Bez šaubām, attīstība elektriskie transportlīdzekļi ir strauji progresējis, pateicoties tehnoloģiskajiem uzlabojumiem elektromotoru jomā, kas ļāvis lielāku efektivitāti un ilgtspējību. Neskatoties uz lielo progresu, daudzi cilvēki joprojām precīzi nezina Kā darbojas elektrodzinējs.
Šajā rakstā mēs sīki izskaidrosim, kā darbojas elektromotori, kādi ir to galvenie komponenti, kā tie ir attīstījušies, kādi ir dažādie elektromotoru veidi un to priekšrocības salīdzinājumā ar parastajiem iekšdedzes dzinējiem.
Elektriskie transportlīdzekļi
Elektromotori, kas izceļas ar vienkāršu dizainu un uzticamību, to dēļ arvien vairāk tiek izmantoti mūsdienu transportlīdzekļos zema apkope, mazāk kustīgo daļu un tradicionālās pārnesumkārbas neesamības. Šo dzinēju piedāvātās priekšrocības ir piesaistījušas autobūves nozares un plašākas sabiedrības uzmanību.
Pirmie elektriskie transportlīdzekļi datēti ar 1839. gadu, kad Roberts Andersons izgudroja ar akumulatoru darbināmu automašīnu. Pēdējā laikā tādi uzņēmumi kā Tesla ir bijuši galvenie elektromotoru popularizēšanā, pateicoties to piedāvātajām priekšrocībām, piemēram, emisiju trūkums un samazinot vajadzību pēc apkopes. Tesla ir skaidri norādījusi, ka tās elektromotoriem nav nepieciešami eļļas rezervuāri, izņemot nelielas detaļas, piemēram, logu tīrītājus vai bremžu šķidrumu.
Elektromotora daļas
Lai saprastu a darbību elektromotors, vispirms ir svarīgi zināt dažādās daļas, kas to veido. Lai gan mēs neatradīsim tos pašus elementus kā iekšdedzes dzinējā (piemēram, virzuļus vai izplūdes sistēmas), ir galvenie elementi, kas ļauj tam pareizi darboties:
- Iebūvētais lādētājs: Tas pārveido maiņstrāvu (AC) no uzlādes avota līdzstrāvā (DC), lai saglabātu to transportlīdzekļa akumulatorā.
- Pārveidotājs: Pārvērš līdzstrāvu (DC) par maiņstrāvu (AC), lai darbinātu motoru paātrinājuma laikā un, gluži pretēji, reģeneratīvās bremzēšanas laikā.
- Elektriskais motors: Šis motors ir atbildīgs par elektriskās enerģijas pārveidošanu kustībā. Tas nozīmē, ka tas pārvērš enerģiju no akumulatoriem kinētiskā enerģijā, lai pārvietotu transportlīdzekli.
- Akumulators: Tas uzglabā elektrisko enerģiju, ko dzinējs izmanto automašīnas pārvietošanai.
Šie četri komponenti darbojas sinerģijā, lai nodrošinātu enerģiju, kas vada elektrisko automašīnu, aizstājot sarežģītas sadegšanas sistēmas ar efektīvāku un mazāk pakļautu kļūmēm.
Kā darbojas elektrodzinējs
Darbības princips a elektromotors ir balstīta uz mijiedarbību starp diviem galvenajiem komponentiem: stators un rotors. Stators tiek turēts nekustīgs un satur tinumus, caur kuriem plūst elektriskā strāva. Šī strāvas plūsma rada a rotējošs magnētiskais lauks, kas izraisa rotora kustību, kas var saturēt magnētus vai būt daļa no struktūras, kas rada inducētu magnētisko lauku.
Kad rotors griežas, tiek ģenerēta kustība, kas ļauj transportlīdzekļa riteņus vadīt ar pārnesumu sistēmu.
Paātrinājuma fāze
Nospiežot akseleratoru, akumulatorā uzkrātā enerģija tiek nosūtīta uz pārveidotāju, kas pārveido līdzstrāvu maiņstrāvā, kas spēj darbināt elektromotors. Šis process aktivizē statoru, ģenerējot magnētisko lauku, kas mijiedarbojas ar rotoru, liekot tam griezties un nodrošināt nepieciešamo impulsu transportlīdzekļa riteņiem.
Palēnināšanās fāze
Kad jūs palēninat ātrumu vai bremzējat, process tiek apgriezts. Riteņu kustība rada rotora rotāciju, kas darbojas kā ģenerators. Šis mehānisms ļauj daļu kinētiskās enerģijas atgūt un uzglabāt akumulatorā, izmantojot procesu reģeneratīvā bremzēšana.
Elektromotoru veidi
Atkarībā no konstrukcijas un pielietojuma ir daudz veidu elektromotoru, taču var atšķirt līdzstrāvas un maiņstrāvas motorus.
Līdzstrāvas (līdzstrāvas) motori
Šie motori darbojas ar līdzstrāvu un ir sadalīti:
- Sērijas motors: Tie piedāvā ātrumu, kas mainās tieši atkarībā no slodzes, un ir ideāli piemērots lietojumiem, kuriem nepieciešama mīksta palaišana un mainīga slodze.
- Paralēlais motors: Izmanto, ja ir nepieciešams nemainīgs ātrums dažādos slodzes apstākļos.
- Jaukts dzinējs: Apvieno sērijveida un paralēlo motoru raksturlielumus.
Maiņstrāvas (AC) motori
Maiņstrāvas motori paļaujas uz strāvas polaritātes izmaiņām, lai radītu kustību. Starp visizplatītākajiem mēs atrodam:
- Indukcijas motors: To sauc arī par asinhrono motoru, un tā vienkāršības un efektivitātes dēļ to visbiežāk izmanto rūpniecībā un elektriskajos transportlīdzekļos.
- Sinhronais motors: Tās rotors griežas ar tādu pašu ātrumu kā maiņstrāvas padeves frekvence. Tas tiek augstu novērtēts ātruma precizitātes dēļ.
Elektromotora priekšrocības
Elektromotoriem ir garš priekšrocību saraksts salīdzinājumā ar tradicionālajiem iekšdedzes dzinējiem. Tālāk mēs izceļam dažus no vissvarīgākajiem:
- Nulles emisijas: Elektromotori nerada piesārņojošas gāzes, padarot tos par videi draudzīgu risinājumu.
- Energoefektivitāte: Elektromotors aptuveni 90% no patērētās enerģijas pārvērš kustībā, salīdzinot ar 30% daudzu iekšdedzes dzinēju efektivitāti.
- Klusa darbība: Elektromotori rada daudz mazāk trokšņa nekā iekšdedzes dzinēji, tāpēc tie ir ideāli piemēroti lietošanai pilsētas vidē.
- Mazāka apkope: Tā kā elektromotoriem ir mazāk kustīgu detaļu, tiem ir mazāk atteices iespēju un tiem nepieciešama mazāka apkope.
- Reģeneratīvā bremzēšana: Vēl viena priekšrocība ir tā, ka tie var atgūt daļu enerģijas bremzēšanas laikā, saglabājot to atpakaļ akumulatorā.
Trīsfāzu asinhronie motori kopā ar elektroniskajiem kontrolieriem šobrīd ir labākie efektivitātes un veiktspējas ziņā, ideāli piemēroti elektromobiļu klāsta palielināšanai.
Īsāk sakot, izvērtējot gan tehnoloģiskos sasniegumus, gan priekšrocības salīdzinājumā ar parastajiem motoriem, elektromotori turpina iegūt aktualitāti. Tā masveida pieņemšana un nepārtraukta attīstība veicinās evolūciju uz ilgtspējīgākiem un efektīvākiem transporta modeļiem.