რატომ იზრდება ძრავის სიჩქარე სულ უფრო და უფრო მატულობს ხარჯზე?

წინასიტყვაობა

 

 

10 აპრილს "2023 Dongfeng Motor ბრენდის საგაზაფხულო კონფერენციაზე" გამოვიდა Mach E ენერგიის ახალი ბრენდი. E ნიშნავს ელექტრო, მაღალი ეფექტურობის, ენერგიის დაზოგვისა და გარემოს დაცვას.Mach E ძირითადად შედგება სამი ძირითადი პროდუქტის პლატფორმისგან: ელექტროძრავა, ბატარეა და ენერგიის დანამატი.

 

მათ შორის, Mach ელექტრო წამყვანი ნაწილს აქვს შემდეგი მახასიათებლები:

 

  • ძრავა ნახშირბადის ბოჭკოებით დაფარული როტორის ტექნოლოგიით, სიჩქარე შეიძლება მიაღწიოს 30000 rpm;
  • ზეთის გაგრილება;
  • ბრტყელი მავთულის სტატორი 1 სლოტით და 8 მავთულით;
  • თვითგანვითარებული SiC კონტროლერი;
  • სისტემის მაქსიმალური ეფექტურობა შეიძლება მიაღწიოს 94,5%-ს.

 

სხვა ტექნოლოგიებთან შედარებით,ნახშირბადის ბოჭკოებით დაფარული როტორი და მაქსიმალური სიჩქარე 30000 ბრ/წთ გახდა ამ ელექტროძრავის ყველაზე გამორჩეული მახასიათებელი.

 

微信图片_20230419181816
Mach E 30000 rpm ელექტროძრავა

 

მაღალი RPM და დაბალი ღირებულება Intrinsically Linke

ახალი ენერგეტიკული ძრავის მაქსიმალური სიჩქარე გაიზარდა საწყისი 10,000 rpm–დან ახლა ზოგადად პოპულარულ 15,000–18,000 rpm–მდე.ახლახან კომპანიებმა გამოუშვეს 20000-ზე მეტი ბრუნის ელექტროძრავის სისტემები, რატომ იზრდება ახალი ენერგეტიკული ძრავების სიჩქარე სულ უფრო და უფრო მაღალი?

 

დიახ, ხარჯებზე ორიენტირებული შედეგები!

 

ქვემოთ მოცემულია ძრავის სიჩქარესა და ძრავის ღირებულებას შორის ურთიერთობის ანალიზი თეორიულ და სიმულაციური დონეზე.

 

ახალი ენერგეტიკული სუფთა ელექტრული წამყვანი სისტემა ზოგადად მოიცავს სამ ნაწილს, ძრავას, ძრავის კონტროლერს და გადაცემათა კოლოფს.ძრავის კონტროლერი არის ელექტრო ენერგიის შემავალი დასასრული, გადაცემათა კოლოფი არის მექანიკური ენერგიის გამომავალი დასასრული, ხოლო ძრავა არის ელექტრო ენერგიისა და მექანიკური ენერგიის კონვერტაციის ერთეული.მისი მუშაობის მეთოდია ის, რომ კონტროლერი შეაქვს ელექტრო ენერგიას (დენი * ძაბვა) ძრავში.ძრავის შიგნით ელექტრული ენერგიისა და მაგნიტური ენერგიის ურთიერთქმედების გზით, იგი აწვდის მექანიკურ ენერგიას (სიჩქარე*ბრუნი) გადაცემათა კოლოფს.გადაცემათა კოლოფი მართავს მანქანას ძრავის მიერ სიჩქარისა და ბრუნვის გამომუშავების რეგულირებით გადაცემათა შემცირების კოეფიციენტის მეშვეობით.

 

ძრავის ბრუნვის ფორმულის ანალიზით, ჩანს, რომ ძრავის გამომავალი ბრუნი T2 დადებითად არის დაკავშირებული ძრავის მოცულობასთან.

 

微信图片_20230419181827
 

N არის სტატორის შემობრუნების რაოდენობა, I არის სტატორის შეყვანის დენი, B არის ჰაერის ნაკადის სიმკვრივე, R არის როტორის ბირთვის რადიუსი და L არის ძრავის ბირთვის სიგრძე.

 

ძრავის ბრუნვის რაოდენობის, კონტროლერის შეყვანის დენის და ძრავის ჰაერის უფსკრული ნაკადის სიმკვრივის უზრუნველსაყოფად, თუ ძრავის გამომავალი ბრუნვის T2 მოთხოვნა მცირდება, ძრავის სიგრძე ან დიამეტრი რკინის ბირთვი შეიძლება შემცირდეს.

 

საავტომობილო ბირთვის სიგრძის ცვლილება არ გულისხმობს სტატორისა და როტორის ჭედურობის შეცვლას და ცვლილება შედარებით მარტივია, ამიტომ ჩვეულებრივი ოპერაციაა ბირთვის დიამეტრის დადგენა და ბირთვის სიგრძის შემცირება. .

 

რკინის ბირთვის სიგრძის კლებასთან ერთად მცირდება ძრავის ელექტრომაგნიტური მასალების რაოდენობა (რკინის ბირთვი, მაგნიტური ფოლადი, ძრავის გრაგნილი).ელექტრომაგნიტური მასალები ძრავის ღირებულების შედარებით დიდ ნაწილს შეადგენს, რაც დაახლოებით 72%-ს შეადგენს.თუ ბრუნვის შემცირება შესაძლებელია, ძრავის ღირებულება მნიშვნელოვნად შემცირდება.

 

微信图片_20230419181832
 

ძრავის ღირებულების შემადგენლობა

 

იმის გამო, რომ ახალ ენერგეტიკულ მანქანებს აქვთ ფიქსირებული მოთხოვნა ბორბლის ბოლო ბრუნვის მიმართ, თუ ძრავის გამომავალი ბრუნი შემცირდება, გადაცემათა კოლოფის სიჩქარის კოეფიციენტი უნდა გაიზარდოს, რათა უზრუნველყოფილ იქნეს ავტომობილის ბორბლის ბოლო ბრუნვის მომენტი.

 

n1=n2/r

T1=T2×r

n1 არის ბორბლის ბოლოს სიჩქარე, n2 არის ძრავის სიჩქარე, T1 არის ბორბლის ბოლოს ბრუნვის მომენტი, T2 არის ძრავის ბრუნვის სიჩქარე და r არის შემცირების კოეფიციენტი.

 

და რადგან ახალ ენერგეტიკულ მანქანებს კვლავ აქვთ მაქსიმალური სიჩქარის მოთხოვნა, ავტომობილის მაქსიმალური სიჩქარეც შემცირდება გადაცემათა კოლოფის სიჩქარის კოეფიციენტის გაზრდის შემდეგ, რაც მიუღებელია, ამიტომ ეს მოითხოვს ძრავის სიჩქარის გაზრდას.

 

რომ შევაჯამოთ,მას შემდეგ, რაც ძრავა შეამცირებს ბრუნვას და აჩქარებს, გონივრული სიჩქარის თანაფარდობით, მას შეუძლია შეამციროს ძრავის ღირებულება და უზრუნველყოს ავტომობილის სიმძლავრის მოთხოვნა.

დეტორსიის სიჩქარის გავლენა სხვა თვისებებზე01ბრუნვის შემცირების და აჩქარების შემდეგ ძრავის ბირთვის სიგრძე იკლებს, იმოქმედებს თუ არა სიმძლავრეზე? მოდით შევხედოთ დენის ფორმულას.

 

微信图片_20230419181837
U არის ფაზის ძაბვა, I არის სტატორის შეყვანის დენი, cos∅ არის სიმძლავრის ფაქტორი და η არის ეფექტურობა.

 

ფორმულიდან ჩანს, რომ ძრავის გამომავალი სიმძლავრის ფორმულაში არ არის ძრავის ზომასთან დაკავშირებული პარამეტრები, ამიტომ ძრავის ბირთვის სიგრძის ცვლილება მცირე გავლენას ახდენს სიმძლავრეზე.

 

ქვემოთ მოცემულია გარკვეული ძრავის გარე მახასიათებლების სიმულაციის შედეგი. გარე დამახასიათებელ მრუდთან შედარებით, რკინის ბირთვის სიგრძე მცირდება, ძრავის გამომავალი ბრუნვა მცირდება, მაგრამ მაქსიმალური გამომავალი სიმძლავრე დიდად არ იცვლება, რაც ასევე ადასტურებს ზემოთ მოცემულ თეორიულ წარმოშობას.

微信图片_20230419181842

ძრავის სიმძლავრის და ბრუნვის გარე დამახასიათებელი მრუდების შედარება რკინის ბირთვის სხვადასხვა სიგრძით

 

02ძრავის სიჩქარის მატება აყენებს უფრო მაღალ მოთხოვნებს საკისრების შერჩევისთვის, ხოლო მაღალსიჩქარიანი საკისრები საჭიროა საკისრების მუშაობის სიცოცხლის უზრუნველსაყოფად.

03მაღალსიჩქარიანი ძრავები უფრო შესაფერისია ზეთის გაგრილებისთვის, რამაც შეიძლება ამოიღოს ზეთის ლუქის შერჩევის პრობლემა, ხოლო სითბოს გაფრქვევა უზრუნველყოს.

04ძრავის მაღალი სიჩქარის გამო, შეიძლება ჩაითვალოს ბრტყელი მავთულის ძრავის ნაცვლად მრგვალი მავთულის ძრავის გამოყენება, რათა შემცირდეს გრაგნილის AC დანაკარგი მაღალი სიჩქარით.

05როდესაც ძრავის ბოძების რაოდენობა ფიქსირდება, ძრავის მუშაობის სიხშირე იზრდება სიჩქარის გაზრდის გამო. დენის ჰარმონიის შესამცირებლად აუცილებელია დენის მოდულის გადართვის სიხშირის გაზრდა. ამიტომ, SiC კონტროლერი მაღალი გადართვის სიხშირის წინააღმდეგობით არის კარგი პარტნიორი მაღალსიჩქარიანი ძრავებისთვის.

06დიდი სიჩქარით რკინის დანაკარგის შესამცირებლად აუცილებელია დაბალი დანაკარგის და მაღალი სიმტკიცის ფერომაგნიტური მასალების შერჩევა.

07დარწმუნდით, რომ როტორი არ დაზიანდეს გადაჭარბებული სიჩქარის გამო მაქსიმალურ სიჩქარეზე 1.2-ჯერ, როგორიცაა მაგნიტური იზოლაციის ხიდის ოპტიმიზაცია, ნახშირბადის ბოჭკოვანი საფარი და ა.შ.

 

微信图片_20230419181847
ნახშირბადის ბოჭკოების ქსოვის სურათი

 

შეაჯამეთ

 

 

ძრავის სიჩქარის ზრდამ შეიძლება დაზოგოს ძრავის ღირებულება, მაგრამ სხვა კომპონენტების ღირებულების მატება ასევე ბალანსირებული უნდა იყოს.მაღალსიჩქარიანი ძრავები იქნება ელექტროძრავის სისტემების განვითარების მიმართულება. ეს არა მხოლოდ ხარჯების დაზოგვის საშუალებაა, არამედ საწარმოს ტექნიკური დონის ასახვაც.მაღალსიჩქარიანი ძრავების შემუშავება და წარმოება ჯერ კიდევ ძალიან რთულია. გარდა ახალი მასალებისა და ახალი პროცესების გამოყენებისა, ის ასევე მოითხოვს ელექტრო ინჟინრების სრულყოფილ სულს.


გამოქვეყნების დრო: აპრ-19-2023