Villamos hajtású versenyautó erősáramú tervezése és segédüzeme

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Balázs Gergely György
Villamos Energetika Tanszék

A Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Villamos Energetika Tanszékén működő BME-motion csapat egy innovatív Formula (SAE) versenyautót épít, melyet a hátsó kerekekbe épített két szinkron kerékagymotor hajt. A csapat tagjaként két feladatot kaptam.

Az első feladat az volt, hogy méretezzek, és válasszak ki egy erősáramú, autóiparban használatos kábeltípust, mely alkalmas lesz a motorok táplálására. A kábel szigetelését a névleges, maximális feszültségre méreteztem. A vezető vastagságát először feszültségesés alapján, majd a szabványos értékeknek megfelelően állapítottam meg. Már egy korábbi számítás során kiderült, hogy a vezető anyagát tekintve az alumínium lesz az ideális választás, egyrészt mert olcsóbb, másrészt mert bár vastagabb kell belőle, még így is könnyebb, mint az azonos áramerősségre méretezett, bár vékonyabb réz vezetőjű kábel, és egy versenyautó tervezésekor a tömeg csökkentése az egyik legfontosabb cél. Miután minden adott volt kiválasztottam a kábelt, és Excel számítás, illetve Quickfield szimulációs program segítségével ellenőriztem melegedési szempontból.

A második feladat egy biztonságkritikus segédüzemi áramkör tervezése volt. Ennek a rendszernek az a feladata, hogy az autóban működő különböző elektronikai berendezések engedélyező- és hibajeleit felhasználva megvalósítsa a nagyfeszültségű rendszer be- és kikapcsolását. Normális üzemvitel esetén azt is jelzi, hogy a kisfeszültség mikor kapcsolható ki anélkül, hogy ez gondot okozna az elektronikai berendezések szabályszerű leállásában vagy a naplózásokban. Hiba esetén a nagyfeszültség azonnali vészleállítását valósítja meg. A rendszer nehézsége abban rejlik, hogy a versenyszabályzat értelmében nem tartalmazhat programozható logikát, ezért minden műveletet huzalozottan kellett megvalósítani.

Mivel egy biztonságkritikus áramkörről van szó, a tervezéskor arra ügyeltem a legjobban, hogy minél robosztusabb legyen, és ha hibázik is, ez minden esetben a biztonság javára történjen.

Mindkét esetben kiemelt figyelmet fordítottam arra, hogy minél kisebb méret és tömeg mellett valósuljon meg a feladat, hiszen versenyautót tervezünk, ahol a súlycsökkentés az egyik legfontosabb (ha nem a legfontosabb) cél. A méretcsökkentést az indokolja, hogy egy ilyen kisméretű formulaautóban, minden helyre szükség van ahhoz, hogy az összes alkatrész elférjen.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.