सिंक्रोनस मोटर टेस्ट ड्राइव: इसका क्या मतलब है?

बैटरी विकास पर इलेक्ट्रिक कारों का प्रभाव जारी है

हाइब्रिड प्रणोदन प्रणालियों के तेजी से विकास और इलेक्ट्रिक वाहनों के क्षेत्र में हाल के वर्षों में अभूतपूर्व प्रगति ने बैटरी प्रौद्योगिकी के विकास पर मुख्य जोर दिया है। उन्हें डेवलपर्स से अधिकतम संसाधनों की आवश्यकता होती है और ये डिजाइनरों के लिए सबसे बड़ी चुनौती हैं। हालाँकि, किसी को इस तथ्य को कम नहीं आंकना चाहिए कि उन्नत लिथियम-आयन प्रौद्योगिकियों के विकास में प्रगति के साथ विद्युत धाराओं और इलेक्ट्रिक मोटरों के शक्ति विनियमन के क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है। यह पता चला कि यद्यपि इलेक्ट्रिक मोटरों में उच्च दक्षता होती है, लेकिन उनके पास विकास के लिए एक गंभीर क्षेत्र होता है।

डिजाइनरों को उम्मीद है कि यह उद्योग अत्यधिक उच्च दर से बढ़ेगा, न केवल इसलिए कि इलेक्ट्रिक वाहन अधिक आम होते जा रहे हैं, बल्कि इसलिए भी क्योंकि दहन इंजन वाहनों का विद्युतीकरण यूरोपीय संघ में निर्धारित उत्सर्जन स्तरों का एक महत्वपूर्ण तत्व है।

हालाँकि इलेक्ट्रिक मोटर का इतिहास प्राचीन है, लेकिन आज डिजाइनरों को नई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। उद्देश्य के आधार पर, इलेक्ट्रिक मोटरों में एक संकीर्ण डिज़ाइन और एक बड़ा व्यास या एक छोटा व्यास और एक लंबा शरीर हो सकता है। शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनों में उनका व्यवहार हाइब्रिड वाहनों से भिन्न होता है, जहां आंतरिक दहन इंजन द्वारा उत्पन्न गर्मी को ध्यान में रखा जाना चाहिए। इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए, गति सीमा व्यापक है, और गियरबॉक्स में समानांतर हाइब्रिड सिस्टम में स्थापित वाहनों को आंतरिक दहन इंजन की गति सीमा के भीतर संचालित करने के लिए अनुकूलित किया जाना चाहिए। अधिकांश मशीनें उच्च वोल्टेज पर चलती हैं, लेकिन 48 वोल्ट की विद्युत मशीनें अधिक से अधिक लोकप्रिय हो जाएंगी।

एसी मोटर्स क्यों

इस तथ्य के बावजूद कि बैटरी के रूप में बिजली का स्रोत प्रत्यक्ष धारा है, विद्युत प्रणाली डिजाइनर वर्तमान में डीसी मोटर्स का उपयोग करने के बारे में नहीं सोच रहे हैं। यहां तक ​​कि रूपांतरण हानियों को ध्यान में रखते हुए, एसी इकाइयां, विशेष रूप से सिंक्रोनस इकाइयां, डीसी इकाइयों से बेहतर प्रदर्शन करती हैं। लेकिन सिंक्रोनस या एसिंक्रोनस मोटर का वास्तव में क्या मतलब है? हम आपको ऑटोमोटिव दुनिया के इस हिस्से से परिचित कराएंगे क्योंकि जहां इलेक्ट्रिक कारें स्टार्टर और अल्टरनेटर के रूप में लंबे समय से कारों में मौजूद हैं, वहीं हाल ही में इस क्षेत्र में पूरी तरह से नई तकनीकें पेश की गई हैं।

अब टोयोटा, जीएम और बीएमडब्ल्यू उन कुछ निर्माताओं में से हैं जिन्होंने इलेक्ट्रिक मोटर्स के विकास और उत्पादन का काम खुद अपने हाथ में ले लिया है। यहां तक ​​कि टोयोटा की सहायक कंपनी, लेक्सस, इन उपकरणों को एक अन्य कंपनी, जापान की ऐसिन को आपूर्ति करती है। अधिकांश कंपनियाँ ZF सैक्स, सीमेंस, बॉश, ज़ायटेक या चीनी कंपनियों जैसे आपूर्तिकर्ताओं पर निर्भर हैं। जाहिर है, इस व्यवसाय का तेजी से विकास ऐसी कंपनियों को कार निर्माताओं के साथ सहयोग से लाभ उठाने की अनुमति देता है। चीजों के तकनीकी पक्ष पर, वर्तमान में, इलेक्ट्रिक वाहनों और हाइब्रिड की जरूरतों के लिए, मुख्य रूप से बाहरी या आंतरिक रोटर के साथ सिंक्रोनस एसी मोटर्स का उपयोग किया जाता है।

डीसी बैटरियों को कुशलतापूर्वक तीन-चरण एसी में बदलने और इसके विपरीत करने की क्षमता काफी हद तक नियंत्रण प्रौद्योगिकी में प्रगति के कारण है। हालाँकि, पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में करंट की मात्रा घरेलू विद्युत नेटवर्क में सामान्य से कई गुना अधिक स्तर तक पहुँच जाती है, और अक्सर मान 150 एम्पीयर से अधिक हो जाता है। इससे बड़ी मात्रा में गर्मी उत्पन्न होती है, जिससे पावर इलेक्ट्रॉनिक्स को निपटना पड़ता है। वर्तमान में, इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण उपकरण का दायरा अभी भी बड़ा है, क्योंकि इलेक्ट्रॉनिक अर्धचालक नियंत्रण उपकरणों को जादू की छड़ी से कम नहीं किया जा सकता है।

सिंक्रोनस और एसिंक्रोनस मोटर्स दोनों एक प्रकार की घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र विद्युत मशीनें हैं जिनमें उच्च शक्ति घनत्व होता है। सामान्य तौर पर, एक इंडक्शन मोटर के रोटर में शॉर्ट-सर्कुलेटेड वाइंडिंग्स के साथ ठोस शीट्स का एक साधारण पैकेज होता है। प्रत्येक जोड़ी में बहने वाले तीन चरणों में से एक से करंट के साथ, विपरीत जोड़े में स्टेटर वाइंडिंग में करंट प्रवाहित होता है। चूंकि उनमें से प्रत्येक में इसे दूसरे के सापेक्ष 120 डिग्री के चरण में स्थानांतरित किया जाता है, तथाकथित घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त होता है। यह, बदले में, रोटर में एक चुंबकीय क्षेत्र को प्रेरित करता है, और दो चुंबकीय क्षेत्रों के बीच परस्पर क्रिया - स्टेटर में घूर्णन और रोटर के चुंबकीय क्षेत्र, बाद के और बाद के रोटेशन के प्रवेश की ओर जाता है। हालाँकि, इस प्रकार की इलेक्ट्रिक मोटर में, रोटर हमेशा क्षेत्र के पीछे रहता है क्योंकि यदि क्षेत्र और रोटर के बीच कोई सापेक्ष गति नहीं होती है, तो यह रोटर में चुंबकीय क्षेत्र को प्रेरित नहीं करेगा। इस प्रकार, अधिकतम गति का स्तर आपूर्ति वर्तमान और भार की आवृत्ति से निर्धारित होता है। हालाँकि, सिंक्रोनस मोटर्स की उच्च दक्षता के कारण, अधिकांश निर्माता उनके साथ बने रहते हैं।

सिंक्रोनस मोटर्स

इन इकाइयों में काफी अधिक दक्षता और शक्ति घनत्व है। इंडक्शन मोटर से आवश्यक अंतर यह है कि रोटर में चुंबकीय क्षेत्र स्टेटर के साथ बातचीत से नहीं बनता है, बल्कि इसमें स्थापित अतिरिक्त वाइंडिंग्स या स्थायी चुंबकों के माध्यम से प्रवाहित होने वाली धारा का परिणाम होता है। इस प्रकार, रोटर में फ़ील्ड और स्टेटर में फ़ील्ड समकालिक हैं, और मोटर की अधिकतम गति भी फ़ील्ड के घूर्णन, क्रमशः वर्तमान और लोड की आवृत्ति पर निर्भर करती है। अतिरिक्त वाइंडिंग पावर की आवश्यकता से बचने के लिए, जो बिजली की खपत को बढ़ाती है और आधुनिक इलेक्ट्रिक वाहनों और हाइब्रिड मॉडलों में वर्तमान विनियमन को जटिल बनाती है, इलेक्ट्रिक मोटर्स का उपयोग तथाकथित निरंतर उत्तेजना के साथ किया जाता है, अर्थात। स्थायी चुम्बकों के साथ. जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, ऐसी कारों के लगभग सभी निर्माता वर्तमान में इस प्रकार की इकाइयों का उपयोग करते हैं, इसलिए, कई विशेषज्ञों के अनुसार, महंगे दुर्लभ पृथ्वी तत्वों नियोडिमियम और डिस्प्रोसियम की कमी की समस्या अभी भी बनी रहेगी। सिंक्रोनस मोटर्स की विभिन्न किस्में और बीएमडब्ल्यू या जीएम जैसे मिश्रित प्रौद्योगिकी समाधान हैं, लेकिन हम आपको उनके बारे में अधिक बताएंगे।

निर्माण

विशुद्ध रूप से इलेक्ट्रिक वाहन इंजन आमतौर पर सीधे ड्राइव एक्सल डिफरेंशियल से जोड़े जाते हैं और पॉवर को एक्सल शाफ्ट के माध्यम से पहियों में स्थानांतरित किया जाता है, जिससे मैकेनिकल ट्रांसमिशन नुकसान कम होता है। फर्श के नीचे इस लेआउट के साथ, गुरुत्वाकर्षण का केंद्र कम हो जाता है और समग्र ब्लॉक डिजाइन अधिक कॉम्पैक्ट हो जाता है। हाइब्रिड मॉडल के लेआउट के साथ स्थिति पूरी तरह से अलग है। सिंगल मोड (टोयोटा और लेक्सस) और डुअल मोड (शेवरलेट ताहो) जैसे पूर्ण संकरों के लिए, इलेक्ट्रिक मोटर्स हाइब्रिड ड्रावेर्रेन में ग्रहों के गियर से किसी तरह से जुड़े होते हैं, इस मामले में कॉम्पैक्टनेस के लिए उनके डिजाइन को लंबे और छोटे होने की आवश्यकता होती है। व्यास। क्लासिक समानांतर संकरों में, कॉम्पैक्ट आवश्यकताओं का मतलब है कि फ्लाईव्हील और गियरबॉक्स के बीच फिट होने वाली असेंबली का व्यास बड़ा होता है और यह काफी सपाट होती है, बॉश और जेडएफ सैक्स जैसे निर्माताओं के साथ डिस्क के आकार के रोटर डिजाइन पर भी भरोसा करते हैं। रोटर की विविधताएँ भी हैं - जबकि लेक्सस LS 600h में घूमने वाला तत्व अंदर स्थित है, कुछ मर्सिडीज मॉडल में घूमने वाला रोटर बाहर है। बाद वाला डिज़ाइन उन मामलों में भी बेहद सुविधाजनक है जहां व्हील हब में इलेक्ट्रिक मोटर्स स्थापित हैं।

पाठ: जॉर्जी कोल्लेव