Sinchroniese motor toetsrit: wat beteken dit?

Elektriese motors word steeds oorskadu deur die ontwikkeling van die battery

Die vinnige ontwikkeling van baster kragstasies en ongekende vooruitgang die afgelope jare op die gebied van elektriese voertuie is die belangrikste fokuspunt vir die ontwikkeling van batterytegnologie. Hulle benodig maksimum hulpbronne van ontwikkelaars en is die grootste uitdaging vir ontwerpers. 'N Mens moet egter nie die feit onderskat dat vordering met die ontwikkeling van gevorderde litium-ioon-tegnologie gepaard gaan met beduidende vordering op die gebied van kragregulering van elektriese strome en elektriese motors nie. Dit het geblyk dat hoewel elektriese motors 'n hoë doeltreffendheid het, dit 'n ernstige ontwikkelingsveld het.

Ontwerpers verwag dat hierdie bedryf buitengewoon hoog sal groei, nie net omdat elektriese voertuie meer algemeen word nie, maar ook omdat die elektrifisering van verbrandingsvoertuie 'n belangrike deel is van die emissievlakke wat in die Europese Unie bepaal word.

Alhoewel die elektriese motor 'n antieke geskiedenis het, staan ​​ontwerpers vandag voor nuwe uitdagings. Elektriese motors, afhangende van die doel, kan 'n smal ontwerp hê, met 'n groot deursnee of 'n klein deursnee en 'n lang bak. Hul gedrag in suiwer elektriese voertuie verskil van dié in basters, waar die hitte wat deur die binnebrandenjin gegenereer word, in ag geneem moet word. Vir elektriese voertuie is die spoedreeks wyer, en die wat in 'n parallelle hibriede stelsel in die transmissie geïnstalleer word, moet geoptimaliseer word om binne die spoedbereik van die verbrandingsmotor te werk. Die meeste masjiene werk op hoë spanning, maar 48 volt elektriese masjiene word al hoe gewilder.

Hoekom AC-motors

Ondanks die feit dat die bron van elektrisiteit by die persoon van die battery gelykstroom is, dink ontwerpers van elektriese stelsels tans nie daaraan om DC-elektriese motors te gebruik nie. Selfs met omskakelingsverliese, vaar wisselstroom-eenhede, veral sinchrone, beter as GS-eenhede. Maar wat beteken 'n sinchrone of asynchrone motor eintlik? Ons sal u bekend maak met hierdie deel van die motorwêreld, want hoewel elektriese motors al lank in motors in die vorm van aansit en alternators bestaan, is daar onlangs heeltemal nuwe tegnologieë in hierdie gebied bekendgestel.

Toyota, GM en BMW is nou 'n paar van die min vervaardigers wat self die ontwikkeling en vervaardiging van elektriese motors oorgeneem het. Selfs Toyota se filiaal Lexus verskaf hierdie toestelle aan 'n ander maatskappy, Japan se Aisin. Die meeste ondernemings maak staat op verskaffers soos ZF Sachs, Siemens, Bosch, Zytec of Chinese ondernemings. Die vinnige ontwikkeling van hierdie onderneming laat hierdie ondernemings natuurlik baat by vennootskappe met motorvervaardigers. Wat die tegnologiese kant van sake betref, word deesdae hoofsaaklik vir die behoeftes van elektriese voertuie en hibriede AC -sinchrone motors met 'n eksterne of interne rotor gebruik.

Die vermoë om DC-batterye doeltreffend na driefase-wisselstroom om te skakel, en omgekeerd, is hoofsaaklik te wyte aan die vordering in beheertegnologie. Die huidige vlakke in kragelektronika bereik egter vlakke wat baie keer hoër is as die wat in 'n huishoudelike elektriese netwerk aangetref word, en oorskry dikwels 150 ampère. Dit genereer baie hitte waarmee kragelektronika te doen het. Op die oomblik is die volume elektroniese beheertoestelle nog steeds groot omdat elektroniese halfgeleierbeheertoestelle nie met 'n towerstaf verminder kan word nie.

Beide sinchrone en asinchrone motors is 'n tipe roterende magnetiese veld elektriese masjiene wat 'n hoër drywingsdigtheid het. Oor die algemeen bestaan ​​die rotor van 'n induksiemotor uit 'n eenvoudige pakket soliede velle met kortgeslote windings. Stroom vloei in die statorwikkelings in teenoorgestelde pare, met stroom van een van die drie fases wat in elke paar vloei. Aangesien dit in elkeen van hulle in fase met 120 grade verskuif word relatief tot die ander, word die sogenaamde roterende magneetveld verkry. Dit veroorsaak op sy beurt 'n magneetveld in die rotor, en die interaksie tussen twee magneetvelde - rotasie in die stator en die magnetiese veld van die rotor, lei tot meevoer van laasgenoemde en daaropvolgende rotasie. In hierdie tipe elektriese motor bly die rotor egter altyd agter die veld, want as daar geen relatiewe beweging tussen die veld en die rotor is nie, sal dit nie 'n magnetiese veld in die rotor induseer nie. Die vlak van maksimum spoed word dus bepaal deur die frekwensie van die toevoerstroom en die las. As gevolg van die hoër doeltreffendheid van sinchrone motors, hou die meeste vervaardigers egter by hulle.

Sinchroniese motors

Hierdie eenhede het 'n aansienlik hoër doeltreffendheid en drywingsdigtheid. 'N Belangrike verskil van 'n induksiemotor is dat die magnetiese veld in die rotor nie geskep word deur interaksie met die stator nie, maar die gevolg is van die stroom wat vloei deur die addisionele kronkels wat daarin geïnstalleer is, of permanente magnete. Dus, die veld in die rotor en die veld in die stator is sinchroon, en die maksimum motorsnelheid hang ook af van die rotasie van die veld, onderskeidelik, van die frekwensie van die stroom en die las. Om die behoefte aan ekstra kragtoevoer na die wikkelings te vermy, wat die kragverbruik verhoog en die huidige regulering in moderne elektriese voertuie en hibriede modelle bemoeilik, word elektriese motors met die sogenaamde konstante opwekking gebruik, d.w.s. met permanente magnete. Soos reeds genoem, gebruik bykans alle vervaardigers van sulke motors tans eenhede van hierdie soort, volgens baie kenners sal daar steeds 'n probleem wees met 'n tekort aan duur seldsame aardelemente neodymium en dysprosium. Synchrone motors kom in verskillende soorte en oplossings vir gemengde tegnologie soos BMW of GM voor, maar ons sal u meer daaroor vertel.

konstruksie

Suiwer elektriese voertuigenjins word gewoonlik direk aan die dryfas-ewenaar gekoppel en krag word via as-asse na die wiele oorgedra, wat meganiese transmissieverliese verminder. Met hierdie uitleg onder die vloer word die swaartepunt verminder en die algehele blokontwerp word meer kompak. Die situasie is heeltemal anders met die uitleg van hibriede modelle. Vir volle basters soos enkelmodus (Toyota en Lexus) en dubbelmodus (Chevrolet Tahoe), is die elektriese motors op een of ander manier gekoppel aan die planetêre ratte in die hibriede dryfstelsel, in welke geval kompaktheid vereis dat hul ontwerp langer en kleiner is in deursnee. In klassieke parallelle basters beteken kompakte vereistes dat die samestelling wat tussen die vliegwiel en ratkas pas ’n groter deursnee het en redelik plat is, met vervaardigers soos Bosch en ZF Sachs wat selfs op ’n skyfvormige rotorontwerp staatmaak. Daar is ook variasies van die rotor - terwyl in die Lexus LS 600h die roterende element binne geleë is, in sommige Mercedes-modelle is die roterende rotor buite. Laasgenoemde ontwerp is ook uiters gerieflik in gevalle waar die elektriese motors in die wielnawe geïnstalleer is.

Teks: Georgy Kolev