Tes motor sinkron: naon hartosna?

Mobil listrik masih kalindih ku kamekaran batre

Pamekaran gancang tina powertrains hibrid sareng kamajuan anu henteu pernah aya dina taun-taun ayeuna dina bidang kendaraan listrik mangrupikeun fokus utami ngembangkeun teknologi batré. Aranjeunna meryogikeun sumber daya anu maksimal ti pangembang sareng mangrupikeun tangtangan anu paling ageung pikeun désainer. Nanging, teu kedah nganggap enteng kanyataan yén kamajuan dina pamekaran téknologi lithium-ion maju dibarengan ku kamajuan anu penting dina bidang pangaturan listrik arus listrik sareng motor listrik. Tétéla yén sanaos motor listrik gaduh efisiensi tinggi, aranjeunna ngagaduhan lapangan anu serius pikeun pamekaran.

Désainer ngarepkeun industri ieu bakal naék dina tingkat anu luhur pisan, henteu ngan kusabab kendaraan listrik janten langkung umum, tapi ogé kusabab listrikna kandaraan mesin pembakaran mangrupikeun unsur penting tina tingkat émisi anu ditetepkeun di Uni Éropa.

Nalika motor listrik ngagaduhan sejarah anu panjang, désainer nyanghareupan tantangan anyar ayeuna. Motor listrik, gumantung kana tujuanana, tiasa ngagaduhan desain sempit sareng diameter ageung atanapi diameter alit sareng awak panjang. Kalakuanna dina kandaraan listrik murni bénten sareng hibrida, dimana panas anu dihasilkeun ku mesin pembakaran internal kedah diperhitungkeun. Pikeun kandaraan listrik, jangkauan gancangna langkung lega, sareng anu dipasang dina sistem hibrida paralel dina girboks kedah dioptimalkeun pikeun dijalankeun dina kisaran kecepatan mesin pembakaran. Kaseueuran mesin dioperasikeun dina tegangan tinggi, tapi mesin listrik anu dikuatkeun ku 48 volt bakal janten langkung populer.

Naha motor AC

Sanaos kanyataan yén sumber listrik dina jalma batréna langsung ayeuna, désainer sistem listrik ayeuna henteu mikir ngeunaan ngagunakeun motor DC. Komo ngitung karugian konversi, unit AC, khususna anu sinkron, ngungkulan unit DC. Tapi naon hartosna motor anu sinkron atanapi sinkronis? Kami bakal ngenalkeun anjeun kana bagian dunya otomotif ieu, kusabab nalika mobil listrik parantos lami aya dina mobil dina bentuk starters sareng alternator, téknologi lengkep anyar nembé dikenalkeun di daérah ieu.

Toyota, GM sareng BMW ayeuna mangrupikeun sababaraha pabrik anu parantos ngawasa pamekaran sareng produksi motor listrik sorangan. Malah anak perusahaan Toyota Lexus nyayogikeun alat-alat ieu ka perusahaan sanés, Aisin Jepang. Paling pausahaan ngandelkeun suppliers kayaning ZF Sachs, Siemens, Bosch, Zytec atawa pausahaan Cina. Jelas, ngembangkeun gancang tina bisnis ieu ngamungkinkeun pausahaan misalna pikeun kauntungan tina partnerships jeung pabrik mobil. Sedengkeun pikeun sisi téknologi, ayeuna, pikeun kaperluan kendaraan listrik sareng hibrida, motor sinkron AC sareng rotor éksternal atanapi internal dianggo.

Kamampuh sacara éfisién ngarobah batré DC kana AC tilu-tahap sareng sabalikna seueur kusabab kamajuan téknologi kontrol. Nanging, tingkat éléktronika listrik ayeuna ngahontal tingkat langkung seueur tibatan anu dipendakan dina jaringan listrik rumah tangga, sareng sering ngaleuwihan 150 ampere. Ieu ngahasilkeun seueur panas anu kedah diungkulan éléktronika listrik. Ayeuna, volume alat kontrol éléktronik masih ageung, sabab alat kontrol semikonduktor éléktronik henteu tiasa dikirangan ku tongkat sulap.

Duanana motor sinkron sareng asinkron mangrupikeun jinis mesin listrik médan magnét puteran anu gaduh kapadetan kakuatan anu langkung luhur. Sacara umum, rotor motor induksi diwangun ku pakét saderhana lembaran padet sareng gulungan pondok-circuited. Arus ngalir dina windings stator dina pasangan sabalikna, kalawan arus ti salah sahiji tilu fase ngalir dina unggal pasangan. Kusabab dina unggal sahijina eta geus bergeser dina fase ku 120 derajat relatif ka séjén, nu disebut médan magnét puteran dicandak. Ieu, kahareupna induces médan magnét dina rotor, sarta interaksi antara dua médan magnét - puteran dina stator jeung médan magnét rotor nu, ngabalukarkeun entrainment tina dimungkinkeun sarta rotasi saterusna. Sanajan kitu, dina tipe ieu motor listrik, rotor salawasna lags balik sawah sabab lamun euweuh gerak relatif antara médan jeung rotor, éta moal ngainduksi médan magnét dina rotor nu. Ku kituna, tingkat speed maksimum ditangtukeun ku frékuénsi suplai arus jeung beban. Sanajan kitu, alatan efisiensi luhur motor sinkron, lolobana pabrik lengket kalayan aranjeunna.

Motor sinkron

Unit-unit ieu ngagaduhan efisiensi sareng kakuatan anu luhur sacara signifikan. Beda anu signifikan tina motor induksi nyaéta médan magnét dina rotor sanés didamel ku interaksi sareng stator, tapi mangrupikeun akibat tina arus anu ngalir ngaliwatan gulungan tambahan anu dipasang di dalamnya, atanapi magnet permanen. Ku kituna, lapangan dina rotor sareng lapangan dina stator disingkronkeun, sareng kecepatan motor maksimum ogé gumantung kana rotasi lapangan, masing-masing dina frékuénsi arus sareng beban. Pikeun ngahindarkeun kabutuhan suplai listrik tambahan pikeun gulungan, anu ningkatkeun panggunaan listrik sareng nyusahkeun pangaturan ayeuna dina kendaraan listrik modéren sareng modél hibrid, motor listrik anu disebut éksitasi konstan digunakeun, nyaéta sareng magnet permanén. Sakumaha anu parantos didadarkeun, ampir sadaya pabrik mobil sapertos ayeuna nganggo unit tina jenis ieu, janten, numutkeun seueur ahli, masih bakal aya masalah sareng kakurangan unsur bumi langka anu mahal neodymium sareng disprosium. Motor sinkron ngagaduhan sababaraha jinis sareng solusi téknologi campuran sapertos BMW atanapi GM, tapi kami bakal nyaritakeun langkung seueur ngeunaan éta.

Gedong

Mesin kandaraan listrik murni biasana gandeng langsung kana diferensial as drive sareng kakuatan ditransferkeun ka roda ngalangkungan poros as, ngirangan karugian transmisi mékanis. Kalayan perenah ieu handapeun lantai, pusat gravitasi diréduksi sareng desain blok sadayana janten langkung kompak. Kaayaan éta bénten pisan sareng perenah modél hibrida. Pikeun hibrida pinuh sapertos mode tunggal (Toyota sareng Lexus) sareng modeu ganda (Chevrolet Tahoe), motor listrik dihubungkeun dina sababaraha cara ka gear planet dina drivetrain hibrida, dimana kompakna peryogi desainna langkung panjang sareng langkung alit. diameter. Dina hibrida paralel klasik, syarat kompak hartosna yén rakitan anu pas antara flywheel sareng kotak gear gaduh diaméter anu langkung ageung sareng rada datar, sareng produsén sapertos Bosch sareng ZF Sachs malah ngandelkeun desain rotor anu bentukna cakram. Aya ogé variasi rotor - sedengkeun dina Lexus LS 600h unsur puteran lokasina di jero, dina sababaraha model Mercedes rotor puteran di luar. Desain anu terakhir ogé cocog pisan dina kasus dimana motor listrik dipasang dina hub kabayang.

Téks: Georgy Kolev