लागत के आधार पर मोटर की गति अधिक से अधिक क्यों होती जा रही है?

प्रस्तावना

 

 

10 अप्रैल को "2023 डोंगफेंग मोटर ब्रांड स्प्रिंग कॉन्फ्रेंस" में, मच ई नया ऊर्जा पावर ब्रांड जारी किया गया था। ई का मतलब विद्युत, उच्च दक्षता, ऊर्जा बचत और पर्यावरण संरक्षण है।मैक ई मुख्य रूप से तीन प्रमुख उत्पाद प्लेटफार्मों से बना है: इलेक्ट्रिक ड्राइव, बैटरी और ऊर्जा पूरक।

 

उनमें से, मैक इलेक्ट्रिक ड्राइव भाग में निम्नलिखित विशेषताएं हैं:

 

  • कार्बन फाइबर लेपित रोटर तकनीक वाली मोटर, गति 30,000 आरपीएम तक पहुंच सकती है;
  • तेल ठंडा करना;
  • 1 स्लॉट और 8 तारों के साथ फ्लैट वायर स्टेटर;
  • स्व-विकसित SiC नियंत्रक;
  • सिस्टम की अधिकतम दक्षता 94.5% तक पहुँच सकती है।

 

अन्य प्रौद्योगिकियों की तुलना में,कार्बन फाइबर-लेपित रोटर और 30,000 आरपीएम की अधिकतम गति इस इलेक्ट्रिक ड्राइव की सबसे विशिष्ट विशेषताएं बन गई हैं।

 

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मच ई 30000rpm इलेक्ट्रिक ड्राइव

 

उच्च आरपीएम और कम लागत आंतरिक रूप से लिंक

नई ऊर्जा मोटर की अधिकतम गति शुरुआती 10,000 आरपीएम से बढ़कर अब आम तौर पर लोकप्रिय 15,000-18,000 आरपीएम हो गई है।हाल ही में, कंपनियों ने 20,000rpm से अधिक इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम लॉन्च किए हैं, तो नई ऊर्जा मोटरों की गति अधिक से अधिक क्यों हो रही है?

 

हाँ, लागत-संचालित परिणाम!

 

निम्नलिखित सैद्धांतिक और सिमुलेशन स्तरों पर मोटर गति और मोटर की लागत के बीच संबंध का विश्लेषण है।

 

नई ऊर्जा शुद्ध इलेक्ट्रिक ड्राइव प्रणाली में आम तौर पर तीन भाग शामिल होते हैं, मोटर, मोटर नियंत्रक और गियरबॉक्स।मोटर नियंत्रक विद्युत ऊर्जा का इनपुट अंत है, गियरबॉक्स यांत्रिक ऊर्जा का आउटपुट अंत है, और मोटर विद्युत ऊर्जा और यांत्रिक ऊर्जा की रूपांतरण इकाई है।इसकी कार्य विधि यह है कि नियंत्रक मोटर में विद्युत ऊर्जा (करंट*वोल्टेज) इनपुट करता है।मोटर के अंदर विद्युत ऊर्जा और चुंबकीय ऊर्जा की परस्पर क्रिया के माध्यम से, यह गियरबॉक्स में यांत्रिक ऊर्जा (स्पीड*टॉर्क) आउटपुट करता है।गियर बॉक्स गियर रिडक्शन अनुपात के माध्यम से मोटर द्वारा गति और टॉर्क आउटपुट को समायोजित करके वाहन चलाता है।

 

मोटर टॉर्क फॉर्मूला का विश्लेषण करके, यह देखा जा सकता है कि मोटर आउटपुट टॉर्क T2 का मोटर वॉल्यूम के साथ सकारात्मक संबंध है।

 

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N स्टेटर के घुमावों की संख्या है, I स्टेटर का इनपुट करंट है, B वायु प्रवाह घनत्व है, R रोटर कोर की त्रिज्या है, और L मोटर कोर की लंबाई है।

 

मोटर के घुमावों की संख्या, नियंत्रक के इनपुट करंट और मोटर वायु अंतराल के फ्लक्स घनत्व को सुनिश्चित करने के मामले में, यदि मोटर के आउटपुट टॉर्क T2 की मांग कम हो जाती है, तो मोटर की लंबाई या व्यास आयरन कोर को कम किया जा सकता है।

 

मोटर कोर की लंबाई में परिवर्तन में स्टेटर और रोटर की स्टैम्पिंग डाई में परिवर्तन शामिल नहीं है, और परिवर्तन अपेक्षाकृत सरल है, इसलिए सामान्य ऑपरेशन कोर के व्यास को निर्धारित करना और कोर की लंबाई को कम करना है .

 

जैसे-जैसे लोहे की कोर की लंबाई घटती जाती है, मोटर की विद्युत चुम्बकीय सामग्री (लौह कोर, चुंबकीय स्टील, मोटर वाइंडिंग) की मात्रा कम हो जाती है।विद्युतचुंबकीय सामग्री मोटर लागत का अपेक्षाकृत बड़ा हिस्सा है, जो लगभग 72% है।यदि टॉर्क को कम किया जा सके, तो मोटर की लागत काफी कम हो जाएगी।

 

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मोटर लागत संरचना

 

क्योंकि नई ऊर्जा वाहनों में व्हील एंड टॉर्क की एक निश्चित मांग होती है, यदि मोटर के आउटपुट टॉर्क को कम करना है, तो वाहन के व्हील एंड टॉर्क को सुनिश्चित करने के लिए गियरबॉक्स के गति अनुपात को बढ़ाना होगा।

 

n1=n2/r

T1=T2×r

n1 पहिये के सिरे की गति है, n2 मोटर की गति है, T1 पहिये के सिरे का टॉर्क है, T2 मोटर का टॉर्क है, और r कमी अनुपात है।

 

और क्योंकि नई ऊर्जा वाहनों को अभी भी अधिकतम गति की आवश्यकता है, गियरबॉक्स की गति अनुपात बढ़ने के बाद वाहन की अधिकतम गति भी कम हो जाएगी, जो अस्वीकार्य है, इसलिए इसके लिए आवश्यक है कि मोटर गति बढ़ाई जाए।

 

सारांश में,मोटर के टॉर्क को कम करने और गति बढ़ाने के बाद, उचित गति अनुपात के साथ, यह वाहन की बिजली की मांग को सुनिश्चित करते हुए मोटर की लागत को कम कर सकता है।

अन्य संपत्तियों पर डी-टोरसन गति का प्रभाव01टॉर्क कम करने और गति बढ़ाने के बाद मोटर कोर की लंबाई कम हो जाती है, क्या इसका पावर पर असर पड़ेगा? आइए शक्ति सूत्र पर नजर डालें।

 

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U चरण वोल्टेज है, I स्टेटर इनपुट करंट है, cos∅ पावर फैक्टर है, और η दक्षता है।

 

सूत्र से यह देखा जा सकता है कि मोटर आउटपुट पावर के सूत्र में मोटर के आकार से संबंधित कोई पैरामीटर नहीं हैं, इसलिए मोटर कोर की लंबाई में परिवर्तन का शक्ति पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।

 

एक निश्चित मोटर की बाहरी विशेषताओं का अनुकरण परिणाम निम्नलिखित है। बाहरी विशेषता वक्र की तुलना में, लौह कोर की लंबाई कम हो जाती है, मोटर का आउटपुट टॉर्क छोटा हो जाता है, लेकिन अधिकतम आउटपुट पावर में ज्यादा बदलाव नहीं होता है, जो उपरोक्त सैद्धांतिक व्युत्पत्ति की भी पुष्टि करता है।

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विभिन्न लौह कोर लंबाई के साथ मोटर शक्ति और टॉर्क के बाहरी विशेषता वक्रों की तुलना

 

02मोटर गति में वृद्धि बीयरिंगों के चयन के लिए उच्च आवश्यकताओं को सामने रखती है, और बीयरिंगों के परिचालन जीवन को सुनिश्चित करने के लिए उच्च गति वाले बीयरिंगों की आवश्यकता होती है।

03उच्च गति वाली मोटरें तेल ठंडा करने के लिए अधिक उपयुक्त हैं, जो गर्मी अपव्यय सुनिश्चित करते हुए तेल सील चयन की परेशानी को दूर कर सकती हैं।

04मोटर की उच्च गति के कारण, उच्च गति पर वाइंडिंग के एसी नुकसान को कम करने के लिए फ्लैट तार मोटर के बजाय एक गोल तार मोटर का उपयोग करने पर विचार किया जा सकता है।

05जब मोटर खंभों की संख्या निश्चित हो जाती है, तो गति बढ़ने के कारण मोटर की संचालन आवृत्ति बढ़ जाती है। वर्तमान हार्मोनिक्स को कम करने के लिए, पावर मॉड्यूल की स्विचिंग आवृत्ति को बढ़ाना आवश्यक है। इसलिए, उच्च स्विचिंग आवृत्ति प्रतिरोध वाला एक SiC नियंत्रक उच्च गति वाली मोटरों के लिए एक अच्छा भागीदार है।

06उच्च गति पर लोहे के नुकसान को कम करने के लिए, कम नुकसान और उच्च शक्ति वाले लौहचुंबकीय सामग्रियों के चयन पर विचार करना आवश्यक है।

07सुनिश्चित करें कि रोटर अधिकतम गति से 1.2 गुना अधिक गति के कारण क्षतिग्रस्त नहीं हो सकता है, जैसे चुंबकीय अलगाव पुल का अनुकूलन, कार्बन फाइबर कोटिंग, आदि।

 

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कार्बन फाइबर बुनाई चित्र

 

संक्षेप करें

 

 

मोटर की गति में वृद्धि से मोटर की लागत बचाई जा सकती है, लेकिन अन्य घटकों की लागत में वृद्धि पर भी संतुलन में विचार करने की आवश्यकता है।हाई-स्पीड मोटर इलेक्ट्रिक ड्राइव सिस्टम की विकास दिशा होगी। यह न केवल लागत बचाने का एक तरीका है, बल्कि किसी उद्यम के तकनीकी स्तर का भी प्रतिबिंब है।हाई-स्पीड मोटरों का विकास और उत्पादन अभी भी बेहद कठिन है। नई सामग्रियों और नई प्रक्रियाओं के अनुप्रयोग के अलावा, इसमें विद्युत इंजीनियरों की उत्कृष्टता की भावना की भी आवश्यकता होती है।


पोस्ट करने का समय: अप्रैल-19-2023