Ibilgailu elektrikoak hiru zatiz osatuta daude nagusiki: motorra gidatzeko sistema, bateria sistema eta ibilgailuen kontrol sistema. Motorra gidatzeko sistema energia elektrikoa zuzenean energia mekaniko bihurtzen duen zatia da, ibilgailu elektrikoen errendimendu-adierazleak zehazten dituena. Hori dela eta, motor motorra hautatzea bereziki garrantzitsua da.
Ingurumena babesteko ingurunean, ibilgailu elektrikoak ikerketa-gune bihurtu dira azken urteotan. Ibilgailu elektrikoek zero edo oso emisio baxuak lor ditzakete hiriko trafikoan, eta abantaila handiak dituzte ingurumenaren babesaren arloan. Herrialde guztiak gogor ari dira lanean ibilgailu elektrikoak garatzeko. Ibilgailu elektrikoak hiru zatiz osatuta daude nagusiki: motorra gidatzeko sistema, bateria sistema eta ibilgailuen kontrol sistema. Motorra gidatzeko sistema energia elektrikoa zuzenean energia mekaniko bihurtzen duen zatia da, ibilgailu elektrikoen errendimendu-adierazleak zehazten dituena. Hori dela eta, motor motorra hautatzea bereziki garrantzitsua da.
1. Ibilgailu elektrikoen eskakizunak motorra bultzatzeko
Gaur egun, ibilgailu elektrikoen errendimenduaren ebaluazioak hiru errendimendu-adierazle hauek hartzen ditu kontuan nagusiki:
(1) Gehienezko kilometroa (km): bateria guztiz kargatu ondoren ibilgailu elektrikoaren gehienezko kilometroa;
(2) Azelerazio-gaitasuna(k): ibilgailu elektriko batek geldialditik abiadura jakin batera bizkortzeko behar duen gutxieneko denbora;
(3) Gehienezko abiadura (km/h): ibilgailu elektriko batek har dezakeen gehienezko abiadura.
Ibilgailu elektrikoen gidatzeko ezaugarrietarako diseinatutako motoreek errendimendu-eskakizun bereziak dituzte motor industrialekin alderatuta:
(1) Ibilgailu elektrikoen gidatzeko motorrak errendimendu dinamiko handiko eskakizunak behar ditu maiz abiarazteko/gelditzeko, azelerazio/desazeleraziorako eta momentua kontrolatzeko;
(2) Ibilgailu osoaren pisua murrizteko, abiadura anitzeko transmisioa bertan behera uzten da normalean, eta horrek eskatzen du motorrak pare handiagoa eman dezakeela abiadura baxuan edo malda bat igotzean, eta normalean 4-5 aldiz jasan dezake. gainkarga;
(3) Abiadura erregulatzeko tartea ahalik eta handiena izan behar da, eta, aldi berean, beharrezkoa da funtzionamendu-eraginkortasun handia mantentzea abiadura erregulatzeko tarte osoan;
(4) Motorra ahalik eta abiadura altua izateko diseinatuta dago, eta, aldi berean, aluminiozko aleaziozko karkasa bat erabiltzen da ahalik eta gehien. Abiadura handiko motorra tamaina txikikoa da, eta horrek ibilgailu elektrikoen pisua murrizteko lagungarria da;
(5) Ibilgailu elektrikoek energiaren erabilera optimoa izan behar dute eta balaztatzeko energia berreskuratzeko funtzioa izan behar dute. Balazta birsortzaileak berreskuratutako energia, oro har, energia osoaren %10-%20ra iritsi behar da;
(6) Ibilgailu elektrikoetan erabiltzen den motorraren lan-ingurunea konplexuagoa eta gogorragoa da, motorrak fidagarritasun ona eta ingurumen-egokigarritasuna izatea eskatzen du, eta, aldi berean, motor-ekoizpenaren kostua ezin dela handiegia izan.
2. Erabiltzen diren hainbat motor motor
2.1 DC motorra
Ibilgailu elektrikoen garapenaren hasierako fasean, ibilgailu elektriko gehienek DC motorrak erabiltzen zituzten eragile gisa. Motor-teknologia mota hau nahiko heldua da, kontrol-metodo errazekin eta abiadura erregulazio bikainarekin. Abiadura erregulatzeko motorren alorrean gehien erabiltzen zena izan zen. . Hala ere, DC motorraren egitura mekaniko konplexua dela eta, hala nola: eskuilak eta konmutagailu mekanikoak, bere berehalako gainkarga-gaitasuna eta motorraren abiadura areagotzea mugatuta daude, eta epe luzeko lanaren kasuan, egitura mekanikoa. motorra izango da Galera sortzen da eta mantentze-kostuak handitzen dira. Horrez gain, motorra martxan dagoenean, eskuilen txinpartek errotorea berotzen dute, energia xahutzen dute, beroa xahutzea zailtzen dute eta maiztasun handiko interferentzia elektromagnetikoak ere eragiten dituzte, ibilgailuaren errendimenduan eragiten dutenak. DC motorren aurreko gabeziak direla eta, egungo ibilgailu elektrikoek DC motorrak ezabatu dituzte funtsean.
2.2 AC motor asinkronoa
AC motor asinkronoa industrian oso erabilia den motor mota bat da. Estatorea eta errotorea siliziozko altzairuzko xaflez ijeztuta daudelako ezaugarria da. Bi muturrak aluminiozko estalkiekin bilduta daude. , funtzionamendu fidagarria eta iraunkorra, mantentze erraza. Potentzia bereko DC motorrarekin alderatuta, AC motor asinkronoa eraginkorragoa da eta masa erdi arinagoa da. Kontrol bektorialaren kontrol-metodoa hartzen bada, DC motorraren pareko kontrolagarritasuna eta abiadura erregulatzeko tarte zabalagoa lor daiteke. Eraginkortasun handiko, potentzia espezifiko handiko eta abiadura handiko funtzionamendurako egokitasunaren abantailengatik, AC motor asinkronoak dira potentzia handiko ibilgailu elektrikoetan gehien erabiltzen diren motorrak. Gaur egun, AC motor asinkronoak eskala handian ekoitzi dira, eta hainbat produktu helduak daude aukeran. Hala ere, abiadura handiko funtzionamenduaren kasuan, motorraren errotorea larriki berotzen da, eta motorra hoztu behar da funtzionatzen ari den bitartean. Aldi berean, motor asinkronoaren gidatzeko eta kontrolatzeko sistema oso konplikatua da eta motorraren gorputzaren kostua ere handia da. Iman iraunkorreko motorrarekin eta etenatutako errezeloarekin alderatuta Motorretarako, motor asinkronoen eraginkortasuna eta potentzia-dentsitatea baxuak dira, eta hori ez da egokia ibilgailu elektrikoen gehienezko kilometrajea hobetzeko.
2.3 Iman iraunkorreko motorra
Iman iraunkorreko motorrak bi motatan bana daitezke estatorearen harilkatuen korronte-uhin desberdinen arabera, bata eskuilarik gabeko DC motor bat da, pultsu-uhin-korronte angeluzuzena duena; bestea iman iraunkorreko motor sinkronoa da, uhin sinusoidalaren korrontea duena. Bi motor motak, funtsean, egitura eta funtzionamendu printzipio berdinak dira. Errotoreak iman iraunkorrak dira, eta horrek kitzikapenak eragindako galerak murrizten ditu. Estatorea harilkatuekin instalatuta dago korronte alternoaren bidez momentua sortzeko, beraz, hoztea nahiko erraza da. Motor mota honek ez duelako eskuilak eta komunztadura mekanikoaren egitura instalatu behar, funtzionamenduan zehar ez da komunztadura txinpartarik sortuko, funtzionamendua segurua eta fidagarria da, mantentze-lana komenigarria da eta energiaren erabilera-tasa handia da.
Iman iraunkorreko motorren kontrol-sistema AC motor asinkronoaren kontrol-sistema baino sinpleagoa da. Hala ere, iman iraunkorreko materialaren prozesuaren muga dela eta, iman iraunkorreko motorren potentzia-tartea txikia da eta gehieneko potentzia, oro har, hamarnaka milioikoa baino ez da, hori da iman iraunkorreko motorren desabantaila handiena. Aldi berean, errotoreko iman iraunkorreko materialak desintegrazio magnetikoaren fenomenoa izango du tenperatura, bibrazio eta gehiegizko korronte baldintzetan, beraz, lan-baldintza nahiko konplexuetan, iman iraunkorreko motorrak kalteak jasan ditzake. Gainera, iman iraunkorreko materialen prezioa altua da, beraz, motor osoaren eta bere kontrol sistemaren kostua handia da.
2.4 Errezelo-motor kommutatua
Motor-mota berri gisa, etenatutako errezelo-motorrak egitura sinpleena du beste motor motekin alderatuta. Estatorea eta errotorea siliziozko altzairuzko xafla arruntez egindako egitura bikoitzak dira. Errotorean ez dago egiturarik. Estatorea harilketa kontzentratu sinple batekin hornituta dago, eta horrek abantaila ugari ditu, hala nola egitura sinple eta solidoa, fidagarritasun handia, pisu arina, kostu baxua, eraginkortasun handia, tenperatura baxua igotzea eta mantentze erraza. Gainera, DC abiadura kontrolatzeko sistemaren kontrol onaren ezaugarri bikainak ditu, eta ingurune gogorretarako egokia da eta oso egokia da ibilgailu elektrikoetarako motorra gisa erabiltzeko.
Kontuan izanda ibilgailu elektrikoen gidatzeko motorrak, DC motorrak eta iman iraunkorreko motorrak egituran eta lan-ingurune konplexuan moldagarritasun eskasa dutela eta akats mekanikoak eta desmagnetizazioak izateko joera dutela, lan honek errezelo konmutatutako motorrak eta AC motor asinkronoak sartzean oinarritzen da. Makinarekin alderatuta, abantaila nabariak ditu hurrengo alderdietan.
2.4.1 Motor-gorputzaren egitura
Etenatutako errezelo-motorren egitura urtxintxa-kaiola indukzio-motorrena baino sinpleagoa da. Bere abantaila nabarmena da errotorean ez dagoela hariketarik, eta siliziozko altzairuzko xafla arruntez bakarrik eginda dago. Motor osoaren galera gehiena estatorearen harilkaduran kontzentratzen da, eta horrek motorra fabrikatzeko erraza da, isolamendu ona du, erraza da hozten eta beroa xahutzeko ezaugarri bikainak ditu. Motor-egitura honek motorraren tamaina eta pisua murriztu dezake, eta bolumen txiki batekin lor daiteke. irteera potentzia handiagoa. Motor-errotorearen elastikotasun mekaniko ona dela eta, errezelo konmutatutako motorrak erabil daitezke abiadura ultra-altuko funtzionamendurako.
2.4.2 Motorra gidatzeko zirkuitua
Etengabeko errezeloko motorra gidatzeko sistemaren fase-korrontea noranzko bakarrekoa da eta ez du zerikusirik momentuaren norabidearekin, eta etengailu nagusi bakarra erabil daiteke motorraren lau koadranteko funtzionamendu-egoera betetzeko. Potentzia-bihurgailuaren zirkuitua zuzenean seriean konektatzen da motorraren kitzikapen-harilarekin, eta fase-zirkuitu bakoitzak energia independentean hornitzen du. Nahiz eta fase jakin batek edo motorraren kontrolagailuak huts egiten badu, fasearen funtzionamendua geldiarazi besterik ez du behar, eragin handiagoa eragin gabe. Hori dela eta, bai motorraren gorputza bai potentzia-bihurgailua oso seguruak eta fidagarriak dira, beraz, egokiagoak dira ingurune gogorretan erabiltzeko makina asinkronoak baino.
2.4.3 Motor-sistemaren errendimendu-alderdiak
Errezelo konmutatutako motorrek kontrol-parametro asko dituzte, eta ibilgailu elektrikoen lau koadranteen funtzionamenduaren baldintzak betetzea erraza da kontrol-estrategia eta sistema-diseinu egokien bidez, eta abiadura handiko funtzionamendu-eremuetan balaztatzeko gaitasun bikaina mantentzen dute. Etengabeko errezelo-motorrek eraginkortasun handia izateaz gain, eraginkortasun handia mantentzen dute abiadura erregulazio-eskaintza zabal batean, beste motor-sistema mota batzuekin parekorik ez dutena. Errendimendu hau oso egokia da ibilgailu elektrikoen funtzionamendurako, eta oso onuragarria da ibilgailu elektrikoen gurutzaldi-sorta hobetzeko.
3. Ondorioa
Artikulu honen ardatza errezelo-motor kommutatuaren abantailak aurkeztea da ibilgailu elektrikoentzako motor gisa, erabili ohi diren motorren abiadura kontrolatzeko sistema desberdinak alderatuz, ibilgailu elektrikoen garapenean ikerketa-gune bat dena. Motor berezi mota honetarako, oraindik aplikazio praktikoetan garatzeko tarte handia dago. Ikertzaileek ahalegin handiagoa egin behar dute ikerketa teorikoak egiteko, eta, aldi berean, merkatuaren beharrak uztartu behar dira mota horretako motorren aplikazioa praktikan sustatzeko.
Argitalpenaren ordua: 2022-03-24