Синхрондук мотор сыноо диск: бул эмнени билдирет?

Электромобильдер дагы эле аккумулятордун өнүгүшүнө көлөкө түшүрүүдө

Гибриддик күч түзүмдөрүнүн тез өнүгүшү жана акыркы жылдарда электромобилдер тармагында болуп көрбөгөндөй прогресс аккумулятордук технологияларды өнүктүрүүгө чоң басым жасап жатат. Алар иштеп чыгуучулардан максималдуу ресурстарды талап кылат жана дизайнерлер үчүн эң чоң көйгөй. Бирок, прогрессивдуу литий-иондук технологияларды иштеп чыгуудагы прогресс электр тогу-нун жана электр кыймылдаткычтарынын кубаттуулугун женге салуу жагындагы олуттуу прогресс менен коштолуп жаткандыгын баалабай коюуга болбойт. Электр кыймылдаткычтары жогорку натыйжалуулугуна карабастан, өнүктүрүү үчүн олуттуу орун бар экени белгилүү болду.

Дизайнерлер бул өнөр жай өтө жогорку темпте өсөт деп күтүшөт, анткени электр унаалары кеңири таралгандыктан гана эмес, ошондой эле ички күйүүчү кыймылдаткычтуу унааларды электрлештирүү Евробиримдикте белгиленген чыгындыларды чыгаруунун маанилүү элементи болуп саналат.

Электр кыймылдаткычынын байыркы тарыхы бар болсо да, дизайнерлер бүгүн жаңы кыйынчылыктарга туш болушат. Электр кыймылдаткычтары өз максатына жараша тар конструкцияга жана чоң диаметрге же кичине диаметрге жана узун корпуска ээ болушу мүмкүн. Алардын таза электрдик унаалардагы жүрүм-туруму гибриддикинен айырмаланат, мында ички күйүүчү кыймылдаткычтан пайда болгон жылуулук эске алынышы керек. Электр унаалары үчүн ылдамдык диапазону кененирээк, ал эми редуктордогу параллелдүү гибриддик системада орнотулгандар ичтен күйүүчү кыймылдаткычтын ылдамдык диапазонунда иштөө үчүн оптималдаштырылышы керек. Көпчүлүк машиналар жогорку чыңалуу менен иштейт, бирок 48 вольттук электр машиналары барган сайын популярдуу болуп калат.

Эмне үчүн AC моторлору

Электр энергиясынын аккумулятордук булагы туруктуу ток болсо да, электр системасынын дизайнерлери учурда туруктуу ток кыймылдаткычтарын колдонуу жөнүндө ойлонушпайт. Конверсиялык жоготууларды эске алганда да, AC бирдиктери, өзгөчө синхрондуу токтун бирдиктери туруктуу токтун бирдиктеринен жогору. Бирок синхрондуу же асинхрондуу мотор чындыгында эмнени билдирет? Биз сиздерди автомобиль дүйнөсүнүн бул бөлүгү менен тааныштырмакчыбыз, анткени электр машиналары көп убакыттан бери унааларда стартер жана генератор түрүндө болсо да, жакында бул чөйрөгө таптакыр жаңы технологиялар киргизилди.

Бүгүнкү күндө Toyota, GM жана BMW электр кыймылдаткычтарын иштеп чыгууну жана өндүрүүнү колго алган бир нече өндүрүүчүлөрдүн бири. Жада калса Тойотанын туунду компаниясы Lexus да бул аппараттарды башка компанияга, жапондук Айсинге жеткирет. Көпчүлүк компаниялар ZF Sachs, Siemens, Bosch, Zytec же кытай компаниялары сыяктуу камсыздоочуларга таянышат. Албетте, бул бизнестин тез өнүгүшү мындай компанияларга унаа өндүрүүчүлөр менен кызматташуудан пайда алып келет. Технологиялык жактан алганда, электр унаалар жана гибриддер үчүн колдонулган учурдагы технология, негизинен, тышкы же ички ротору бар AC синхрондуу моторлор.

Туруктуу токтун батарейкаларын үч фазалуу өзгөрүлмө токко жана тескерисинче эффективдүү айландыруу жөндөмдүүлүгү негизинен башкаруу технологиясын өнүктүрүүгө байланыштуу. Бирок, электрдик электроникадагы токтун чоңдугу, адатта, турмуш-тиричилик электр чынжырында табылгандан бир нече эсе чоң деңгээлге жетет, көбүнчө 150 амперден ашат. Бул электр энергиясы менен күрөшүүгө туура келген көп жылуулукту жаратат. Азыркы учурда электрондук башкаруу аппаратынын көлөмү дагы эле чоң, анткени электрондук жарым өткөргүчтүү башкаруу приборлорун сыйкырдуу таякча менен азайтуу мүмкүн эмес.

Синхрондук жана асинхрондук кыймылдаткычтар тең айлануучу магнит талаасы бар электрдик машинанын бир түрү, кубаттуулугу жогору. Жалпысынан алганда, асинхрондук кыймылдаткычтын ротору кыска туташылган орогучтары бар катуу барактардын жөнөкөй катмарынан турат. Ток статордун орамдарында карама-каршы жуптар болуп агып, ар бир жупта үч фазанын биринен ток өтөт. Алардын ар биринде ал экинчисине салыштырмалуу фаза боюнча 120 градуска жылгандыктан, айлануучу магнит талаасы деп аталган нерсе алынат. Бул, өз кезегинде, ротордо магнит талаасын индукциялайт, ал эми эки магнит талаасынын - статордогу айлануучу жана ротордун магнит талаасынын ортосундагы өз ара аракеттешүү акыркы жана андан кийинки айланууга алып келет. Бирок бул типтеги электр кыймылдаткычында ротор дайыма талаадан артта калат, анткени талаа менен ротордун ортосунда салыштырмалуу кыймыл болбосо, ал ротордо магнит талаасын пайда кылбайт. Ошентип, максималдуу ылдамдык деңгээли берүү агымынын жыштыгы жана жүктөө менен аныкталат. Бирок, синхрондуу моторлордун эффективдүүлүгү жогору болгондуктан, көпчүлүк өндүрүүчүлөр аларды карманышат.

Синхрондуу кыймылдаткычтар

Бул агрегаттар бир кыйла жогору натыйжалуулугун жана кубаттуулугу тыгыздыгы бар. Асинхрондук кыймылдаткычтан олуттуу айырмасы ротордогу магнит талаасы статор менен өз ара аракеттешүү аркылуу түзүлбөйт, ал же ага орнотулган кошумча оромолор аркылуу агып өткөн токтун же туруктуу магниттердин натыйжасы болуп саналат. Ошентип, ротордогу талаа жана статордогу талаа синхрондуу жана кыймылдаткычтын максималдуу ылдамдыгы талаанын айлануусуна, тиешелүүлүгүнө жараша токтун жыштыгына жана жүктүн жыштыгына көз каранды. Заманбап электромобилдерде жана гибрид моделдеринде электр энергиясын керектөөнү көбөйтүүчү жана учурдагы жөнгө салууну татаалданткан орамдарга кошумча электр менен жабдуунун зарылдыгын болтурбоо үчүн туруктуу дүүлүктүрүү деп аталган электр кыймылдаткычтары колдонулат, б.а. туруктуу магниттер менен. Жогоруда айтылгандай, мындай унаалардын дээрлик бардык өндүрүүчүлөрү азыркы учурда ушул типтеги агрегаттарды колдонушат, ошондуктан, көптөгөн эксперттердин пикири боюнча, кымбат баалуу сейрек кездешүүчү элементтердин неодим жана диспрозий жетишсиздиги көйгөйү дагы деле болот. Синхрондук кыймылдаткычтар BMW же GM сыяктуу ар кандай сортторго жана аралаш технологиялык чечимдерге ээ, бирок биз алар жөнүндө көбүрөөк айтып беребиз.

Курулуш

Таза электр унаа кыймылдаткычтары, эреже катары, түздөн-түз жетектөөчү октун дифференциалына кошулат, мында дөңгөлөккө дөңгөлөккө дөңгөлөктөр дөңгөлөктөр аркылуу өткөрүлүп берилет, бул механикалык трансмиссиянын жоготууларын азайтат. Бул полдун планы менен, тартылуу борбору азаят жана жалпы блок структурасы бир топ компакттуу болуп калат. Гибриддик моделдердин макети менен абал таптакыр башкача. Толук гибриддер үчүн, мисалы, бир режимдүү (Тойота жана Лексус) жана эки режимдүү (Chevrolet Tahoe) электр кыймылдаткычтары кандайдыр бир жол менен гибриддик өтмөктөгү планетардык тиштүү механизмдер менен бириктирилет, бул учурда компакттуулук алардын дизайнын узунураак жана узун болушун талап кылат. диаметри кичирээк. Классикалык параллелдүү гибриддерде компакттуулук талаптары маховик менен редуктордун ортосуна туура келген монтаждын диаметри чоңураак жана кыйла жалпак экенин билдирет, ал эми Bosch жана ZF Sachs сыяктуу өндүрүүчүлөр ал тургай диск түрүндөгү ротор дизайнына таянышат. Ошондой эле роторлордун вариациялары бар - Lexus LS 600h ичинде айлануучу элемент болсо, айрым Мерседес моделдеринде айлануучу элемент сыртта жайгашкан. Акыркы дизайн электр кыймылдаткычтары дөңгөлөк түйүндөрүнө орнотулган учурларда да өтө ыңгайлуу.

Текст: Георгий Колев