Motory pre elektrické vozidlá: výrobcovia, zariadenia

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-02-19 18:23

Ubúdanie uhľovodíkových palív, zhoršovanie environmentálnej situácie a množstvo ďalších dôvodov skôr či neskôr prinúti výrobcov vyvíjať modely elektrických vozidiel, ktoré budú dostupné pre širokú populáciu. Medzitým zostáva len čakať alebo vlastnými rukami vyvinúť možnosti pre technológiu šetrnú k životnému prostrediu.

Ak stále uprednostňujete hľadanie riešení sami, než na ne čakať zvonku, potom budete musieť vedieť, ktoré motory elektrických vozidiel už boli vynájdené, v čom sa líšia a ktorý z nich je najsľubnejší.

Trakčný motor

Ak sa rozhodnete dať pod kapotu auta obyčajný elektromotor, s najväčšou pravdepodobnosťou z toho nič nebude. A to všetko preto, že potrebujete trakčný elektromotor (TED). Od bežných elektromotorov sa líši väčším výkonom, schopnosťou dodať väčší krútiaci moment, malými rozmermi a nízkou hmotnosťou.

PreNa napájanie trakčného motora sa používajú batérie. Možno ich dobíjať z externých zdrojov („zo zásuvky“), zo solárnych panelov, z generátora nainštalovaného v aute alebo v režime obnovy (samodobíjanie).

Motory pre elektrické vozidlá sú najčastejšie poháňané lítium-iónovými batériami. TED zvyčajne funguje v dvoch režimoch – motor a generátor. V druhom prípade doplní spotrebovanú zásobu elektriny pri prepnutí na neutrálnu rýchlosť.

Princíp činnosti

Štandardný elektromotor pozostáva z dvoch prvkov – statora a rotora. Prvý komponent je stacionárny, má niekoľko cievok a druhý vykonáva rotačné pohyby a prenáša silu na hriadeľ. Na cievky statora sa s určitou periodicitou privádza striedavý elektrický prúd, ktorý spôsobí vznik magnetického poľa, ktoré začne otáčať rotor.

Čím častejšie sa cievky zapínajú a vypínajú, tým rýchlejšie sa hriadeľ otáča. Do motorov pre elektrické vozidlá je možné inštalovať dva typy rotorov:

• skrat, na ktorom vzniká magnetické pole opačné k poľu statora, v dôsledku čoho dochádza k rotácii;
• fáza - používa sa na zníženie štartovacieho prúdu a riadenie rýchlosti otáčania hriadeľa, je najbežnejšia.

Okrem toho v závislosti od rýchlosti rotácie magnetického poľa a rotora môžu byť motory asynchrónne a synchrónne. Jeden alebo druhý typ si musíte vybrať z dostupných prostriedkov a úloh.

Synchrónnemotor

Synchrónny motor je TED, v ktorom sa rýchlosť otáčania rotora zhoduje s rýchlosťou otáčania magnetického poľa. Takéto motory je vhodné použiť pre elektromobily len v prípadoch, kde je zdroj zvýšeného výkonu - od 100 kW.

Jednou z odrôd synchrónnych elektromotorov je krokový motor. Statorové vinutie takejto inštalácie je rozdelené do niekoľkých sekcií. V určitom okamihu je do určitej sekcie privádzaný prúd, vzniká magnetické pole, ktoré otáča rotor pod určitým uhlom. Potom sa prúd aplikuje do ďalšej sekcie a proces sa opakuje, hriadeľ sa začne otáčať.

Asynchrónny elektromotor

V asynchrónnom motore sa rýchlosť otáčania magnetického poľa nezhoduje s rýchlosťou otáčania rotora. Výhodou takýchto zariadení je udržiavateľnosť – náhradné diely pre elektromobily vybavené týmito inštaláciami sa dajú veľmi ľahko nájsť. Medzi ďalšie výhody patrí:

1. Jednoduchý dizajn.
2. Jednoduchá údržba a obsluha.
3. Nízke náklady.
4. Vysoká spoľahlivosť.

V závislosti od prítomnosti kefy-kolektorovej jednotky môžu byť motory komutátorové a bezkomutátorové. Kolektor je zariadenie, ktoré premieňa striedavý prúd na jednosmerný prúd. Kefy sa používajú na prenos elektriny do rotora.

Bezkomutátorové motory pre elektrické vozidlá sú ľahšie, kompaktnejšie a efektívnejšie. Sú menej častéprehrievajú a spotrebujú menej elektriny. Jedinou nevýhodou takéhoto motora je vysoká cena elektronickej jednotky, ktorá pôsobí ako zberač. Okrem toho je ťažšie nájsť náhradné diely pre elektrické vozidlá vybavené bezkomutátorovým motorom.

Výrobcovia elektrických motorov

Väčšina domácich elektrických vozidiel je navrhnutá pomocou komutátorového motora. Dôvodom je dostupnosť, nízka cena a jednoduchá údržba.

Významným výrobcom týchto motorov je nemecká spoločnosť Perm-Motor. Jeho produkty sú schopné rekuperačného brzdenia v režime generátora. Aktívne sa používa na vybavenie skútrov, motorových člnov, automobilov, elektrických zdvíhacích zariadení. Ak by sa motory Perm-Motor montovali do každého elektromobilu, ich cena by bola oveľa nižšia. Teraz stoja 5-7 tisíc eur.

Populárnym výrobcom je Etek, ktorý sa zaoberá výrobou bezkomutátorových a kartáčových komutátorových motorov. Spravidla ide o trojfázové motory pracujúce na permanentných magnetoch. Hlavné výhody inštalácií:

• presnosť ovládania;
• jednoduchosť organizácie obnovy;
• vysoká spoľahlivosť vďaka jednoduchému dizajnu.

Zoznam výrobcov dopĺňa závod Advanced DC Motors z USA, ktorý vyrába kolektorové elektromotory. Niektoré modely majú exkluzívnu vlastnosť – majú druhé vreteno, pomocou ktorého sa dá pripojiť k elektromobiludodatočné elektrické vybavenie.

Aký motor si vybrať

Aby vás kúpa nesklamala, musíte porovnať vlastnosti kupovaného modelu s požiadavkami na auto. Pri výbere elektromotora sa riadia predovšetkým jeho typom:

• Synchrónne inštalácie sú zložité a drahé, ale majú preťaženie, ľahšie sa ovládajú, neboja sa poklesov napätia, používajú sa pri vysokých zaťaženiach. Sú nainštalované na elektromobile Mercedes.
• Asynchrónne modely sú lacné a jednoduché zariadenia. Ľahko sa udržiavajú a ovládajú, ale ich výkon je oveľa menší ako výkon synchrónneho zariadenia.

Cena elektromobilu bude oveľa nižšia, ak bude elektromotor spárovaný so spaľovacím motorom. Na trhu sú takéto kombinované rastliny obľúbenejšie, keďže ich cena sa pohybuje okolo 4-4,5 tisíc eur.