Ang mga mahilig sa kotse ay palaging panatiko tungkol sa mga makina, ngunit ang elektripikasyon ay hindi mapigilan, at ang mga reserbang kaalaman ng ilang tao ay maaaring kailangang i-update.
Ang pinakapamilyar ngayon ay ang four-stroke cycle engine, na siyang pinagmumulan din ng kapangyarihan para sa karamihan ng mga sasakyang pinapagana ng gasolina.Katulad ng four-stroke, two-stroke at Wankel rotor engine ng mga internal combustion engine, ang mga de-koryenteng sasakyan ay maaaring hatiin sa mga kasabay na motor at asynchronous na motor ayon sa pagkakaiba sa mga rotor. Ang mga asynchronous na motor ay tinatawag ding induction motors, habang ang mga synchronous na motor ay naglalaman ng mga permanenteng magnet. at kasalukuyang para pasiglahin ang motor.
Stator at Rotor
Ang lahat ng mga uri ng mga de-koryenteng motor ng sasakyan ay binubuo ng dalawang pangunahing bahagi: isang stator at isang rotor.
Stator▼
Ang stator ay ang bahagi ng motor na nananatiling nakatigil at ang nakapirming housing ng motor, na naka-mount sa chassis tulad ng bloke ng engine.Ang rotor ay ang tanging gumagalaw na bahagi ng motor, katulad ng crankshaft, na nagpapadala ng metalikang kuwintas sa pamamagitan ng transmission at differential.
Ang stator ay binubuo ng tatlong bahagi: stator core, stator winding at frame.Ang maraming parallel grooves sa katawan ng stator ay puno ng magkakaugnay na mga paikot-ikot na tanso.
Ang mga windings na ito ay naglalaman ng maayos na hairpin copper inserts na nagpapataas ng slot fill density at direktang wire-to-wire contact.Ang mga siksik na paikot-ikot ay nagpapataas ng kapasidad ng torque, habang ang mga dulo ay mas maayos na staggered, na binabawasan ang bulk para sa isang mas maliit na pangkalahatang pakete.
Stator at rotor▼
Ang pangunahing pag-andar ng stator ay upang makabuo ng isang umiikot na magnetic field (RMF), habang ang pangunahing pag-andar ng rotor ay upang putulin ng mga linya ng magnetic force sa umiikot na magnetic field upang makabuo ng (output) kasalukuyang.
Gumagamit ang motor ng three-phase alternating current upang itakda ang rotating field, at ang frequency at power nito ay kinokontrol ng power electronics na tumutugon sa accelerator.Ang mga baterya ay mga direct current (DC) na device, kaya ang power electronics ng electric vehicle ay may kasamang DC-AC inverter na nagbibigay sa stator ng kinakailangang AC current para magawa ang pinakamahalagang variable na umiikot na magnetic field.
Ngunit ito ay nagkakahalaga ng pagturo na ang mga motor na ito ay mga generator din, ibig sabihin, ang mga gulong ay i-backdrive ang rotor sa loob ng stator, na nag-uudyok ng umiikot na magnetic field sa kabilang direksyon, na nagpapadala ng kapangyarihan pabalik sa baterya sa pamamagitan ng AC-DC converter.
Ang prosesong ito, na kilala bilang regenerative braking, ay lumilikha ng drag at nagpapabagal sa sasakyan.Ang pagbabagong-buhay ay nasa core hindi lamang ng pagpapalawak ng hanay ng mga de-koryenteng sasakyan, kundi pati na rin ng mga napakahusay na hybrid, dahil ang malawak na pagbabagong-buhay ay nagpapabuti sa ekonomiya ng gasolina.Ngunit sa totoong mundo, ang pagbabagong-buhay ay hindi kasing episyente ng "pag-ikot ng kotse," na nag-iwas sa pagkawala ng enerhiya.
Karamihan sa mga EV ay umaasa sa isang single-speed transmission upang pabagalin ang pag-ikot sa pagitan ng motor at ng mga gulong.Tulad ng mga internal combustion engine, ang mga de-koryenteng motor ay pinakamabisa sa mababang rpm at mataas na pagkarga.
Bagama't ang isang EV ay maaaring makakuha ng disenteng hanay na may iisang gear, ang mas mabibigat na pickup at SUV ay gumagamit ng mga multi-speed transmission upang mapataas ang range sa matataas na bilis.
Ang mga multi-gear EV ay hindi pangkaraniwan, at ngayon, ang Audi e-tron GT at Porsche Taycan lamang ang gumagamit ng two-speed transmissions.
Tatlong Uri ng Motor
Ipinanganak noong ika-19 na siglo, ang rotor ng induction motor ay binubuo ng mga longitudinal layer o strips ng conductive material, kadalasang tanso at kung minsan ay aluminyo.Ang umiikot na magnetic field ng stator ay nag-uudyok ng agos sa mga sheet na ito, na lumilikha naman ng electromagnetic field (EMF) na nagsisimulang umikot sa loob ng umiikot na magnetic field ng stator.
Ang mga induction motor ay tinatawag na mga asynchronous na motor dahil ang induced electromagnetic field at rotational torque ay maaari lamang mabuo kapag ang rotor speed ay nahuhuli sa umiikot na magnetic field.Ang mga ganitong uri ng motor ay karaniwan dahil hindi sila nangangailangan ng mga rare-earth magnet at medyo mura sa paggawa.Ngunit hindi gaanong nakakapag-alis ng init ang mga ito sa matagal na mataas na pagkarga, at likas na hindi gaanong mahusay sa mababang bilis.
Permanent magnet motor, gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ang rotor nito ay may sariling magnetism at hindi nangangailangan ng kapangyarihan upang lumikha ng magnetic field ng rotor.Ang mga ito ay mas mahusay sa mababang bilis.Ang ganitong rotor ay umiikot din nang sabay-sabay sa umiikot na magnetic field ng stator, kaya tinatawag itong isang kasabay na motor.
Gayunpaman, ang simpleng pagbabalot ng rotor gamit ang mga magnet ay may sariling mga problema.Una, nangangailangan ito ng mas malalaking magnet, at sa dagdag na timbang, maaaring mahirap itong panatilihing naka-sync sa mataas na bilis.Ngunit ang mas malaking problema ay ang tinatawag na high-speed na "back EMF," na nagpapataas ng drag, naglilimita sa top-end na kapangyarihan, at bumubuo ng sobrang init na maaaring makapinsala sa mga magnet.
Upang malutas ang problemang ito, karamihan sa mga de-koryenteng sasakyan na permanenteng magnet na motor ay may mga panloob na permanenteng magnet (IPM) na dumudulas sa mga pares sa pahaba na hugis-V na mga uka, na nakaayos sa maraming lobe sa ilalim ng ibabaw ng iron core ng rotor.
Pinapanatili ng V-groove na ligtas ang mga permanenteng magnet sa matataas na bilis, ngunit lumilikha ng reluctance torque sa pagitan ng mga magnet.Ang mga magnet ay maaaring naaakit o tinataboy ng iba pang mga magnet, ngunit ang ordinaryong pag-aatubili, ay umaakit sa mga lobe ng iron rotor sa umiikot na magnetic field.
Ang mga permanenteng magnet ay naglalaro sa mababang bilis, habang ang pag-aatubili na metalikang kuwintas ay tumatagal sa mataas na bilis.Ginagamit ang Prius sa istrukturang ito.
Ang huling uri ng kasalukuyang nasasabik na motor ay kamakailan lamang lumitaw sa mga de-koryenteng sasakyan. Parehong nasa itaas ang mga motor na walang brush. Pinaniniwalaan ng tradisyonal na karunungan na ang mga motor na walang brush ay ang tanging magagamit na opsyon para sa mga de-kuryenteng sasakyan.At ang BMW ay lumabag kamakailan sa pamantayan at nag-install ng mga brushed current-excited na AC synchronous na motor sa mga bagong modelo ng i4 at iX.
Ang rotor ng ganitong uri ng motor ay nakikipag-ugnayan sa umiikot na magnetic field ng stator, eksakto tulad ng isang permanenteng magnet rotor, ngunit sa halip na magkaroon ng permanenteng magnet, ito ay gumagamit ng anim na malalawak na copper lobes na gumagamit ng enerhiya mula sa isang DC na baterya upang lumikha ng kinakailangang electromagnetic field. .
Nangangailangan ito ng mga slip ring at spring brush na mai-install sa rotor shaft, kaya ang ilang mga tao ay natatakot na ang mga brush ay magsuot at mag-ipon ng alikabok at abandunahin ang pamamaraang ito.Habang ang brush array ay nakapaloob sa isang hiwalay na enclosure na may naaalis na takip, ito ay nananatiling upang makita kung ang brush wear ay isang isyu.
Ang kawalan ng mga permanenteng magnet ay nag-iwas sa tumataas na halaga ng mga bihirang lupa at ang epekto sa kapaligiran ng pagmimina.Ginagawang posible ng solusyon na ito na pag-iba-ibahin ang lakas ng magnetic field ng rotor, kaya pinapagana ang karagdagang pag-optimize.Gayunpaman, ang pagpapagana sa rotor ay kumonsumo pa rin ng ilang kapangyarihan, na ginagawang mas mahusay ang mga motor na ito, lalo na sa mababang bilis, kung saan ang enerhiya na kinakailangan upang lumikha ng magnetic field ay isang mas malaking proporsyon ng kabuuang pagkonsumo.
Sa maikling kasaysayan ng mga de-koryenteng sasakyan, ang kasalukuyang-excited na AC synchronous na mga motor ay medyo bago, at mayroon pa ring maraming puwang para sa mga bagong ideya na bumuo, at nagkaroon ng mga pangunahing punto ng pagbabago, tulad ng paglipat ni Tesla mula sa mga konsepto ng induction motor patungo sa permanenteng magnet kasabay na motor.At wala pang isang dekada tayo sa panahon ng modernong EV, at nagsisimula pa lang tayo.
Oras ng post: Ene-21-2023