Të apasionuarit pas makinave kanë qenë gjithmonë fanatikë për motorët, por elektrifikimi është i pandalshëm dhe rezervat e njohurive të disa njerëzve mund të kenë nevojë të përditësohen.
Më i njohuri sot është motori me ciklin me katër goditje, i cili është gjithashtu burimi i energjisë për shumicën e automjeteve me benzinë.Ngjashëm me motorët e rotorit me katër goditje, dy-stroke dhe Wankel të motorëve me djegie të brendshme, motorët e automjeteve elektrike mund të ndahen në motorë sinkron dhe motorë asinkronë sipas ndryshimit në rotorë.Motorët asinkron quhen edhe motorë me induksion, ndërsa motorët sinkron përmbajnë magnet të përhershëm.dhe rrymë për të ngacmuar motorin.
Statori dhe Rotori
Të gjitha llojet e motorëve të automjeteve elektrike përbëhen nga dy pjesë kryesore: një stator dhe një rotor.
Stator▼
Statori është pjesa e motorit që mbetet e palëvizshme dhe është strehimi fiks i motorit, i montuar në shasi si blloku i motorit.Rotori është e vetmja pjesë lëvizëse e motorit, e ngjashme me boshtin me gunga, i cili dërgon çift rrotullues jashtë përmes transmetimit dhe diferencialit.
Statori përbëhet nga tre pjesë: bërthama e statorit, mbështjellja e statorit dhe korniza.Brazdat e shumta paralele në trupin e statorit janë të mbushura me mbështjellje bakri të ndërlidhura.
Këto dredha-dredha përmbajnë futje të rregullta prej bakri, të cilat rrisin densitetin e mbushjes së folesë dhe kontaktin e drejtpërdrejtë tela me tel.Dredha-dredha të dendura rrisin kapacitetin e çift rrotullues, ndërsa skajet janë më të lëkundura mirë, duke zvogëluar masën për një paketë të përgjithshme më të vogël.
Stator dhe rotor▼
Funksioni kryesor i statorit është të gjenerojë një fushë magnetike rrotulluese (RMF), ndërsa funksioni kryesor i rotorit është të pritet nga linjat e forcës magnetike në fushën magnetike rrotulluese për të gjeneruar rrymë (dalëse).
Motori përdor rrymë alternative trefazore për të vendosur fushën e rrotullimit, dhe frekuenca dhe fuqia e tij kontrollohen nga elektronika e energjisë që i përgjigjet përshpejtuesit.Bateritë janë pajisje të rrymës së drejtpërdrejtë (DC), kështu që elektronika e energjisë elektrike të automjetit përfshin një inverter DC-AC që furnizon statorit me rrymën e nevojshme AC për të krijuar fushën magnetike rrotulluese të ndryshueshme shumë të rëndësishme.
Por vlen të theksohet se këta motorë janë gjithashtu gjeneratorë, që do të thotë se rrotat do të kthejnë prapa rotorin brenda statorit, duke nxitur një fushë magnetike rrotulluese në drejtimin tjetër, duke dërguar energjinë përsëri në bateri nëpërmjet një konverteri AC-DC.
Ky proces, i njohur si frenim rigjenerues, krijon tërheqje dhe ngadalëson automjetin.Rigjenerimi është thelbi jo vetëm i zgjerimit të gamës së automjeteve elektrike, por edhe i hibridëve me efikasitet të lartë, pasi rigjenerimi i gjerë përmirëson ekonominë e karburantit.Por në botën reale, rigjenerimi nuk është aq efikas sa "rrokullisja e makinës", gjë që shmang humbjen e energjisë.
Shumica e automjeteve elektrike mbështeten në një transmetim me një shpejtësi për të ngadalësuar rrotullimin midis motorit dhe rrotave.Ashtu si motorët me djegie të brendshme, motorët elektrikë janë më efikasët në rpm të ulët dhe ngarkesë të lartë.
Ndërsa një EV mund të ketë një rreze të mirë me një marsh të vetëm, kamionçinët më të rëndë dhe SUV-të përdorin transmisione me shumë shpejtësi për të rritur rrezen me shpejtësi të lartë.
EV-të me shumë marshe janë të rralla, dhe sot, vetëm Audi e-tron GT dhe Porsche Taycan përdorin transmisione me dy shpejtësi.
Tre Lloje Motorësh
I lindur në shekullin e 19-të, rotori i motorit me induksion përbëhet nga shtresa gjatësore ose shirita materiali përcjellës, më së shpeshti prej bakri dhe nganjëherë alumini.Fusha magnetike rrotulluese e statorit shkakton një rrymë në këto fletë, e cila nga ana tjetër krijon një fushë elektromagnetike (EMF) që fillon të rrotullohet brenda fushës magnetike rrotulluese të statorit.
Motorët me induksion quhen motorë asinkron sepse fusha elektromagnetike e induktuar dhe çift rrotullimi mund të gjenerohen vetëm kur shpejtësia e rotorit mbetet prapa fushës magnetike rrotulluese.Këta lloj motorësh janë të zakonshëm sepse nuk kërkojnë magnet për tokë të rrallë dhe janë relativisht të lirë për t'u prodhuar.Por ata janë më pak në gjendje të shpërndajnë nxehtësinë me ngarkesa të larta të qëndrueshme dhe janë në thelb më pak efikase me shpejtësi të ulëta.
Motori me magnet të përhershëm, siç sugjeron emri, rotori i tij ka magnetizmin e tij dhe nuk kërkon energji për të krijuar fushën magnetike të rotorit.Ato janë më efikase me shpejtësi të ulët.Një rotor i tillë rrotullohet gjithashtu në mënyrë sinkrone me fushën magnetike rrotulluese të statorit, kështu që quhet motor sinkron.
Megjithatë, thjesht mbështjellja e rotorit me magnet ka problemet e veta.Së pari, kjo kërkon magnet më të mëdhenj, dhe me peshën e shtuar, mund të jetë e vështirë për t'u sinkronizuar me shpejtësi të lartë.Por problemi më i madh është i ashtuquajturi "EMF prapa" me shpejtësi të lartë, i cili rrit tërheqjen, kufizon fuqinë e fundit dhe gjeneron nxehtësi të tepërt që mund të dëmtojë magnetët.
Për të zgjidhur këtë problem, shumica e motorëve me magnet të përhershëm të automjeteve elektrike kanë magnet të brendshëm të përhershëm (IPM) që rrëshqasin në çifte në brazda gjatësore në formë V, të rregulluar në lobe të shumta nën sipërfaqen e bërthamës së hekurit të rotorit.
Brazda V i mban magnetët e përhershëm të sigurt me shpejtësi të lartë, por krijon një çift rrotullues ngurrues midis magneteve.Magnetët ose tërhiqen ose zmbrapsen nga magnete të tjerë, por ngurrimi i zakonshëm, tërheq lobet e rotorit të hekurit në fushën magnetike rrotulluese.
Magnetët e përhershëm hyjnë në lojë me shpejtësi të ulëta, ndërsa çift rrotullimi i ngurrimit merr përsipër në shpejtësi të larta.Prius përdoret në këtë strukturë.
Lloji i fundit i motorit të ngacmuar nga rryma është shfaqur vetëm kohët e fundit në automjetet elektrike.Të dy sa më sipër janë motorë pa furça.Dituria konvencionale thotë se motorët pa furça janë opsioni i vetëm i zbatueshëm për automjetet elektrike.Dhe BMW kohët e fundit ka shkuar kundër normës dhe ka instaluar motorë sinkron AC të ngacmuar nga rryma në modelet e reja i4 dhe iX.
Rotori i këtij lloji motori ndërvepron me fushën magnetike rrotulluese të statorit, saktësisht si një rotor magnetik i përhershëm, por në vend që të ketë magnet të përhershëm, ai përdor gjashtë lobe të gjera bakri që përdorin energji nga një bateri DC për të krijuar fushën e nevojshme elektromagnetike. .
Kjo kërkon instalimin e unazave rrëshqitëse dhe furçave të pranverës në boshtin e rotorit, kështu që disa njerëz kanë frikë se furçat do të konsumohen dhe do të grumbullojnë pluhur dhe e braktisin këtë metodë.Ndërsa grupi i furçave është i mbyllur në një mbyllje të veçantë me një mbulesë të lëvizshme, mbetet për t'u parë nëse konsumimi i furçave është një problem.
Mungesa e magnetëve të përhershëm shmang koston në rritje të tokave të rralla dhe ndikimin mjedisor të minierave.Kjo zgjidhje bën të mundur edhe ndryshimin e fuqisë së fushës magnetike të rotorit, duke mundësuar kështu optimizimin e mëtejshëm.Megjithatë, fuqizimi i rotorit ende konsumon njëfarë fuqie, gjë që i bën këta motorë më pak efikas, veçanërisht në shpejtësi të ulëta, ku energjia e nevojshme për të krijuar fushën magnetike është një pjesë më e madhe e konsumit total.
Në historinë e shkurtër të automjeteve elektrike, motorët sinkron AC me ngacmim aktual janë relativisht të rinj dhe ka ende shumë hapësirë për ide të reja për t'u zhvilluar, dhe ka pasur pika kthese të mëdha, siç është kalimi i Teslës nga konceptet e motorëve me induksion në të përhershëm magnet motor sinkron.Dhe ne jemi më pak se një dekadë në epokën e EV moderne, dhe ne sapo kemi filluar.
Koha e postimit: Jan-21-2023