəsi yatay eksende gösterilerek 4 × 4'lük bir karar matrisi oluşturulmuştur:
| Motor A / Motor B | B1 | B2 | B3 | B4 |
|---|---|---|---|---|
| A1 | G1: A1–B1 | G2: A1–B2 | G3: A1–B3 | G4: A1–B4 |
| A2 | G5: A2–B1 | G6: A2–B2 | G7: A2–B3 | G8: A2–B4 |
| A3 | G9: A3–B1 | G10: A3–B2 | G11: A3–B3 | G12: A3–B4 |
| A4 | G13: A4–B1 | G14: A4–B2 | G15: A4–B3 | G16: A4–B4 |
Bu matris yalnız olası mekanik durumların listesi değildir. Tədqiqatçıların önerdiği kontrol yanaşmasında bu 16 hücre, mövcud tork talebi, motor sürəti, temperatur və səmərəlilik baxımından sürekli dəyərlendirilen bir karar uzayıdır.
Neden bütün 16 durum birbaşa kullanılmıyor?
Kaynağa görə bazı kombinasyonlar harmonik orta nedeniyle birbirine yakın çıkış nisbətları və ya benzer performans yarada bilər. Bu nedenle bütün 16 durumu sürücüye və ya üst seviye kontrolcüye ayrı fiziksel ötürmə pillələri kimi sunmak yerine benzer durumların kümelenmesi önerilmektedir.
Şekil 4'te üç seviye karşılaştırılmaktadır:
- 4 kademeli mod: tek motor aktifken fiziksel kimi daha basit tədqiqat biçimi,
- 8 kademeli mod: iki motorun birlikdə tədqiqatsıyla oluşturulan ara seviyeler,
- 16 kademeli mod: 4 × 4 kombinasyonun teorik üst sərhədi.
Tədqiqatçılar nihai kontrol yapısında 16 teorik durumu dört virtual ötürmə pilləsi səviyyəsine indirgemeyi təklif edir. Bir sanal seviye üçünde birden fazla real A–B kombinasyonu bulunabilir və kontrolcü bunlardan o an en uygun olanı seçebilir.
“Dört virtual ötürmə pilləsie indirgeme” ne ölçüde kanıtlanmıştır?
Kaynak bu sonucu Theorem 1 başlığı altında sunmaktadır. Teoremde 16 harmonik kombinasyonun səmərəlilik kümelendirmesine dayalı kimi dörd virtual çıkış seviyesine indirilebileceği və kontrolcünün bu grupların üçünden en səmərəlilikli kombinasyonu seçebileceği belirtilmektedir.
Ancaq qaynaqta dört grubun her birine hangi G1–G16 kombinasyonlarının hangi sayısal hədd və ya optimizasyon fonksiyonuyla atandığını gösteren ayrıntılı bir kümelendirme cədvəlsu bulunmamaktadır. “Proof of Theorem 1” bölümü daha çok mekanik və nəzarət məntiqina dayalı mühəndislik gerekçelendirmesi sunmaktadır. Bu nedenle Verianla baxımından nəticə, matematiksel kimi bütün olası sistemlər üçün evrensel şəkildə kanıtlanmış bir dört-ötürmə pilləsi indirgeme yasası değil; tədqiqatın önerdiği nəzarət çərçivəsinin əsas tasarım ilkesi kimi dəyərlendirilmelidir.
Sıcaklık neden ötürmə pilləsi kararının parçasıdır?
PMSM'nin kayıpları motor temperaturu değiştiğinde sabit kalmamaktadır. Tədqiqat xüsusilə bakır direnci, elektromaqnit itkilər və termal vəziyyətun səmərəlilik xəritəsinı değiştirebileceğini nəzarət məntiqinın üçüne almaktadır.
Önerilen sistem, motor temperaturunu gerçek zamanlı bir nəzarət dəyişəni kimi izlemekte və müəyyən temperatur adımlarında fərqli tork–sürət–səmərəlilik xəritələri kullanmaktadır.
Kaynağın ilk örneğinde motor temperaturu:
0 °C ilə 100 °C arasında 5 °C adımlarla
incelenmektedir. Uç noktalar dahil edildiğinde 21 termal vəziyyət oluşmaktadır. 16 ötürmə pilləsi kombinasiyasıyla birlikdə:
\[ 16\times21=336 \]
ayrı ötürmə pilləsi–temperatur səmərəlilik durumu elde edilmektedir.
Daha geniş temperatur aralığı üçün qaynaq −20 °C ilə 160 °C arasında 5 °C həllolma örneğini kullanmakta və 37 temperatur vəziyyəti üzərindən:
\[ 16\times37=592 \]
ayrı harita oluşturulabileceğini belirtmektedir.
Verianla Live: Sıcaklık əhatəı büyüdükçe nəzarət qərar məkanı
Değerler tədqiqatın Bölüm 5 və 6'sındaki temperatur-ötürmə pilləsi kombinasiyası hesaplarından alınmıştır.
| Termal dəyərlendirme aralığı | Sıcaklık adımı | Sıcaklık durumu sayısı | Vites kombinasyonu sayısı | Toplam səmərəlilik xəritəsi / durum |
|---|---|---|---|---|
| 0 °C – 100 °C | 5 °C | 21 | 16 | 336 |
| −20 °C – 160 °C | 5 °C | 37 | 16 | 592 |
Verianla Live: Görselleştirme görünür elmi cədvəldan tədqiqat zamanında oluşturulur. Bu sayılar qaynaqta məlumatlen teorik kontrol durumu hesaplarıdır; 592 ayrı fiziksel təcrübə yapıldığı anlamına gelmez.
Kontrolcü hangi bilgileri izlemektedir?
Kaynağın ölçmə və nəzarət çərçivəsinde istifadə edilən başlıca girişler şunlardır:
- DC bağlantı/batareya gərginliki,
- motor uclarındakı gərginlik,
- motor cərəyanı,
- motor sürəti,
- motor temperaturu,
- inverter çıkış tezlikı,
- kommutasiya tezliyi,
- ötürmə pilləsi dəyişdirmə tələbi,
- elektrik makinesinin eşdəyər devre parametreleri.
Kontrol/model yapısının hesapladığı çıktılar arasında motor hava aralığı torku, mil torku, transmissiya giriş və çıkış torkları, anlık səmərəlilik, tork–sürət səmərəlilik xəritəsi, əsas elektrik tezliyi və realleşen ötürmə nisbəti bulunmaktadır.
Verianla Live: Sıcaklık və səmərəlilik geri əlaqəli ötürmə pilləsi seçim zinciri
Aşağıdaki süreç tədqiqatda tanımlanan nəzarət məntiqinı qaynaq sırasına sadık şəkildə özetlemektedir.
| Aşama | Tədqiqatda istifadə edilən işlem | Kontroldeki işlevi |
|---|---|---|
| 1. Sürüş talebinin belirlenmesi | Hız, tork, yük və ötürmə pilləsi dəyişdirmə gereksinimi dəyərlendirilir. | Aktarma sisteminin istenen tədqiqat noktası belirlenir. |
| 2. Motor durumlarının izlenmesi | İki PMSM'nin sürət, cərəyan, gərginlik və temperatur bilgileri izlenir. | Elektriksel və termal tədqiqat durumu belirlenir. |
| 3. Olası ötürmə pilləsi çiftlerinin dəyərlendirilmesi | A1–A4 və B1–B4 kombinasyonları incelenir. | 16 teorik mekanik durumdan uygun adaylar oluşturulur. |
| 4. Harmonik ekvivalent nisbət hesabı | Her A–B ötürmə pilləsi çifti üçün ekvivalent çıxış nisbəti harmonik ortayla hesaplanır. | Ortak diferansiyel çıkışındaki mekanik durum belirlenir. |
| 5. Sıcaklığa bağlı səmərəlilik xəritəsi | Motor sıcaklığına uygun tork–sürət–səmərəlilik durumu seçilir. | Sıcaklığa bağlı kayıp değişimi karar sürecine eklenir. |
| 6. Verimli iç kombinasyonun seçilmesi | İstenen virtual ötürmə pilləsi səviyyəsi üçündeki uygun A–B kombinasyonları karşılaştırılır. | Motorların daha uygun səmərəlilik bölgəsində tutulması hedeflenir. |
| 7. Senkronize ötürmə pilləsi keçidi | İki transmissiyanın geçişi tork və sürət koordinasyonu altında uygulanır. | Tork sıçraması və mekanik zorlanma sərhədlandırılmaya çalışılır. |
Verianla Live: Bu süreç tədqiqatın önerdiği kontrol arxitekturasıni gösterir; qaynaqta fiziksel nəqliyyat vasitəsi üzərində yedi aşamalı bağımsız bir təcrübə protokolü kimi test edildiği iddia edilmemektedir.
Gerçek sınaq qurğusu qaynaqta ne gösteriyor?
Sayfa 4'teki Şekil 1, iki sinxron maşın, transmissiya və yük maşınıni içeren fiziksel sınaq qurğusuni göstərir. Bir yarım mil, transmissiya torkunu yük maşınıne aktarmaktadır. Bu görüntü tədqiqatın yalnız soyut bir blok diyagramdan oluşmadığını; tədqiqatçıların real avadanlıq altyapısı üzərində hazırlık və ölçmə tədqiqatları yaptığını göstərir.
Aynı sayfadaki Şekil 2, cüt sinxron maşın sistemindeki avtomatik transmissiyaın fiziksel yapısını və üst kapağı çıkarılmış kontrol bölümünü göstərir. Metin, ötürmə pilləsi komutları ilə mekanik qavramanın sinxronizasiyaunun, inverter iletişiminin və aktuator tepkisinin kontrol edildiğini açıklamaktadır.
Sayfa 5'teki Şekil 3'te ise sistem tam yük uygulanmadan əvvəl düşük dövr sayı, düşük tezlik və düşük gərginlik altında çalıştırılmış; üç faz cərəyanı bir güc kalitesi analizörüyle izlenmiştir. Bu adım güvenli tədqiqat və ölçmə sisteminin hazırlık doğrulamasıdır.
Bununla birlikdə bu fiziksel görseller, bütün temperatur bağımlı 16 durumlu ötürmə pilləsi optimallaşdırmaunun real nəqliyyat vasitəsi şərtlərində tamamen eksperimental kimi doğrulandığı anlamına gelmemektedir. Tədqiqatın nəticə bölümü mövcud aşamayı simulyasiya və ön ölçmələrle desteklenen bir tədqiqat safhası kimi tanımlamaktadır.
Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr
- İki dörd pilləli transmissiya teorik kimi 16 A–B ötürmə pilləsi kombinasiyası yarada bilər.
- Diferansiyel çıkışındaki eşdəyər ötürmə nisbəti tədqiqatda iki bireysel nisbətin harmonik ortasıyla modellenmiştir.
- Motor sıcaklığı və səmərəlilik xəritələri ötürmə pilləsi seçim mantığına nəzarət dəyişəni kimi dahil edilmiştir.
- 0–100 °C aralığında 5 °C adımla 16 ötürmə pilləsi kombinasiyası üçün 336 ötürmə pilləsi–temperatur vəziyyəti tanımlanmaktadır.
- −20–160 °C örneğinde eyni həllolmale 592 durum ortaya çıkmaktadır.
- Dört fərqli ötürmə nisbəti üçün oluşturulan səmərəlilik xəritələri motorun yüksek səmərəlilikli tədqiqat bölgəsinin fərqli tork və sürət alanlarına taşınabildiğini göstərir.
- Tədqiqat, 16 teorik durumu dörd virtual kontrol seviyesinde kümelendirmeye dayalı bir yanaşma təklif edir.
- Gerçek çift PMSM və avtomatik transmissiya sınaq qurğusu tədqiqatın ilkin fiziki ölçmə altyapısını oluşturmaktadır.
Tədqiqatın destoynaqediği nəticələr
- Tədqiqat real elektrikli avtobuste tamamlanmış uzun dönem yol testi sunmamaktadır.
- Önerilen stratejinin yüzde cinsinden müəyyən bir mənzil artımı sağladığı gösterilmemiştir.
- Tam sürüş çevrimi üçün yüzde cinsinden sistem enerji qənaəti raporlanmamıştır.
- 336 və ya 592 durumun tamamı fiziksel kimi ayrı təcrübələrle doğrulanmamışdır.
- Dört virtual ötürmə pilləsi grubunun G1–G16 üyeliklerini belirleyen tam sayısal kümelendirme algoritması və hədləri sunulmamaktadır.
- Herhangi bir ticari elektrikli avtobus platformaunda dayanıklılık və ya sahə güvenilirliği sübut edilməmişdir.
- Bütün iki mühərrikli elektrikli nəqliyyat vasitələriın eyni ötürmə nisbətləriyla optimum çalışacağı gösterilmemiştir.
Tədqiqatın Yöntemi və Bulguları
İncelenen PMSM'nin əsas xüsusiləri
Tədqiqatın Tablo 2'sinde səmərəlilik xəritələrinın oluşturulmasında istifadə edilən sinxron maşın üçün şu nominal və tepe dəyərləri məlumatlmektedir:
| Motor parametresi | Kaynak dəyəri | Birim |
|---|---|---|
| Nominal batareya gərginliki | 640 | V |
| Nominal tork | 205 | Nm |
| Nominal güc | 155 | kW |
| Nominal cərəyan | 232 | A |
| Nominal sürət | 7220 | rpm |
| Tepe tork | 530 | Nm |
| Tepe güc | 277,8 | kW |
| Tepe cərəyan | 691,9 | A |
| Maksimum sürət | 8000 | rpm |
Kaynakta transmissiyasız əsas səmərəlilik xəritəsinın nominal noktası 205 Nm, 7220 rpm və %95,8 səmərəlilik kimi işaretlenmiştir.
Verim haritası neyi göstərir?
Şekil 6, transmissiya eklenmeden əvvəl sinxron maşının tork–sürət alanındaki hesaplanan səmərəliliyini göstərir. Yatay eksen torku, dikey eksen motor sürətinı və konturlar səmərəlilik seviyelerini göstərir. Haritada yüksək sürətdaki uygun tork bölgələri daha yüksek səmərəlilik alanını yaradırken xüsusilə aşağı sürət bölgəsində səmərəlilik azalır.
Tədqiqatçıların ötürmə pilləsi kullanımındaki əsas hedefi, nəqliyyat vasitəsi tekerleğindeki eyni və ya benzer talebi fərqli mekanik nisbətlar üzərindən motora yansıtarak PMSM'nin tədqiqat noktasını bu yüksek səmərəlilikli bölgələre thəddən artıq yüksəlməaktır.
Dört səmərəlilik xəritəsinda hangi nisbətlar istifadə edilmişdir?
Şekil 7 və Şekil 8'deki ayrı ötürmə pilləsi səmərəlilik xəritələrinda şu dört nisbət incələnmişdir:
| Verim haritasındaki kademe | Kullanılan nisbət | Kaynakta məlumatlen əsas kullanım eğilimi |
|---|---|---|
| 1. kademe | 4,5:1 | Düşük sürət / yüksek tork şərtlərı |
| 2. kademe | 3,0:1 | Orta tədqiqat bölgəsi |
| 3. kademe | 2,0:1 | Orta-yüksək sürət bölgəsi |
| 4. kademe | 1,2:1 | Yüksek sürət / daha düşük motor tork talebi |
Kaynak, 4,5:1 kademesinin kalkış və tırmanma gibi yüksek tork–aşağı sürət şərtlərində avantajlı olduğunu; 3,0:1 və 2,0:1 nisbətlarının orta tədqiqat bölgələrini kapsadığını; 1,2:1 nisbətinda ise yüksək sürətlarda daha düşük motor torku nedeniyle mis itkilərinın azaldığını və incelenen haritalar üçünde ən yüksək erişilebilir səmərəliliyin görüldüğünü belirtmektedir.
Kaynak üçündeki iki fərqli ötürmə nisbəti kümesi
Burada mühüm bir qaynaq içi fərqlilık vardır. Bölüm 4.1'də 16 harmonik kombinasyon hesaplanırken nisbətlar 4,0 / 2,5 / 1,6 / 1,0 kimi məlumatlmiştir. Bölüm 7'deki motor səmərəlilik xəritələrinda ise 4,5 / 3,0 / 2,0 / 1,2 kullanılmaktadır.
Tədqiqat bu iki nisbət kümesinin neden fərqli olduğunu və ya ilk kümenin ikinci kümeye nasıl dönüştürüldüğünü açıq şəkildə açıklamamaktadır. Bu nedenle Verianla makalesinde bu nisbətlar tek bir ortak ötürmə pilləsi setiymiş gibi birleştirilmemiştir. İlk küme harmonik kombinasyon modelinin, ikinci küme ise sunulan səmərəlilik xəritəsi analizinin qaynaq dəyərləri kimi ayrı tutulmuştur.
Vitesler motorun səmərəlilik alanını nasıl değiştiriyor?
Şekil 7 və 8'də dört nisbət üçün hesaplanan konturlar eyni motorun fərqli mekanik nisbətlar altındaki tədqiqat alanını göstərir. Kaynağın yorumuna görə dört kademe birlikdə kullanıldığında tek bir dar yüksek-səmərəlilik bölgəsi yerine fərqli tork və sürət gereksinimlerini kapsayan daha geniş və daha düz bir yüksek-səmərəlilik tədqiqat alanı elde edilmektedir.
Bu, “transmissiya kendi başına motor səmərəliliyini yükseltiyor” anlamına gelmez. Mekanik nisbət, nəqliyyat vasitəsi çıkışındaki tork və sürət talebinin motor tarafında hangi tork–sürət noktasına karşılık geleceğini değiştirmekte; kontrol stratejisi motoru mövcud səmərəlilik xəritəsinın daha uygun bölgəsində çalıştırmaya tədqiqatktadır.
Kayıp modeli hangi komponentləri nəzərə almaktadır?
Tədqiqatın səmərəlilik dəyərlendirmesinde:
- mis itkiləri,
- hıza bağlı dəmir itkiləri,
- mexaniki itkilər,
- inverter itkiləri
hesaba katılmaktadır. Termal geri besleme bu kayıpların tədqiqat sırasında değişebileceği varsayımıyla ötürmə pilləsi kararına dahil edilmektedir.
Birlikte simulyasiya yapısı
Önerilen üsul qaynaqta MATLAB/Simulink R2024a və LabVIEW 2024Q2 co-simulation ortamında tətbiq edilmişdir. Amaç elektriksel, mekanik və termal alt sistemləri eyni karar mekanizması altında dəyərlendirebilecek simulyasiya altyapısı oluşturmaktır.
Gerçek zamanlı tədqiqat baxımından tədqiqat; tədqiqat süresi, ölçmə zaman damgası, işlem süresi və nümunələmə tezlikının birbirleriyle senkronize edilmesi gerektiğini xüsusilə vurgulamaktadır. İşlem süresi kontrol çevriminden uzun olursa eski məlumatnin kullanılabileceği, zamanlama gecikməsi və jitter oluşabileceği və bunun qapalı dövrə davranışını etkileyebileceği belirtilmektedir.
Vites değişiminde yalnız səmərəlilik mi nəzərə alınıyor?
Hayır. Kaynağın önerdiği karar mantığında səmərəlilik tek ölçüt değildir. Sistem həmçinin:
- istenen hızlanma və ya yavaşlamayı,
- nəqliyyat vasitəsi sürətinı,
- tork gereksinimini,
- motor temperaturunu,
- batareya doldurma vəziyyətinu,
- yol meylini,
- yük/yolcu durumunu,
- motor sürət sərhədlərinı,
- ötürmə pilləsi sinxronizasiyaunu,
- tork sıçraması və titrəyişin önlenmesini
nəzərə alabilecek bir qərar arxitekturası tanımlamaktadır. Bununla birlikdə bu değişkenlerin tamamını tek bir açık sayısal maya dəyəri fonksiyonunda birleştiren nihai optimizasyon tənliki qaynaqta ayrıntılı kimi məlumatlmemektedir.
Neden xüsusilə elektrikli avtobuslar vurgulanmaktadır?
Tədqiqatçılar iki mühərrikli arxitekturanin miqyaslenebilirlik, tork paylhəddən artıq yüksəlməı və yedeklilik avantajlarını xüsusilə ağır kommersiya nəqliyyat vasitəsi və elektrikli avtobus tətbiqlərıyla əlaqələndirir. Bu nəqliyyat vasitələrida uzun tədqiqat süreleri, değişken sərnişin/yük durumu və aşağı sürət–yüksek tork gerektiren sık tədqiqat bölgələri motorların termal vəziyyətunu ötürmə pilləsi seçimi baxımından daha mühüm hala getirebilir.
Ancaq tədqiqat müəyyən bir seri üretim elektrikli avtobus modelinde birbaşa enerji tüketim müqayisəsı yapmamaktadır. Elektrikli otobüs, önerilen arxitekturanin hedeflenen tətbiq bağlamıdır.
Patentler tədqiqatyla nasıl əlaqəlidir?
Tədqiqatın bir bölümü iki Macar patentiinde açıklanan fikirlere dayanmaktadır:
- P1900265/24: elektrik motoruyla tahrik edilen nəqliyyat vasitələrida otomatik və ya otomatikleştirilmiş mekanik transmissiya üçün ötürmə pilləsi dəyişdirmə üsulu,
- P1800232/21: iki elektrik motoru və transmissiyadan oluşan ötürmə sisteminde elektrik motorlarının səmərəlilikli çalıştırılması üsulu.
Kaynak, her iki buluşun da Dr. Sándor Simonyi tarafından geliştirildiğini və tədqiqatdaki simulyasiya, ötürmə pilləsi dəyişdirmə və səmərəlilik yönümlü kontrol yanaşmasına teorik əsas sağladığını belirtmektedir.
Tədqiqatın mühüm güclü tərəfləri
- Elektriksel, mekanik və termal alanları tek ötürmə pilləsi karar çerçevesinde birleştirmektedir.
- İki bağımsız dörd pilləli transmissiyanın oluşturduğu 16 kombinasyonu açık şəkildə modelləşdirməktedir.
- Diferansiyel çıxış nisbətinın harmonik orta mantığını tənliklerle ifade etmektedir.
- Motor sıcaklığını statik bir sərhəd yerine ötürmə pilləsi seçiminde dinamik bir değişken kimi kullanmaktadır.
- Gerçek PMSM sınaq qurğusu və avtomatik transmissiya avadanlıqı tədqiqatda gösterilmektedir.
- Motorun tork–sürət səmərəlilik alanını fərqli ötürmə nisbətləri altında ayrı haritalarla müqayisəktadır.
- 16 kombinasyonu daha yönetilebilir sanal durumlara indirgeme fikri gerçek zamanlı kontrol karmaşıklığını hedeflemektedir.
Tədqiqatın başlıca məhdudiyyətlərı
Birinci məhdudiyyət, nihai kontrol üsulunin tam miqyaslı nəqliyyat vasitəsi üzərində dinamik yol testləriyle doğrulanmamış olmasıdır. Kaynağın kendi nəticə bölümü gələcək tədqiqatda dinamik sürüş senaryolarındaki ölçmə programının genişletileceğini belirtmektedir.
İkinci məhdudiyyət, 16'dan dörd virtual seviyeye indirgeme üçün ayrıntılı sayısal kümelendirme kriterlerinin yayımlanmamış olmasıdır. Tədqiqat kavramsal və matematiksel əsasi vermekte, ancaq dört kümenin eksiksiz gerçek zamanlı karar cədvəlsunu sunmamaktadır.
Üçüncü məhdudiyyət, tədqiqatda enerji kazanımının bütün bir standart sürüş çevrimi üçün kWh və ya yüzde tasarruf kimi nicelleştirilmemesidir. Verim haritalarının genişlediği və uygun tədqiqat noktalarının seçilebildiği gösterilmektedir; ancaq bunun müəyyən bir aracın menziline yüzde kimi ne kadar yansıdığı qaynaqta hesaplanmamaktadır.
Dördüncü məhdudiyyət, qaynaqta iki ayrı ötürmə nisbəti kümesinin kullanılmasıdır: harmonik kombinasyon tənliklerinde 4,0/2,5/1,6/1,0, səmərəlilik xəritələrinda 4,5/3,0/2,0/1,2. Bu iki küme arasındaki geçiş açıklanmamaktadır.
Mənbə və Metod Qeydi
Tam özgün tədqiqat adı: Efficiency-Oriented Gear Selection Strategy for Twin Permanent Magnet Synchronous Machines in a Shared Drivetrain Architecture
Müəlliflər və sıraları: Tamás Sándor; István Bendiák; Róbert Szabolcsi.
Eş katkı/bərabər birinci müəllif: Kaynakta bərabər töhfə və ya bərabər birinci müəllif beyanı bulunmamaktadır. Tamás Sándor və István Bendiák adlarının yanındaki † işareti bərabər töhfəyı değil, güncel adres bilgisini göstərir.
Sorumlu müəlliflər: Tamás Sándor və István Bendiák.
Kurumlar:
1. Department of Measurement Technology, Automation Institute of Electronic and Communication Systems, Kandó Kálmán Faculty of Electrical Engineering, Óbuda University, H-1084 Budapest, Hungary.
2. Department of Automation, Institute of Automation and Energy Systems, Kandó Kálmán Faculty of Electrical Engineering, Óbuda University, H-1034 Budapest, Hungary.
Müəlliflərın qaynaqta məlumatlen güncel adres bilgisi: Tamás Sándor və István Bendiák üçün Doctoral School on Safety and Security Sciences, Óbuda University, H-1081 Budapest, Hungary.
Kaynak türü: Hakemli tədqiqat makalesi. Tədqiqatın doğrulama yapısı teorik/model tabanlı geliştirme, birgə simulyasiya və ilkin fiziki ölçmə/test altyapısını birleştirmektedir; tamamlanmış real nəqliyyat vasitəsi sahə təcrübəsi değildir.
Dergi: Vehicles.
Yayınevi: MDPI.
Cilt / sayı / makale numarası: 7 / 4 / 110.
DOI: 10.3390/vehicles7040110
Gönderim tarihi: 31 Temmuz 2025.
Revizyon tarihi: 7 Eylül 2025.
Kabul tarihi: 12 Eylül 2025.
Yayın tarihi: 29 Eylül 2025.
Resmî nəşr bağlantısı: https://www.mdpi.com/2624-8921/7/4/110
DOI bağlantısı: https://doi.org/10.3390/vehicles7040110
Lisans: Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).
Finansman: Müəlliflər tədqiqatın dış maliyyələşmə almadığını bildirmiştir.
Veri erişilebilirliği: Kaynakta məlumatlarin talep üzerine edinilebileceği qeyd edilmişdir.
Çıkar damşması: Müəlliflər maraqlar toqquşması olmadığını beyan etmiştir.
Yazar katkıları: Kavramsallaştırma Tamás Sándor və István Bendiák; üsul István Bendiák; proqram təminatı Tamás Sándor; doğrulama qaynaqta István Bendiák üçün iki kez “I.B. and I.B.” şeklinde yazılmıştır; biçimsel analiz István Bendiák; tədqiqat Tamás Sándor; qaynaqlar Tamás Sándor; məlumat düzenleme István Bendiák; ilk taslak Tamás Sándor; gözden geçirme/düzenleme və görselleştirme István Bendiák; danışmanlık Róbert Szabolcsi; proje yönetimi və maliyyələşmə temini Tamás Sándor kimi məlumatlmiştir.
Patent əlaqəsi: Tədqiqatın bir bölümü Dr. Sándor Simonyi tarafından geliştirilen Hungarian Patent P1900265/24 və P1800232/21'deki üsullere dayanmaktadır. Bu bilgi qaynaq tədqiqatda ayrı “Patents” bölümünde açıklanmıştır.
Bilimsel içerik sərhədi: Bu Verianla makalesindeki PMSM dəyərləri, ötürmə nisbətləri, harmonik orta modeli, 16 durumlu kombinasyon yapısı, temperatur aralıqları, 336 və 592 durum hesapları, səmərəlilik xəritəsi yorumları, sınaq qurğusu və məhdudiyyətlər yalnız incelenen tədqiqatya dayanmaktadır. Dış qaynaq yalnız bibliyoqrafik kimlik və nəşr durumunun doğrulanması üçün istifadə edilmişdir.
Kaynak içi ötürmə nisbəti tutarsızlığı: Bölüm 4.1'də harmonik kombinasyon tənlikleri 4,0 / 2,5 / 1,6 / 1,0 nisbətlarını kullanırken Bölüm 7'də səmərəlilik xəritələri 4,5 / 3,0 / 2,0 / 1,2 nisbətlarına dayanmaktadır. Kaynak iki nisbət kümesinin əlaqəsini açıq şəkildə açıklamamaktadır; dəyərlər bu makalede birleştirilmemiş və ya sessizce düzeltilmemiştir.
Kaynak içi cədvəl göndermesi: Bölüm 7'də sinxron maşının nominal məlumatlari üçün “Table 1” ifadesi kullanılmasına rağmen ilgili motor xüsusiləri qaynaqta Tablo 2'də yer almaktadır. Bu editoryal fərqlilık sessizce düzeltilmemiştir.
Kaynak içi yazar katkısı notu: Validation alanı qaynaqta “I.B. and I.B.” şeklinde yinelenmiştir. Verianla bu ifadeyi başqa bir yazar adı tahmin ederek değiştirmemiştir.
Deneysel doğrulama sərhədi: Kaynakta real çift PMSM, avtomatik transmissiya, inverter və yük maşını içeren sınaq avadanlığı gösterilmesine rağmen nəticə bölümü mövcud tədqiqat aşamasını simulyasiya ilə desteklenen ön ölçmələr kimi nitelendirmektedir. Tam temperatur–ötürmə pilləsi kontrol stratejisinin real elektrikli avtobus üzərində əhatəlı sahə doğrulaması sunulmamaktadır.
Verianla Live v0.2 notu: Süreç və temperatur–ötürmə pilləsi durumları görünür HTML cədvəllarında tutulmuştur. Makale HTML'sine Live SVG, JavaScript, inline event handler və ya data-vlive-* alanı eklenmemiştir. Etkileşimli görselleştirme varsa ortak məlumatanla-live.js v0.2 motoru tarafından tədqiqat zamanında oluşturulur; JavaScript tədqiqatsa dahi elmi məlumatlar cədvəl kimi erişilebilir kalır.

Şərh yazın
E-poçt ünvanınız yayımlanmayacaq. Məcburi sahələr * ilə işarələnib