Silniki do pojazdów elektrycznych: producenci, urządzenia

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-02-19 18:18

Wyczerpanie się ilości paliw węglowodorowych, pogorszenie sytuacji środowiskowej i szereg innych przyczyn prędzej czy później zmusi producentów do opracowania modeli pojazdów elektrycznych, które staną się dostępne dla ogółu społeczeństwa. W międzyczasie pozostaje tylko czekać lub własnymi rękami opracować opcje przyjaznej dla środowiska technologii.

Jeśli nadal wolisz sam szukać rozwiązań, niż czekać na nie z zewnątrz, to musisz wiedzieć, które silniki do pojazdów elektrycznych zostały już wynalezione, czym się różnią i który z nich jest najbardziej obiecujący.

Silnik trakcyjny

Jeśli zdecydujesz się umieścić zwykły silnik elektryczny pod maską swojego samochodu, najprawdopodobniej nic z tego nie wyjdzie. A wszystko dlatego, że potrzebny jest trakcyjny silnik elektryczny (TED). Różni się od konwencjonalnych silników elektrycznych większą mocą, zdolnością do dostarczania większego momentu obrotowego, małymi wymiarami i niską wagą.

ZaBaterie służą do zasilania silnika trakcyjnego. Można je ładować ze źródeł zewnętrznych („z gniazdka”), z paneli słonecznych, z generatora zainstalowanego w samochodzie lub w trybie odzyskiwania (samodzielne uzupełnianie ładunku).

Silniki do pojazdów elektrycznych są najczęściej zasilane akumulatorami litowo-jonowymi. TED zwykle działa w dwóch trybach - silnikowym i generatorowym. W tym drugim przypadku uzupełnia zużyty zapas energii elektrycznej po przełączeniu na prędkość neutralną.

Zasada działania

Standardowy silnik elektryczny składa się z dwóch elementów - stojana i wirnika. Pierwszy element jest nieruchomy, posiada kilka cewek, a drugi wykonuje ruchy obrotowe i przenosi siłę na wał. Zmienny prąd elektryczny jest doprowadzany do cewek stojana z określoną częstotliwością, co powoduje pojawienie się pola magnetycznego, które zaczyna obracać wirnik.

Im częściej cewki włączają się i wyłączają, tym szybciej obraca się wał. W silnikach pojazdów elektrycznych można montować dwa rodzaje wirników:

• zwarcie, w którym powstaje pole magnetyczne przeciwne do pola stojana, w wyniku którego następuje obrót;
• faza - stosowana do zmniejszenia prądu rozruchowego i sterowania prędkością obrotową wału, jest najbardziej powszechna.

Ponadto, w zależności od prędkości obrotowej pola magnetycznego i wirnika, silniki mogą być asynchroniczne i synchroniczne. Jeden lub drugi typ musi być wybrany z dostępnych funduszy i zadań.

Synchronicznesilnik

Silnik synchroniczny to TED, w którym prędkość obrotowa wirnika pokrywa się z prędkością obrotową pola magnetycznego. Zaleca się stosowanie takich silników do pojazdów elektrycznych tylko w przypadkach, gdy istnieje źródło o zwiększonej mocy - od 100 kW.

Jedną z odmian synchronicznych silników elektrycznych jest silnik krokowy. Uzwojenie stojana takiej instalacji jest podzielone na kilka sekcji. W pewnym momencie do określonej sekcji dostarczany jest prąd, powstaje pole magnetyczne, które obraca wirnik pod pewnym kątem. Następnie prąd jest podawany do następnej sekcji, a proces jest powtarzany, wał zaczyna się obracać.

Asynchroniczny silnik elektryczny

W silniku asynchronicznym prędkość obrotowa pola magnetycznego nie odpowiada prędkości obrotowej wirnika. Zaletą takich urządzeń jest łatwość konserwacji - części zamienne do pojazdów elektrycznych wyposażonych w te instalacje są bardzo łatwe do znalezienia. Inne korzyści obejmują:

1. Prosty projekt.
2. Łatwa konserwacja i obsługa.
3. Niski koszt.
4. Wysoka niezawodność.

W zależności od obecności modułu zbierającego szczotki, silniki mogą być komutatorowe i bez komutatora. Kolektor to urządzenie, które zamienia AC na DC. Szczotki służą do przesyłania energii elektrycznej do wirnika.

Silniki bezszczotkowe do pojazdów elektrycznych są lżejsze, bardziej kompaktowe i wydajniejsze. Są mniej powszechneprzegrzewają się i zużywają mniej energii elektrycznej. Jedyną wadą takiego silnika jest wysoka cena jednostki elektronicznej, która pełni rolę kolektora. Ponadto trudniej jest znaleźć części zamienne do pojazdów elektrycznych wyposażonych w silnik bezszczotkowy.

Producenci silników elektrycznych

Większość pojazdów elektrycznych domowej roboty jest zaprojektowana przy użyciu silnika komutacyjnego. Wynika to z dostępności, niskiej ceny i łatwej konserwacji.

Wybitnym producentem tych silników jest niemiecka firma Perm-Motor. Jej produkty są zdolne do hamowania regeneracyjnego w trybie generatora. Jest aktywnie wykorzystywany do wyposażenia skuterów, łodzi motorowych, samochodów, elektrycznych urządzeń podnoszących. Gdyby silniki Perm-Motor były montowane w każdym samochodzie elektrycznym, ich cena byłaby znacznie niższa. Teraz kosztują od 5 do 7 tysięcy euro.

Popularnym producentem jest firma Etek, która zajmuje się produkcją bezszczotkowych i szczotkowanych silników komutatorowych. Z reguły są to silniki trójfazowe pracujące na magnesach trwałych. Główne zalety instalacji:

• dokładność kontroli;
• łatwość organizacji odzyskiwania;
• wysoka niezawodność dzięki prostej konstrukcji.

Listę producentów uzupełnia fabryka Advanced DC Motors z USA, która produkuje kolektorowe silniki elektryczne. Niektóre modele mają wyjątkową cechę - mają drugie wrzeciono, które można wykorzystać do podłączenia do samochodu elektrycznegododatkowe wyposażenie elektryczne.

Który silnik wybrać

Aby zakup Cię nie zawiódł, musisz porównać cechy zakupionego modelu z wymaganiami dotyczącymi samochodu. Wybierając silnik elektryczny, kierują się przede wszystkim jego typem:

• Instalacje synchroniczne są skomplikowane i drogie, ale mają zdolność przeciążania, łatwiej je kontrolować, nie boją się spadków napięcia, są stosowane przy dużych obciążeniach. Są instalowane w samochodzie elektrycznym Mercedes.
• Modele asynchroniczne to tanie, proste urządzenie. Są łatwe w utrzymaniu i obsłudze, ale ich moc wyjściowa jest znacznie mniejsza niż w przypadku elektrowni synchronicznych.

Cena samochodu elektrycznego będzie znacznie niższa, jeśli silnik elektryczny zostanie połączony z silnikiem spalinowym. Na rynku takie kombinowane rośliny są bardziej popularne, ponieważ ich koszt to około 4-4,5 tys. euro.