Testimi i motorit sinkron: çfarë do të thotë?
Test Drive

Testimi i motorit sinkron: çfarë do të thotë?

Testimi i motorit sinkron: çfarë do të thotë?

Makinat elektrike janë ende në hije nga zhvillimi i baterive

Zhvillimi i shpejtë i motorëve hibridë dhe progresi i paparë në vitet e fundit në fushën e automjeteve elektrike janë fokusi kryesor i zhvillimit të teknologjisë së baterive. Ata kërkojnë burime maksimale nga zhvilluesit dhe janë sfida më e madhe për projektuesit. Sidoqoftë, nuk duhet nënvlerësuar fakti që përparimi në zhvillimin e teknologjive të përparuara të jonit litium shoqërohet me progres të konsiderueshëm në fushën e rregullimit të energjisë së rrymave elektrike dhe motorëve elektrikë. Doli që megjithëse motorët elektrikë kanë efikasitet të lartë, ata kanë një fushë serioze për zhvillim.

Projektuesit presin që kjo industri të rritet me një ritëm jashtëzakonisht të lartë, jo vetëm sepse automjetet elektrike po bëhen gjithnjë e më të zakonshme, por edhe sepse elektrizimi i automjeteve me djegie është një element i rëndësishëm i niveleve të emetimeve të vendosura në Bashkimin Evropian.

Edhe pse motori elektrik ka një histori të gjatë, dizajnerët përballen me sfida të reja sot. Motorët elektrikë, në varësi të qëllimit, mund të kenë një dizajn të ngushtë dhe një diametër të madh ose një diametër të vogël dhe një trup të gjatë. Sjellja e tyre në automjetet e pastra elektrike ndryshon nga ajo në hibride, ku nxehtësia e gjeneruar nga motori me djegie të brendshme duhet të merret parasysh. Për automjetet elektrike, diapazoni i shpejtësisë është më i gjerë dhe ato të instaluara në një sistem paralel hibrid në kutinë e shpejtësisë duhet të jenë të optimizuara për të funksionuar brenda intervalit të shpejtësisë së motorit me djegie. Shumica e makinave funksionojnë me tension të lartë, por makinat elektrike me 48 volt do të bëhen gjithnjë e më të popullarizuara.

Pse motorët AC

Përkundër faktit se burimi i energjisë elektrike në personin e baterisë është rrymë e drejtpërdrejtë, projektuesit e sistemit elektrik aktualisht nuk mendojnë për përdorimin e motorëve DC. Edhe duke marrë parasysh humbjet e konvertimit, njësitë AC, veçanërisht ato sinkrone, i kalojnë më shumë njësitë DC. Por çfarë do të thotë në të vërtetë një motor sinkron ose asinkron? Ne do t'ju prezantojmë me këtë pjesë të botës së automobilave, sepse ndërsa makinat elektrike ekzistojnë prej kohësh në vetura në formën e starterëve dhe alternatorëve, kohët e fundit teknologjitë e reja të reja janë futur në këtë fushë.

Toyota, GM dhe BMW tani janë disa nga prodhuesit e paktë që kanë marrë përsipër zhvillimin dhe prodhimin e motorëve elektrikë vetë. Edhe filiali i Toyota Lexus i furnizon këto pajisje me një kompani tjetër, Aisin të Japonisë. Shumica e kompanive mbështeten në furnizuesit si ZF Sachs, Siemens, Bosch, Zytec ose kompanitë kineze. Natyrisht, zhvillimi i shpejtë i këtij biznesi i lejon kompanitë e tilla të përfitojnë nga partneritetet me prodhuesit e makinave. Sa i përket anës teknologjike të gjërave, në ditët e sotme, për nevojat e automjeteve elektrike dhe hibrideve, përdoren kryesisht motorë sinkron AC me një rotor të jashtëm ose të brendshëm.

Aftësia për të kthyer në mënyrë efikase bateritë DC në trefazor AC dhe anasjelltas është kryesisht për shkak të përparimeve në teknologjinë e kontrollit. Sidoqoftë, nivelet aktuale në elektronikën e energjisë arrijnë nivele shumë herë më të larta se ato që gjenden në një rrjet elektrik shtëpiak dhe shpesh tejkalojnë 150 ampere. Kjo gjeneron shumë nxehtësi me të cilën elektronika e energjisë duhet të merret. Aktualisht, vëllimi i pajisjeve të kontrollit elektronik është ende i madh sepse pajisjet elektronike të kontrollit të gjysmëpërçuesit nuk mund të zvogëlohen me një shkop magjik.

Të dy motorët sinkron dhe asinkron janë një lloj makinerie elektrike me fushë magnetike rrotulluese që kanë një densitet më të lartë të fuqisë. Në përgjithësi, rotori i një motori me induksion përbëhet nga një paketë e thjeshtë fletësh të ngurta me dredha-dredha me qark të shkurtër. Rryma rrjedh në mbështjelljet e statorit në çifte të kundërta, me rrymë nga njëra nga tre fazat që rrjedh në secilën palë. Meqenëse në secilën prej tyre zhvendoset në fazë me 120 gradë në raport me tjetrin, fitohet e ashtuquajtura fushë magnetike rrotulluese. Kjo, nga ana tjetër, shkakton një fushë magnetike në rotor, dhe ndërveprimi midis dy fushave magnetike - që rrotullohen në stator dhe fushës magnetike të rotorit, çon në tërheqjen e kësaj të fundit dhe rrotullimin pasues. Sidoqoftë, në këtë lloj motori elektrik, rotori gjithmonë mbetet prapa fushës, sepse nëse nuk ka lëvizje relative midis fushës dhe rotorit, ai nuk do të shkaktojë një fushë magnetike në rotor. Kështu, niveli i shpejtësisë maksimale përcaktohet nga frekuenca e rrymës së furnizimit dhe ngarkesa. Sidoqoftë, për shkak të efikasitetit më të lartë të motorëve sinkron, shumica e prodhuesve qëndrojnë me to.

Motorë sinkronë

Këto njësi kanë një efikasitet dhe dendësi të fuqisë dukshëm më të lartë. Një ndryshim i rëndësishëm nga një motor induksion është se fusha magnetike në rotor nuk krijohet nga bashkëveprimi me statorin, por është rezultat i ose rrymës që rrjedh përmes mbështjellësve shtesë të instaluar në të, ose magneteve të përhershëm. Kështu, fusha në rotor dhe fusha në stator janë sinkrone, dhe shpejtësia maksimale e motorit gjithashtu varet nga rrotullimi i fushës, përkatësisht, nga frekuenca e rrymës dhe ngarkesës. Në mënyrë që të shmanget nevoja për furnizim me energji elektrike shtesë në dredha-dredha, gjë që rrit konsumin e energjisë dhe ndërlikon rregullimin aktual në automjetet elektrike moderne dhe modelet hibride, përdoren motorë elektrikë me të ashtuquajturën ngacmim të vazhdueshëm, d.m.th. me magnet të përhershëm. Siç është përmendur tashmë, pothuajse të gjithë prodhuesit e makinave të tilla aktualisht përdorin njësi të këtij lloji, prandaj, sipas shumë ekspertëve, do të ketë akoma një problem me mungesën e elementeve të shtrenjta të tokës së rrallë neodymium dhe dysprosium. Motorët sinkronë vijnë në varietete të ndryshme dhe zgjidhje të teknologjisë së përzier si BMW ose GM, por ne do t'ju tregojmë më shumë rreth tyre.

ndërtim

Motorët thjesht elektrikë të automjeteve zakonisht lidhen drejtpërdrejt me diferencialin e boshtit të lëvizjes dhe fuqia transferohet në rrota nëpërmjet boshteve të boshtit, duke reduktuar humbjet mekanike të transmisionit. Me këtë plan urbanistik nën dysheme, qendra e gravitetit zvogëlohet dhe dizajni i përgjithshëm i bllokut bëhet më kompakt. Situata është krejtësisht e ndryshme me paraqitjen e modeleve hibride. Për hibridet e plota si një modalitet (Toyota dhe Lexus) dhe modaliteti i dyfishtë (Chevrolet Tahoe), motorët elektrikë janë të lidhur në një farë mënyre me ingranazhet planetare në sistemin hibrid, në të cilin rast kompaktësia kërkon që dizajni i tyre të jetë më i gjatë dhe më i vogël në diametri. Në hibridet paralele klasike, kërkesat kompakte nënkuptojnë që montimi që përshtatet midis volantit dhe kutisë së marsheve ka një diametër më të madh dhe është mjaft i sheshtë, me prodhues të tillë si Bosch dhe ZF Sachs që madje mbështeten në një dizajn të rotorit në formë disku. Ka edhe variacione të rotorit - ndërsa në Lexus LS 600h elementi rrotullues ndodhet brenda, në disa modele Mercedes rotori rrotullues është jashtë. Dizajni i fundit është gjithashtu jashtëzakonisht i përshtatshëm në rastet kur motorët elektrikë janë të instaluar në qendrat e rrotave.

Teksti: Georgy Kolev

Shto një koment