इलेक्ट्रिक व्हेईकल मोटर्सबद्दल तुम्हाला माहीत असल्या गोष्टी

कार उत्साही नेहमीच इंजिनांबद्दल कट्टर असतात, परंतु विद्युतीकरण थांबवता येत नाही आणि काही लोकांच्या ज्ञानाचा साठा अद्यतनित करणे आवश्यक असू शकते.

आज सर्वात परिचित म्हणजे चार-स्ट्रोक सायकल इंजिन, जे बहुतेक गॅसोलीन-चालित वाहनांसाठी उर्जा स्त्रोत देखील आहे.अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या फोर-स्ट्रोक, टू-स्ट्रोक आणि व्हँकेल रोटर इंजिनांप्रमाणेच, इलेक्ट्रिक वाहन मोटर्सना रोटर्समधील फरकानुसार सिंक्रोनस मोटर्स आणि ॲसिंक्रोनस मोटर्समध्ये विभागले जाऊ शकते. असिंक्रोनस मोटर्सना इंडक्शन मोटर्स देखील म्हणतात, तर सिंक्रोनस मोटर्समध्ये कायम चुंबक असतात. आणि मोटरला उत्तेजित करण्यासाठी करंट.

स्टेटर आणि रोटर

सर्व प्रकारच्या इलेक्ट्रिक वाहन मोटर्समध्ये दोन मुख्य भाग असतात: स्टेटर आणि रोटर.

स्टेटर▼

स्टेटर हा मोटरचा एक भाग आहे जो स्थिर राहतो आणि इंजिन ब्लॉक प्रमाणे चेसिसवर बसवलेले मोटरचे स्थिर घर आहे.रोटर हा मोटरचा एकमेव फिरणारा भाग आहे, क्रँकशाफ्ट सारखाच, जो ट्रान्समिशन आणि डिफरेंशियलद्वारे टॉर्क बाहेर पाठवतो.

स्टेटर तीन भागांनी बनलेला आहे: स्टेटर कोर, स्टेटर विंडिंग आणि फ्रेम.स्टेटरच्या शरीरातील अनेक समांतर खोबणी एकमेकांशी जोडलेल्या तांब्याच्या विंडिंग्सने भरलेली असतात.

या विंडिंग्समध्ये स्वच्छ हेअरपिन कॉपर इन्सर्ट असतात जे स्लॉट फिल डेन्सिटी आणि थेट वायर-टू-वायर संपर्क वाढवतात.दाट विंडिंग टॉर्क क्षमता वाढवतात, तर टोके अधिक सुबकपणे स्तब्ध असतात, लहान एकूण पॅकेजसाठी मोठ्या प्रमाणात कमी करतात.

स्टेटर आणि रोटर▼

स्टेटरचे मुख्य कार्य फिरते चुंबकीय क्षेत्र (RMF) निर्माण करणे आहे, तर रोटरचे मुख्य कार्य रोटेटिंग चुंबकीय क्षेत्रामध्ये चुंबकीय बल रेषा कापून (आउटपुट) विद्युत् प्रवाह निर्माण करणे आहे.

फिरणारे फील्ड सेट करण्यासाठी मोटर थ्री-फेज अल्टरनेटिंग करंट वापरते आणि त्याची वारंवारता आणि शक्ती प्रवेगकांना प्रतिसाद देणाऱ्या पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्सद्वारे नियंत्रित केली जाते.बॅटरी ही डायरेक्ट करंट (DC) उपकरणे आहेत, त्यामुळे इलेक्ट्रिक वाहनाच्या पॉवर इलेक्ट्रॉनिक्समध्ये DC-AC इन्व्हर्टरचा समावेश असतो जो सर्व-महत्त्वाचे चल फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र तयार करण्यासाठी आवश्यक AC करंटसह स्टेटर पुरवतो.

परंतु हे लक्षात घेण्यासारखे आहे की या मोटर्स देखील जनरेटर आहेत, म्हणजे चाके स्टेटरच्या आतील रोटरला बॅकड्राइव्ह करतील, दुसर्या दिशेने फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र प्रेरित करतील, AC-DC कनवर्टरद्वारे बॅटरीला वीज परत पाठवतील.

रिजनरेटिव्ह ब्रेकिंग म्हणून ओळखली जाणारी ही प्रक्रिया ड्रॅग तयार करते आणि वाहनाची गती कमी करते.पुनर्जन्म हा केवळ इलेक्ट्रिक वाहनांच्या श्रेणीचा विस्तारच नव्हे तर उच्च कार्यक्षम संकरीत देखील आहे, कारण व्यापक पुनरुत्पादनामुळे इंधनाची अर्थव्यवस्था सुधारते.परंतु वास्तविक जगामध्ये, पुनरुत्पादन "कार रोलिंग" करण्याइतके कार्यक्षम नाही, जे उर्जेचे नुकसान टाळते.

मोटार आणि चाकांमधील फिरकी कमी करण्यासाठी बहुतेक EV एकाच-स्पीड ट्रान्समिशनवर अवलंबून असतात.अंतर्गत ज्वलन इंजिनांप्रमाणे, कमी आरपीएम आणि जास्त लोडवर इलेक्ट्रिक मोटर्स सर्वात कार्यक्षम असतात.

EV ला एकाच गीअरसह चांगली श्रेणी मिळू शकते, परंतु जास्त पिकअप आणि SUV उच्च वेगाने श्रेणी वाढवण्यासाठी मल्टी-स्पीड ट्रान्समिशनचा वापर करतात.

मल्टी-गियर ईव्ही असामान्य आहेत आणि आज फक्त ऑडी ई-ट्रॉन जीटी आणि पोर्श टायकन दोन-स्पीड ट्रान्समिशन वापरतात.

तीन मोटर प्रकार

19व्या शतकात जन्मलेल्या, इंडक्शन मोटरच्या रोटरमध्ये रेखांशाचा स्तर किंवा प्रवाहकीय सामग्रीच्या पट्ट्या असतात, सामान्यतः तांबे आणि कधीकधी ॲल्युमिनियम.स्टेटरचे फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र या शीट्समध्ये विद्युतप्रवाह आणते, ज्यामुळे इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड (EMF) तयार होते जे स्टेटरच्या फिरत्या चुंबकीय क्षेत्रामध्ये फिरू लागते.

इंडक्शन मोटर्सना एसिंक्रोनस मोटर्स म्हणतात कारण प्रेरित इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड आणि रोटेशनल टॉर्क केवळ तेव्हाच निर्माण होऊ शकतात जेव्हा रोटरचा वेग फिरणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्राच्या मागे असतो.या प्रकारच्या मोटर्स सामान्य आहेत कारण त्यांना दुर्मिळ-पृथ्वी चुंबकांची आवश्यकता नसते आणि ते उत्पादनासाठी तुलनेने स्वस्त असतात.परंतु ते सतत उच्च भारांवर उष्णता कमी करण्यास सक्षम असतात आणि कमी वेगाने कमी कार्यक्षम असतात.

कायम चुंबक मोटर, नावाप्रमाणेच, त्याच्या रोटरचे स्वतःचे चुंबकत्व असते आणि रोटरचे चुंबकीय क्षेत्र तयार करण्यासाठी त्याला शक्तीची आवश्यकता नसते.ते कमी वेगाने अधिक कार्यक्षम आहेत.असा रोटर स्टेटरच्या फिरणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्रासह समकालिकपणे फिरतो, म्हणून त्याला समकालिक मोटर असे म्हणतात.

तथापि, रोटरला चुंबकाने गुंडाळण्याची स्वतःची समस्या आहे.प्रथम, यासाठी मोठ्या चुंबकांची आवश्यकता असते आणि जोडलेल्या वजनासह, उच्च वेगाने समक्रमित राहणे कठीण होऊ शकते.परंतु सर्वात मोठी समस्या म्हणजे तथाकथित हाय-स्पीड "बॅक EMF" आहे, जे ड्रॅग वाढवते, टॉप-एंड पॉवर मर्यादित करते आणि जास्त उष्णता निर्माण करते ज्यामुळे चुंबकांना नुकसान होऊ शकते.

या समस्येचे निराकरण करण्यासाठी, बहुतेक इलेक्ट्रिक वाहन स्थायी चुंबक मोटर्समध्ये अंतर्गत स्थायी चुंबक (IPMs) असतात जे रोटरच्या लोखंडी कोरच्या पृष्ठभागाखाली अनेक लोबमध्ये व्यवस्था केलेल्या अनुदैर्ध्य V-आकाराच्या खोबणीमध्ये जोडलेले असतात.

व्ही-ग्रूव्ह कायम चुंबकांना उच्च वेगाने सुरक्षित ठेवते, परंतु चुंबकांदरम्यान अनिच्छेने टॉर्क तयार करते.चुंबक एकतर इतर चुंबकांद्वारे आकर्षित होतात किंवा दूर केले जातात, परंतु सामान्य अनिच्छेने लोखंडी रोटरच्या लोबला फिरणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्राकडे आकर्षित करते.

कायमस्वरूपी चुंबक कमी वेगाने कार्यात येतात, तर अनिच्छेने टॉर्क उच्च गतीने घेतात.या रचनेत प्रियसचा वापर केला आहे.

वर्तमान-उत्साहित मोटरचा शेवटचा प्रकार अलीकडेच इलेक्ट्रिक वाहनांमध्ये दिसून आला आहे. वरील दोन्ही ब्रशलेस मोटर्स आहेत. पारंपारिक शहाणपणाने असे मानले आहे की इलेक्ट्रिक वाहनांसाठी ब्रशलेस मोटर्स हा एकमेव व्यवहार्य पर्याय आहे.आणि BMW ने अलीकडेच सर्वसामान्य प्रमाणाच्या विरोधात जाऊन नवीन i4 आणि iX मॉडेल्सवर ब्रश केलेल्या करंट-एक्सायटेड एसी सिंक्रोनस मोटर्स स्थापित केल्या आहेत.

या प्रकारच्या मोटरचा रोटर स्टेटरच्या फिरत्या चुंबकीय क्षेत्राशी संवाद साधतो, कायम चुंबक रोटरप्रमाणेच, परंतु कायम चुंबक नसण्याऐवजी, आवश्यक इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड तयार करण्यासाठी डीसी बॅटरीमधून ऊर्जा वापरणारे सहा रुंद तांबे लोब वापरतात. .

यासाठी रोटर शाफ्टवर स्लिप रिंग्ज आणि स्प्रिंग ब्रशेस स्थापित करणे आवश्यक आहे, त्यामुळे काही लोकांना भीती वाटते की ब्रशेस परिधान करतील आणि धूळ जमा होतील आणि ही पद्धत सोडून द्या.ब्रश ॲरे काढता येण्याजोग्या कव्हरसह वेगळ्या बंदिस्तात बंद केलेले असताना, ब्रश घालणे ही समस्या आहे की नाही हे पाहणे बाकी आहे.

कायमस्वरूपी चुंबकांच्या अनुपस्थितीमुळे दुर्मिळ पृथ्वीची वाढती किंमत आणि खाणकामाचा पर्यावरणावर होणारा परिणाम टाळला जातो.या सोल्यूशनमुळे रोटरच्या चुंबकीय क्षेत्राची ताकद बदलणे देखील शक्य होते, त्यामुळे पुढील ऑप्टिमायझेशन सक्षम होते.तरीही, रोटरला उर्जा देण्यासाठी अजूनही काही शक्ती वापरली जाते, ज्यामुळे या मोटर्स कमी कार्यक्षम बनतात, विशेषत: कमी वेगाने, जेथे चुंबकीय क्षेत्र तयार करण्यासाठी आवश्यक ऊर्जा एकूण वापराच्या मोठ्या प्रमाणात असते.

इलेक्ट्रिक वाहनांच्या छोट्या इतिहासात, करंट-एक्सायटेड एसी सिंक्रोनस मोटर्स तुलनेने नवीन आहेत, आणि नवीन कल्पना विकसित होण्यासाठी अजूनही भरपूर वाव आहे, आणि टेस्लाचे इंडक्शन मोटर संकल्पनांमधून कायमस्वरूपी वाटचाल करण्यासारखे महत्त्वाचे वळण आले आहे. मॅग्नेट सिंक्रोनस मोटर.आणि आम्ही आधुनिक EV च्या युगात एक दशकापेक्षा कमी आहोत आणि आम्ही नुकतीच सुरुवात करत आहोत.