Μηχανές για ηλεκτρικά οχήματα: κατασκευαστές, συσκευή

2024 Συγγραφέας: Erin Ralphs | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-02-19 14:10

Η εξάντληση των καυσίμων υδρογονανθράκων, η επιδείνωση της περιβαλλοντικής κατάστασης και διάφοροι άλλοι λόγοι θα αναγκάσουν αργά ή γρήγορα τους κατασκευαστές να αναπτύξουν μοντέλα ηλεκτρικών οχημάτων που θα είναι διαθέσιμα στον γενικό πληθυσμό. Στο μεταξύ, μένει μόνο να περιμένετε ή να αναπτύξετε επιλογές για φιλική προς το περιβάλλον τεχνολογία με τα χέρια σας.

Αν εξακολουθείτε να προτιμάτε να αναζητάτε λύσεις μόνοι σας, αντί να τις περιμένετε από το εξωτερικό, τότε θα χρειαστεί να μάθετε ποιοι κινητήρες ηλεκτρικών οχημάτων έχουν ήδη εφευρεθεί, πώς διαφέρουν και ποιος είναι ο πιο πολλά υποσχόμενος.

Μοτέρ έλξης

Αν αποφασίσετε να βάλετε έναν συνηθισμένο ηλεκτροκινητήρα κάτω από το καπό του αυτοκινήτου σας, τότε πιθανότατα δεν θα βγει τίποτα από αυτό. Και όλα αυτά επειδή χρειάζεστε έναν ηλεκτροκινητήρα έλξης (TED). Διαφέρει από τους συμβατικούς ηλεκτροκινητήρες σε μεγαλύτερη ισχύ, δυνατότητα παροχής περισσότερης ροπής, μικρές διαστάσεις και χαμηλό βάρος.

ΓιαΟι μπαταρίες χρησιμοποιούνται για την τροφοδοσία του κινητήρα έλξης. Μπορούν να επαναφορτιστούν από εξωτερικές πηγές ("από την πρίζα"), από ηλιακούς συλλέκτες, από γεννήτρια εγκατεστημένη στο αυτοκίνητο ή σε λειτουργία ανάκτησης (αυτοαναπλήρωση της φόρτισης).

Οι κινητήρες για ηλεκτρικά οχήματα τροφοδοτούνται συχνότερα από μπαταρίες ιόντων λιθίου. Το TED λειτουργεί συνήθως σε δύο τρόπους λειτουργίας - κινητήρα και γεννήτριας. Στην τελευταία περίπτωση, αναπληρώνει την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη μετάβαση σε ουδέτερη ταχύτητα.

Αρχή λειτουργίας

Ένας τυπικός ηλεκτροκινητήρας αποτελείται από δύο στοιχεία - έναν στάτορα και έναν ρότορα. Το πρώτο εξάρτημα είναι ακίνητο, έχει πολλά πηνία και το δεύτερο κάνει περιστροφικές κινήσεις και μεταφέρει δύναμη στον άξονα. Ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα εφαρμόζεται στα πηνία του στάτη με μια ορισμένη περιοδικότητα, το οποίο προκαλεί την εμφάνιση ενός μαγνητικού πεδίου, το οποίο αρχίζει να περιστρέφει τον ρότορα.

Όσο πιο συχνά ανάβουν και σβήνουν τα πηνία, τόσο πιο γρήγορα περιστρέφεται ο άξονας. Δύο τύποι ρότορα μπορούν να εγκατασταθούν σε κινητήρες για ηλεκτρικά οχήματα:

• βραχυκύκλωμα, στο οποίο δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο αντίθετο από το πεδίο του στάτορα, λόγω του οποίου συμβαίνει περιστροφή;
• φάση - χρησιμοποιείται για τη μείωση του ρεύματος εκκίνησης και τον έλεγχο της ταχύτητας περιστροφής του άξονα, είναι η πιο κοινή.

Επιπλέον, ανάλογα με την ταχύτητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου και του ρότορα, οι κινητήρες μπορεί να είναι ασύγχρονοι και σύγχρονοι. Πρέπει να επιλεγεί ένας ή άλλος τύπος από τα διαθέσιμα κεφάλαια και εργασίες.

Σύγχρονηκινητήρας

Ένας σύγχρονος κινητήρας είναι ένα TED, στο οποίο η ταχύτητα περιστροφής του ρότορα συμπίπτει με την ταχύτητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου. Συνιστάται να χρησιμοποιείτε τέτοιους κινητήρες για ηλεκτρικά οχήματα μόνο σε περιπτώσεις όπου υπάρχει πηγή αυξημένης ισχύος - από 100 kW.

Μία από τις ποικιλίες των σύγχρονων ηλεκτροκινητήρων είναι ένας βηματικός κινητήρας. Η περιέλιξη του στάτορα μιας τέτοιας εγκατάστασης χωρίζεται σε διάφορα τμήματα. Σε μια συγκεκριμένη στιγμή, τροφοδοτείται ρεύμα σε ένα συγκεκριμένο τμήμα, δημιουργείται ένα μαγνητικό πεδίο που περιστρέφει τον ρότορα σε μια συγκεκριμένη γωνία. Στη συνέχεια, το ρεύμα εφαρμόζεται στο επόμενο τμήμα και η διαδικασία επαναλαμβάνεται, ο άξονας αρχίζει να περιστρέφεται.

Ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας

Σε έναν ασύγχρονο κινητήρα, η ταχύτητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου δεν ταιριάζει με την ταχύτητα περιστροφής του ρότορα. Το πλεονέκτημα τέτοιων συσκευών είναι η δυνατότητα συντήρησης - τα ανταλλακτικά για ηλεκτρικά οχήματα εξοπλισμένα με αυτές τις εγκαταστάσεις είναι πολύ εύκολο να βρεθούν. Άλλα οφέλη περιλαμβάνουν:

1. Απλό σχέδιο.
2. Εύκολη συντήρηση και λειτουργία.
3. Χαμηλό κόστος.
4. Υψηλή αξιοπιστία.

Ανάλογα με την παρουσία μιας μονάδας συλλογής βούρτσας, οι κινητήρες μπορεί να είναι εναλλάκτης και χωρίς μεταγωγέα. Ο συλλέκτης είναι μια συσκευή που μετατρέπει το AC σε DC. Οι βούρτσες χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά ηλεκτρικής ενέργειας στον ρότορα.

Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες για ηλεκτρικά οχήματα είναι ελαφρύτεροι, πιο συμπαγείς και πιο αποδοτικοί. Είναι λιγότερο συχνέςυπερθερμαίνονται και καταναλώνουν λιγότερο ρεύμα. Το μόνο μειονέκτημα ενός τέτοιου κινητήρα είναι η υψηλή τιμή της ηλεκτρονικής μονάδας, η οποία λειτουργεί ως συλλέκτης. Επιπλέον, τα ανταλλακτικά για ηλεκτρικά οχήματα εξοπλισμένα με κινητήρα χωρίς ψήκτρες είναι πιο δύσκολο να βρεθούν.

Κατασκευαστές ηλεκτροκινητήρων

Τα περισσότερα αυτοσχέδια ηλεκτρικά οχήματα έχουν σχεδιαστεί με χρήση κινητήρα μεταγωγέα. Αυτό οφείλεται στη διαθεσιμότητα, τη χαμηλή τιμή και την εύκολη συντήρηση.

Ένας σημαντικός κατασκευαστής αυτών των κινητήρων είναι η γερμανική εταιρεία Perm-Motor. Τα προϊόντα της είναι ικανά για αναγεννητική πέδηση σε λειτουργία γεννήτριας. Χρησιμοποιείται ενεργά για τον εξοπλισμό σκούτερ, μηχανοκίνητων σκαφών, αυτοκινήτων, ηλεκτρικών ανυψωτικών συσκευών. Εάν οι κινητήρες Perm-Motor τοποθετούνταν σε κάθε ηλεκτρικό αυτοκίνητο, η τιμή τους θα ήταν πολύ χαμηλότερη. Τώρα κοστίζουν μεταξύ 5-7 χιλιάδες ευρώ.

Ένας δημοφιλής κατασκευαστής είναι η Etek, η οποία δραστηριοποιείται στην παραγωγή κινητήρων χωρίς ψήκτρες και με ψήκτρες μεταγωγέα. Κατά κανόνα, πρόκειται για τριφασικούς κινητήρες που λειτουργούν με μόνιμους μαγνήτες. Κύρια πλεονεκτήματα των εγκαταστάσεων:

• ακρίβεια ελέγχου;
• ευκολία οργάνωσης της αποκατάστασης;
• υψηλή αξιοπιστία χάρη στον απλό σχεδιασμό.

Τη λίστα των κατασκευαστών συμπληρώνει το εργοστάσιο Advanced DC Motors από τις ΗΠΑ, το οποίο παράγει συλλεκτικούς ηλεκτρικούς κινητήρες. Ορισμένα μοντέλα έχουν ένα αποκλειστικό χαρακτηριστικό - έχουν έναν δεύτερο άξονα, ο οποίος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για σύνδεση σε ηλεκτρικό αυτοκίνητοπρόσθετος ηλεκτρικός εξοπλισμός.

Ποιο κινητήρα να επιλέξετε

Για να μην σας απογοητεύσει η αγορά, πρέπει να συγκρίνετε τα χαρακτηριστικά του μοντέλου που αγοράσατε με τις απαιτήσεις για το αυτοκίνητο. Όταν επιλέγουν έναν ηλεκτροκινητήρα, καθοδηγούνται κυρίως από τον τύπο του:

• Οι σύγχρονες εγκαταστάσεις είναι πολύπλοκες και δαπανηρές, αλλά έχουν χωρητικότητα υπερφόρτωσης, ελέγχονται ευκολότερα, δεν φοβούνται τις πτώσεις τάσης, χρησιμοποιούνται σε υψηλά φορτία. Είναι εγκατεστημένα στο ηλεκτρικό αυτοκίνητο Mercedes.
• Τα ασύγχρονα μοντέλα είναι χαμηλού κόστους, απλές συσκευές. Είναι εύκολο να συντηρηθούν και να λειτουργήσουν, αλλά η ισχύς εξόδου τους είναι πολύ μικρότερη από αυτή μιας σύγχρονης εγκατάστασης.

Η τιμή ενός ηλεκτρικού αυτοκινήτου θα είναι πολύ χαμηλότερη εάν ο ηλεκτροκινητήρας συνδυάζεται με κινητήρα εσωτερικής καύσης. Στην αγορά, τέτοια συνδυασμένα φυτά είναι πιο δημοφιλή, αφού το κόστος τους είναι περίπου 4-4,5 χιλιάδες ευρώ.