Autohuvilised on alati olnud mootorite suhtes fanaatilised, kuid elektrifitseerimine on pidurdamatu ja mõne inimese teadmistevarud võivad vajada värskendamist.
Tänapäeval on tuntuim neljataktiline mootor, mis on ka enamiku bensiinimootoriga sõidukite jõuallikaks.Sarnaselt sisepõlemismootorite neljataktiliste, kahetaktiliste ja Wankeli rootormootoritega võib elektrisõidukite mootorid jagada rootorite erinevuse järgi sünkroonmootoriteks ja asünkroonmootoriteks.Asünkroonmootoreid nimetatakse ka asünkroonmootoriteks, samas kui sünkroonmootorid sisaldavad püsimagneteid.ja voolu mootori ergastamiseks.
Staator ja rootor
Igat tüüpi elektrisõidukite mootorid koosnevad kahest põhiosast: staatorist ja rootorist.
Staator▼
Staator on mootori osa, mis jääb paigale ja on mootori fikseeritud korpus, mis on paigaldatud šassiile nagu mootoriplokk.Rootor on mootori ainus liikuv osa, mis sarnaneb väntvõlliga, mis saadab pöördemomendi välja ülekande ja diferentsiaali kaudu.
Staator koosneb kolmest osast: staatori südamik, staatori mähis ja raam.Paljud paralleelsed sooned staatori korpuses on täidetud omavahel ühendatud vaskmähistega.
Need mähised sisaldavad korralikke juuksenõelaga vasest sisestusi, mis suurendavad pilu täitmise tihedust ja otsest juhtmetevahelist kontakti.Tihedad mähised suurendavad pöördemomenti, samal ajal kui otsad on kenasti nihutatud, vähendades väiksema kogupakendi mahutavust.
Staator ja rootor▼
Staatori põhiülesanne on tekitada pöörlev magnetväli (RMF), samas kui rootori põhiülesanne on lõigata (väljund)voolu genereerimiseks pöörlevas magnetväljas olevate magnetjõujoontega.
Mootor kasutab pöörleva välja seadistamiseks kolmefaasilist vahelduvvoolu ning selle sagedust ja võimsust juhib kiirendile reageeriv jõuelektroonika.Akud on alalisvooluseadmed, seega sisaldab elektrisõiduki jõuelektroonika alalis-vahelduvvoolu muundurit, mis varustab staatorit vajaliku vahelduvvooluga, et luua ülitähtis muutuv pöörlev magnetväli.
Kuid väärib märkimist, et need mootorid on ka generaatorid, mis tähendab, et rattad liigutavad rootorit staatori sees, kutsudes esile pöörleva magnetvälja teises suunas, saates voolu AC-DC muunduri kaudu akule tagasi.
See protsess, mida nimetatakse regeneratiivseks pidurdamiseks, tekitab takistust ja aeglustab sõidukit.Regenereerimine ei ole mitte ainult elektrisõidukite valiku laiendamise, vaid ka ülitõhusate hübriidide keskmes, kuna ulatuslik regenereerimine parandab kütusesäästlikkust.Kuid tegelikus maailmas ei ole regenereerimine nii tõhus kui "auto veeretamine", mis väldib energiakadu.
Enamik elektrisõidukeid tugineb mootori ja rataste vahelise pöörlemise aeglustamiseks ühekäigulisele käigukastile.Sarnaselt sisepõlemismootoritele on elektrimootorid kõige tõhusamad madalatel pööretel ja suurel koormusel.
Kuigi EV võib ühe käiguga saavutada korraliku sõiduulatuse, kasutavad raskemad pikapid ja maasturid suurel kiirusel sõiduulatuse suurendamiseks mitmekäigulist käigukasti.
Mitmekäigulised elektriautod on haruldased ja tänapäeval kasutavad kahekäigulist käigukasti vaid Audi e-tron GT ja Porsche Taycan.
Kolm mootoritüüpi
19. sajandil sündinud asünkroonmootori rootor koosneb pikisuunalistest juhtiva materjali kihtidest või ribadest, enamasti vasest ja mõnikord ka alumiiniumist.Staatori pöörlev magnetväli indutseerib nendes lehtedes voolu, mis omakorda loob elektromagnetvälja (EMF), mis hakkab pöörlema staatori pöörlevas magnetväljas.
Asünkroonmootoreid nimetatakse asünkroonmootoriteks, kuna indutseeritud elektromagnetvälja ja pöördemomenti saab tekitada ainult siis, kui rootori kiirus jääb pöörlevast magnetväljast maha.Seda tüüpi mootorid on tavalised, kuna need ei vaja haruldaste muldmetallide magneteid ja on suhteliselt odavad.Kuid need ei suuda püsivalt suurel koormusel soojust hajutada ja on madalatel kiirustel oma olemuselt vähem tõhusad.
Püsimagnetmootor, nagu nimigi ütleb, on selle rootoril oma magnetism ja see ei vaja rootori magnetvälja tekitamiseks voolu.Need on madalatel kiirustel tõhusamad.Selline rootor pöörleb ka sünkroonselt staatori pöörleva magnetväljaga, mistõttu seda nimetatakse sünkroonmootoriks.
Rootori lihtsalt magnetitega mähkimisel on aga omad probleemid.Esiteks on selleks vaja suuremaid magneteid ja lisandunud kaaluga võib olla raske sünkroonis hoida suurtel kiirustel.Kuid suurem probleem on niinimetatud kiire "tagumise EMF", mis suurendab takistust, piirab tippvõimsust ja tekitab liigset soojust, mis võib magneteid kahjustada.
Selle probleemi lahendamiseks on enamikul elektrisõidukite püsimagnetmootoritel sisemised püsimagnetid (IPM), mis libisevad paarikaupa pikisuunalistesse V-kujulistesse soontesse, mis paiknevad rootori raudsüdamiku pinna all mitmes lobus.
V-kujuline soon hoiab püsimagnetid ohutuna suurtel kiirustel, kuid tekitab magnetite vahel reluktantsmomendi.Magneteid tõmbavad või tõrjuvad teised magnetid, kuid tavaline vastumeelsus tõmbab raudrootori labad pöörleva magnetvälja külge.
Püsimagnetid tulevad mängu madalatel pööretel, samal ajal kui vastumeelsusmoment võtab võimust suurtel kiirustel.Selles struktuuris kasutatakse Priust.
Viimast tüüpi vooluga ergutatud mootor ilmus elektrisõidukitesse alles hiljuti.Mõlemad ülaltoodud on harjadeta mootorid.Tavapärane tarkus väidab, et harjadeta mootorid on elektrisõidukite jaoks ainsaks elujõuliseks võimaluseks.Ja BMW on hiljuti läinud vastuollu normidega ja paigaldanud uutele i4 ja iX mudelitele harjatud vooluga ergutatud vahelduvvoolu sünkroonmootorid.
Seda tüüpi mootorite rootor interakteerub staatori pöörleva magnetväljaga täpselt nagu püsimagnetrootor, kuid püsimagnetite asemel kasutab see kuut laia vasest sagarat, mis kasutavad vajaliku elektromagnetvälja loomiseks alalisvoolu aku energiat. .
Selleks tuleb rootori võllile paigaldada libisemisrõngad ja vedruharjad, mistõttu mõned inimesed kardavad, et harjad kuluvad ja kogunevad tolmu ning loobuvad sellest meetodist.Kuigi harjade massiiv on suletud eemaldatava kattega eraldi korpusesse, tuleb veel näha, kas harja kulumine on probleem.
Püsimagnetite puudumine väldib haruldaste muldmetallide kallinemist ja kaevandamise keskkonnamõju.See lahendus võimaldab muuta ka rootori magnetvälja tugevust, võimaldades seega edasist optimeerimist.Sellegipoolest kulub rootori toiteks teatud võimsust, mis muudab need mootorid vähem tõhusaks, eriti madalatel pööretel, kus magnetvälja tekitamiseks vajalik energia moodustab suurema osa kogutarbimisest.
Elektrisõidukite lühikese ajaloo jooksul on praeguse põnevusega vahelduvvoolu sünkroonmootorid suhteliselt uued ja uute ideede arendamiseks on veel palju ruumi ning on olnud suuri pöördepunkte, näiteks Tesla liikumine asünkroonmootorite kontseptsioonidelt püsivatele. magnetid sünkroonmootor.Ja me oleme vähem kui kümne aasta pärast moodsate elektrisõidukite ajastusse jõudnud ja me alles alustame.
Postitusaeg: 21.01.2023