Sinxron motor sinov drayveri: bu nimani anglatadi?
Elektr mashinalari hali ham batareyalarni ishlab chiqish soyasida qolmoqda
Gibrid quvvat agregatlarining jadal rivojlanishi va so'nggi yillarda elektr transport vositalari sohasida misli ko'rilmagan taraqqiyot akkumulyator batareyasi texnologiyasini rivojlantirishning asosiy yo'nalishi hisoblanadi. Ular ishlab chiquvchilardan maksimal resurslarni talab qiladilar va dizaynerlar uchun eng katta muammo. Biroq, ilgari lityum-ionli texnologiyalarni rivojlantirishdagi taraqqiyot elektr toklari va elektr motorlarining quvvatini tartibga solish sohasida sezilarli yutuqlar bilan birga kelayotganini inobatga olmaslik kerak. Ma'lum bo'lishicha, elektr motorlari yuqori samaradorlikka ega bo'lsa-da, ular rivojlanish uchun jiddiy maydonga ega.
Dizaynerlar ushbu sohaning nafaqat yuqori tezlikda o'sishini kutmoqdalar, bu nafaqat elektr transport vositalari tobora ko'payib borayotgani bilan emas, balki yonish bilan ishlaydigan vositalarni elektrlashtirish Evropa Ittifoqida belgilangan emissiya darajasining muhim elementi hisoblanadi.
Garchi elektr dvigatel qadimiy tarixga ega bo'lsa-da, bugungi kunda dizaynerlar yangi muammolarga duch kelishmoqda. Elektr dvigatellari, maqsadga qarab, tor dizaynga va katta diametrga yoki kichik diametrga va uzun tanaga ega bo'lishi mumkin. Ularning sof elektr transport vositalaridagi xatti-harakatlari duragaylarnikidan farq qiladi, bu erda ichki yonish dvigatelida hosil bo'ladigan issiqlik hisobga olinishi kerak. Elektr transport vositalari uchun tezlik diapazoni kengroq va uzatmalar qutisidagi parallel gibrid tizimga o'rnatiluvchilar yonish dvigatelining tezlik diapazonida ishlash uchun optimallashtirilgan bo'lishi kerak. Ko'pgina mashinalar yuqori voltajda ishlaydi, ammo 48 voltli elektr mashinalar tobora ommalashib boradi.
Nima uchun AC motorlar
Batareya odamidagi elektr manbai to'g'ridan-to'g'ri oqim bo'lishiga qaramay, elektr tizimlari dizaynerlari hozirgi vaqtda doimiy elektr motorlarini ishlatish haqida o'ylamaydilar. Konvertatsiya yo'qotishlarida ham o'zgaruvchan tok birliklari, ayniqsa sinxron birliklar doimiy oqim birliklaridan ustun turadi. Ammo sinxron yoki asenkron vosita aslida nimani anglatadi? Biz sizni avtomobil dunyosining ushbu qismi bilan tanishtiramiz, chunki elektromobillar qadimgi avtoulovlarda boshlang'ich va alternator ko'rinishida bo'lgan bo'lsa, yaqinda bu sohada butunlay yangi texnologiyalar joriy etildi.
Toyota, GM va BMW hozirda elektr dvigatellarini ishlab chiqish va ishlab chiqarishni o'z zimmasiga olgan sanoqli ishlab chiqaruvchilardir. Hatto Toyota sho''ba korxonasi Lexus ham ushbu qurilmalarni boshqa kompaniyaga, Yaponiyaning Aisin kompaniyasiga etkazib beradi. Aksariyat kompaniyalar ZF Sachs, Siemens, Bosch, Zytec yoki Xitoy kompaniyalari kabi etkazib beruvchilarga tayanadi. Shubhasiz, bu biznesning jadal rivojlanishi bunday kompaniyalarga avtomobil ishlab chiqaruvchilar bilan hamkorlikdan foyda olish imkonini beradi. Ishlarning texnologik tomoniga kelsak, hozirda elektromobillar va gibridlarning ehtiyojlari uchun asosan tashqi yoki ichki rotorli AC sinxron motorlar ishlatiladi.
DC batareyalarini uch fazali o'zgaruvchan ACga va aksincha, samarali ravishda konvertatsiya qilish qobiliyati asosan boshqarish texnologiyasining yutuqlari bilan bog'liq. Biroq, elektr energiyasining hozirgi darajalari maishiy elektr tarmog'idagi ko'rsatkichlardan bir necha baravar yuqori va ko'pincha 150 amperdan oshadi. Bu elektr energiyasi bilan kurashish kerak bo'lgan juda ko'p issiqlik hosil qiladi. Hozirgi vaqtda elektron boshqaruv moslamalarining hajmi hali ham katta, chunki sehrli tayoq bilan elektron yarimo'tkazgichni boshqarish moslamalarini kamaytirish mumkin emas.
Sinxron va asenkron motorlar yuqori quvvat zichligiga ega bo'lgan aylanadigan magnit maydonli elektr mashinalarining bir turidir. Umuman olganda, asenkron motorning rotori qisqa tutashgan o'rashlari bo'lgan qattiq choyshablarning oddiy to'plamidan iborat. Stator sariqlarida oqim qarama-qarshi juftliklarda oqadi, har bir juftlikdagi uch fazadan birining oqimi. Ularning har birida u bir-biriga nisbatan 120 daraja fazaga siljiganligi sababli, aylanadigan magnit maydon deb ataladigan narsa olinadi. Bu, o'z navbatida, rotorda magnit maydonni keltirib chiqaradi va ikkita magnit maydon o'rtasidagi o'zaro ta'sir - statorda aylanadigan va rotorning magnit maydoni, oxirgi va keyingi aylanishning kirib borishiga olib keladi. Biroq, bu turdagi elektr motorida rotor doimo maydondan orqada qoladi, chunki maydon va rotor o'rtasida nisbiy harakat bo'lmasa, u rotorda magnit maydonni keltirib chiqarmaydi. Shunday qilib, maksimal tezlik darajasi besleme oqimi va yukning chastotasi bilan belgilanadi. Biroq, sinxron motorlarning yuqori samaradorligi tufayli, ko'pchilik ishlab chiqaruvchilar ularga yopishadi.
Sinxron motorlar
Ushbu birliklar samaradorlik va quvvat zichligini sezilarli darajada yuqori. Asenkron motordan sezilarli farq shundaki, rotordagi magnit maydon stator bilan o'zaro ta'sirlashish natijasida hosil bo'lmaydi, lekin unda o'rnatilgan qo'shimcha sarg'ish orqali o'tadigan oqim yoki doimiy magnitlar natijasidir. Shunday qilib, rotordagi maydon va statordagi maydon sinxrondir va maksimal motor tezligi, shuningdek, maydonning aylanishiga, navbati bilan oqim va yukning chastotasiga bog'liq. Sariqlarga qo'shimcha elektr ta'minotiga ehtiyoj sezmaslik uchun, bu elektr energiyasini iste'mol qilishni ko'paytiradi va zamonaviy elektr transport vositalarida va gibrid modellarda joriy tartibga solishni murakkablashtiradi, doimiy qo'zg'alish deb ataladigan elektr motorlar ishlatiladi, ya'ni. doimiy magnitlangan. Yuqorida aytib o'tganimizdek, hozirgi vaqtda bunday avtomobillarning deyarli barcha ishlab chiqaruvchilari ushbu turdagi agregatlardan foydalanmoqdalar, shuning uchun ko'plab mutaxassislarning fikriga ko'ra, qimmatbaho noyob tuproq elementlari neodimiy va dysprosium etishmasligi bilan bog'liq muammolar mavjud. Sinxron motorlar turli xil navlarda va BMW yoki GM kabi aralash texnologik echimlarda ishlab chiqariladi, ammo biz sizga ular haqida ko'proq ma'lumot beramiz.
Qurilish
Sof elektr avtomobil dvigatellari odatda to'g'ridan-to'g'ri qo'zg'aysan o'qi differensialiga ulanadi va quvvat o'q vallari orqali g'ildiraklarga uzatiladi, bu esa mexanik uzatish yo'qotishlarini kamaytiradi. Zamin ostidagi ushbu tartib bilan og'irlik markazi kamayadi va umumiy blok dizayni yanada ixcham bo'ladi. Gibrid modellarning joylashuvi bilan vaziyat butunlay boshqacha. Yagona rejimli (Toyota va Lexus) va dual rejimli (Chevrolet Tahoe) kabi to‘liq gibridlar uchun elektr motorlar qaysidir ma’noda gibrid uzatma tizimidagi planetar uzatmalar bilan bog‘langan, bu holda ixchamlik ularning dizayni uzoqroq va kichikroq bo‘lishini talab qiladi. diametri. Klassik parallel duragaylarda ixcham talablar volan va vites qutisi o'rtasida mos keladigan yig'ilish kattaroq diametrga ega va juda tekis bo'lishini anglatadi, Bosch va ZF Sachs kabi ishlab chiqaruvchilar hatto disk shaklidagi rotor dizayniga tayanadilar. Rotorning o'zgarishlari ham mavjud - Lexus LS 600h da aylanadigan element ichkarida joylashgan bo'lsa, ba'zi Mercedes modellarida aylanadigan rotor tashqarida. Oxirgi dizayn, shuningdek, elektr motorlari g'ildirak uyalariga o'rnatilgan hollarda juda qulaydir.
Matn: Georgi Kolev
