В настоящее время широкой популярностью пользуются двигатели, работающие от электроэнергии

Содержание

• 1 Об электродвигателе
  • 1.1 Принцип работы
  • 1.2 Виды двигателей
• 2 Выбор двигателя

Об электродвигателе

Двигатели для электромобилей подразделяются на:

• синхронные;
• асинхронные.

Практически сила авто – несложная установка, которая в процессе функционирования оправдывает себя. При работе на нейтрале аккумулятор заряжается. КПД составляет почти 90%. Это значит, что объем выделяемой энергии полностью направлен на создание движения. Получается преобразование электрической энергии в механическую с излучением тепла.

Принцип работы

Имеется несколько особенностей двигателя:

1. Перед непосредственным запуском крутящий момент максимальный. На основании этого показателя не следует производить зацепление за стартер либо за сцепление.
2. Работа происходит в большом спектре оборотов. Поэтому установка коробки для переключения передач необязательна. Чтобы изменить направление вращения, следует переставить местами полярности, вследствие этого на задней передаче можно получить выигрыш.

О достоинствах конструкции:

• удобство и безопасность;
• гарантийные обязательства прочностных характеристик;
• компактность;
• простота в управлении;
• современность конструкции;
• доступность.

Для работы разных типов электродвигателей в основе лежит магнитная индукция. Как правило, такие конструкции состоят из ротора и статора. Элементарные познания электротехники указывают, что ротор – это крутящийся элемент, а статор – неподвижный. На катушки, размещенные на статоре, периодически поступает постоянный ток, а такое явление обеспечивает создание магнитного поля. В конструкции двигателя стоит элемент, необходимый для управления. Он производит отключение тока с одной катушки на другую. На основании этого процесса происходит вращение ротора. Его скоростной режим определяется частотой переключения создаваемых оборотов напряжения с первой катушки на вторую. Роторы для двигателя подразделяются на следующие виды:

• накоротко замкнутый;
• фазный, используемый при вращении для снижения скорости тока при запуске и для контроля крутящих скоростей. Подобные двигатели применяются в крановых системах, а забор энергии происходит от природы.

Для маломощных конструкций используется магнитный индуктор. Якорь – это элемент, обеспечивающий вращение двигателя. Такой тип имеет активацию обмотки и индуктора. Различие определяется лишь по качеству обмотки. На постоянном токе отсутствует сопротивление.

Виды двигателей

Электродвигатели, зависящие от природной энергии, делятся на группы, согласно заданным критериям. По моменту вращения:

1. Гистерезисные. При этом постоянное вращение достигается при изменениях магнитного поля ротора. Такая группа не применяется в производственных процессах.
2. Магнитоэлектрические. Их применение довольно актуально в производстве и потребительской сфере. К такой группе относятся конструкции переменного и постоянного показателей токов.

Электродвигатель для электромобиля постоянного тока представляет собой мотор, работающий на постоянном токе, а двигатель, функционирующий на переменном токе, называется двигателем непостоянного тока. Лишь только в скорости включения гармоники можно найти их отличия. В первом случае такая скорость приравнивается к количеству частоты оборотов. Во втором – эти скоростные характеристики имеют отличительные черты.

Электродвигатель на электромобиль неизменного тока состоит:

 

• из якоря;
• на нем устанавливается сердечник для полюса;
• на полюсе производится обмотка;
• из статора;
• вентиляционной установки;
• установленных щеток;
• коллектора для накапливания электрических зарядов.

Двигатели постоянного тока подразделяются на:

1. Электродвигатель на электромобиль синхронного типа.Он напоминает мотор, функционирующий на переменном токе. Обеспечивает движение в такт с напряжением магнита. Такой тип больше подходит на электромобили с характеристиками мощности 100 и выше кВт. Одним из видов этих движков являются шаговые моторы, характеризующиеся угловым движением ротора. Питание подается на специально предназначенную обмотку. Для того чтобы обеспечить изменение положения ротора из одного места в иное, достаточно произвести перенаправление между линиями напряжений установленных обмоток.Вентильный двигатель – это одна из разновидностей синхронных. Его питание осуществляется через полупроводники.
2. Асинхронный двигатель на электромобиле.Это мотор непостоянного тока, и скорость вращения ротора отличается от показателя магнитной индукции, которая, в свою очередь, создается напряжением. Именно эти движки обладают повышенным спросом.

Согласно узлу коллектора, различают:

• бесколлекторные;
• коллекторные.

В зависимости от вида активации:

• моторы, работающие от электрических или постоянных магнитов;
• самовозбуждающиеся от природных условий подвижные механизмы.

Разновидность двигателей также различается, от какой фазы он работает. Как правило, они бывают одно-, двух-, трех- и многофазными.

Новые разработки подобных механизмов можно приобрести в розничной продаже, а можно сконструировать самим.

Выбор двигателя

Новейшая технология производства позволяет выбрать нужный механизм для задания движения транспорту.

Критерии выбора:

• длительность рабочего цикла;
• мощность;
• потребление энергии;
• режимы работы;
• стоимость.

При непосредственном выборе двигателя немаловажно обратить внимание на ресурс работы и обслуживание, в том числе профилактические мероприятия. Сегодня они имеются как отечественного, так и зарубежного производства. Для выбора наиболее подходящей модели стоит получить консультацию специалиста.

‘; blockSettingArray[0][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[0][«elementPlace»] = 2; blockSettingArray[1] = []; blockSettingArray[1][«minSymbols»] = 0; blockSettingArray[1][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[1][«text»] = ‘

‘; blockSettingArray[1][«setting_type»] = 6; blockSettingArray[1][«elementPlace»] = 0; blockSettingArray[3] = []; blockSettingArray[3][«minSymbols»] = 1000; blockSettingArray[3][«minHeaders»] = 0; blockSettingArray[3][«text»] = ‘

Исследователи облегчили электромобильный мотор, чтобы увеличить дальность электрокаров

3DNews Технологии и рынок IT. Новости окружающая среда Исследователи облегчили электромобильный… Самое интересное в обзорах 13. 09.2022 [16:27],  Геннадий Детинич Инженеры из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW), Австралия, создали самый высокоскоростной электродвигатель, который способен продлить дальность хода электромобилей. Увеличенная мощность и в два раза возросшая до рекордных 100 тыс. об/мин скорость вращения делают разработку уникальной при использовании привычных материалов и технологий. Источник изображений: UNSW Главной сложностью было создать механически прочный и надёжный ротор, способный выдерживать высочайшие нагрузки и при этом не выйти за рамки традиционных материалов и технологий, чтобы не удорожать конструкцию. Отчасти инженеры воспользовались готовой наработкой в виде… арочного моста Гёпо (Gyopo) в Южной Корее. Элементы ротора в местах расположения постоянных магнитов сформированы в виде кривых, повторяющих силовые опоры мостовой конструкции. Благодаря этому ротор предложенного СДПМ-двигателя (синхронного двигателя с постоянными магнитами) выдерживает скорость вращения 100 000 об/мин. Впрочем, одним наблюдением за мостом дело не обошлось. Конструкция ротора оптимизировалась ИИ-алгоритмом до тех пор, пока не был получен необходимый результат. Для этого, в частности, алгоритм 120 раз изменял профиль ротора до приближения к оптимальным характеристикам. Предложенная конструкция также позволила снизить массу электромотора, что вместе с возросшей мощностью на единицу его объёма обещает увеличить пробег электромобиля. Разработчик планирует варьировать скорость вращения и мощность, предлагая для электромобилей целый спектр электродвигателей с меньшей скоростью вращения, но повышенной мощности. Например, перспективным представляется вариант мощностью 200 кВт с максимальной скоростью вращения около 18 000 об/мин. При этом такой электродвигатель будет характеризоваться рекордной пиковой удельной мощностью около 7 кВт на кг. Это значит, что он будет на 10–20 % легче и на 2–5 % эффективнее, чем существующие двигатели для электромобилей. Более того, изобретатели смогли на 70 % снизить объём использования редкоземельных (неодимовых) магнитов на единицу вырабатываемой мощности без ухудшения характеристик мотора. Это положительно скажется на цене вопроса, что в комплексе с другими улучшениями обещает подтолкнуть развитие электрического транспорта. Как говорят исследователи, при условии интереса со стороны автопроизводителей, в срок от 6 до 12 месяцев можно будет перейти к серийному производству разработки. Источник: Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER. Материалы по теме Постоянный URL: https://3dnews.ru/1074088/avstraliytsi-razrabotali-elektricheskiy-dvigatel-s-rekordnoy-skorost-vrashcheniya-i-moshchnostyu-on-vdvoe-uvelichit-dalnost-probega-elektromobiley Рубрики: Новости Hardware, автомобили, мотоциклы, транспортные средства, на острие науки, окружающая среда, Теги: электромобили, электродвигатель, австралия ← В прошлое В будущее →

Какой двигатель лучше всего подходит для электромобиля?

Если и есть что-то уникальное в электромобилях, так это то, что они не работают на бензине или дизеле, как традиционные двигатели. У каждого электромобиля есть силовая установка, называемая «электродвигателем», которая приводит транспортное средство в действие и делает его способным выполнять все свои соответствующие функции.

Содержание

Когда речь заходит об электромобилях, всегда возникает вопрос, который заставляет задуматься: «Какой двигатель лучше всего подходит для электромобиля?»

По нашему мнению, знание ответа на этот вопрос в конечном итоге поможет нам принять более правильное решение при выборе электромобиля для себя.

Что касается ответа на вопрос, то он не так прост, как может показаться. Хотя существует несколько различных типов электродвигателей, у каждого из них есть свои плюсы и минусы. В конечном счете, лучший двигатель для вашего электромобиля будет зависеть от ваших конкретных потребностей и предпочтений.

В этой статье мы поговорим о том, какой двигатель лучше всего подходит для электромобилей и каковы их соответствующие плюсы и минусы. Итак, без лишних слов, давайте углубимся в детали.

Одним из известных компонентов двигателя для электромобилей является коллекторный электродвигатель постоянного тока. Он существует уже довольно давно и является одним из широко используемых двигателей постоянного тока в электромобилях. Он в первую очередь известен своей экономичностью и простым механизмом работы.

Хотя эти типы двигателей довольно широко используются в различных приложениях, они часто не считаются подходящим вариантом для высокопроизводительных электромобилей на рынке.

Что касается конструкции этих двигателей, то они содержат два магнита, заключенных в стальной корпус. Магниты либо намотаны медной проволокой, либо сложены в листы. В дополнение к этому, эти двигатели также имеют коллектор и щетки.

Принцип работы этих двигателей основан на использовании постоянного тока для создания вращающегося магнитного поля. Это, в свою очередь, создает силу, которая давит на магниты внутри двигателя, заставляя его вращаться.

Одним из наиболее значительных преимуществ использования этих двигателей является:

• Они создают высокий начальный крутящий момент, что позволяет вашему автомобилю быстро набирать скорость.
• Благодаря своей экономической эффективности они относительно дешевле и позволяют контролировать ваши производственные затраты.
• Они имеют простую конструкцию, что упрощает обслуживание.

Что касается недостатков:

• Хотя они обеспечивают быстрый прирост скорости, они часто не могут поддерживать диапазон скорости в течение более длительного времени.
• Они могут быть относительно более шумными в работе по сравнению с другими типами автомобильных двигателей.
• Они менее эффективны по сравнению с другими типами электродвигателей.

Бесщеточный электродвигатель постоянного тока (BDCM)

Бесщеточный электродвигатель постоянного тока является одним из наиболее часто используемых двигателей в электромобилях в наши дни. Как следует из названия, этот тип двигателя не содержит щеток. Вместо этого он использует систему электромагнитов для вращения вала двигателя.

Эти двигатели часто считаются подходящим вариантом для высокопроизводительных электромобилей. Это в первую очередь потому, что они, как известно, обеспечивают повышенную эффективность, надежность и выходную мощность.

Что касается конструкции этих двигателей, то они имеют ротор с постоянными магнитами, окруженный электромагнитами. Статор часто намотан несколькими витками провода, которые электрически заряжены.

Электромагниты управляются компьютером, где они получают электрические сигналы. Эти сигналы определяют величину силы, которую необходимо создать для вращения ротора.

Некоторые из основных преимуществ использования бесщеточного двигателя постоянного тока:

• Они требуют относительно меньшего обслуживания по сравнению с обычным двигателем постоянного тока.
• В отличие от двигателей постоянного тока, BDCM не имеет щеток, которые помогают генерировать более качественную искру и, следовательно, дольше поддерживать более высокий диапазон скоростей.
• Они имеют относительно более высокую эффективность работы по сравнению с щеточными двигателями.
• Работа этих двигателей относительно тише.
• Эти двигатели выделяют меньше тепла и требуют меньше обслуживания для охлаждения.

Некоторые из недостатков использования двигателя BDCM:

• Первоначальные инвестиционные затраты на эти двигатели могут быть довольно высокими.
• Для правильной работы им требуется более сложная электронная система управления.

Синхронный двигатель с постоянными магнитами (PMSM)

Синхронный двигатель с постоянными магнитами (PMSM) — это еще один тип двигателя, который используется в электромобилях. Эти двигатели известны своей превосходной удельной мощностью и характеристиками крутящего момента.

Двигатели PMSM часто используются в приложениях, где требуются высокая производительность и надежность. Как следует из названия, эти двигатели имеют постоянный магнит, установленный внутри ротора. Поэтому вместо электромагнитов для создания вращательной силы используется постоянный магнит внутри ротора.

Как и двигатели BDCM, двигатели PMSM также требуют для работы постоянного источника переменного тока. Чем больше переменного тока вы обеспечиваете, тем больше будет сила вращения.

Что касается преимуществ использования СДПМ,

• Они обеспечивают постоянный крутящий момент независимо от скорости вращения ротора.
• Удельная мощность этих двигателей значительно выше, чем у асинхронных двигателей.
• Они имеют гораздо более высокий КПД и требуют относительно меньшего обслуживания.

Единственным существенным недостатком двигателей СДПМ является их более высокая стоимость по сравнению с асинхронными двигателями.

Итак, это были одни из наиболее часто используемых типов двигателей в электромобилях. Что касается лучшего двигателя, это зависит от ваших конкретных требований и бюджета. Тем не менее, беспроблемные двигатели PMSM обеспечивают наилучшую производительность. Но если у вас ограниченный бюджет, то асинхронные двигатели также могут быть хорошим вариантом.

Вот небольшая таблица, которая поможет вам узнать, какой тип двигателя у какого автомобиля.

На этом мы завершаем нашу подробную статью о различных типах двигателей электромобилей. Мы надеемся, что после прочтения этой статьи вы лучше поймете, какой тип двигателя лучше всего подойдет для вашего электромобиля.

Если у вас есть дополнительные вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам в любое время в Road Cartel. Мы хотели бы предоставить вам информацию из первых рук об электродвигателях.

До следующего раза.

Электродвигатели ZF: полностью готовы для всех приводов

Минимальное время чтения

Ахим Нойвирт пишет для ZF с 2011 года. Он специализируется на написании текстов на самые разные темы, связанные с автомобилями: от транспортных средств до технологий, стоящих за ними, до вождения и дорожного движения.

Электрическая мобильность переживает бум, и все больше и больше поставщиков по всему миру стремятся получить свой кусок пирога. Многие новые производители осваивают сегмент электродвигателей с его якобы простыми продуктами. Тем не менее, если добавить к этому требования автомобильных клиентов, все быстро усложнится. Производственные потребности на разных континентах должны быть удовлетворены, необходимо учитывать колеблющиеся цифры отзывов. Прежде всего, двигатель должен точно соответствовать всем спецификациям OEM. В идеале даже превзойти их. Электродвигатели ZF делают именно это, что выгодно отличает их от конкурентов.

Как определить, что лучше? Электродвигатель — это удельная мощность и крутящий момент, эффективность и качество. И обеспечение хорошей работы двигателя постоянно, а не только в определенных ситуациях. «Электродвигатели ZF устанавливают эталон по решающим критериям, — говорит Александр Геринг, руководитель отдела разработки электродвигателей ZF. «Различия — это больше, чем просто технические данные. Водители также замечают эти различия на дороге». При этом он имеет в виду, среди прочего, двигатель ZF, который дебютировал в задней части нового Mercedes-Benz EQA.

«Электродвигатели ZF устанавливают эталон в решающих критериях».

Александр Геринг, руководитель отдела разработки электродвигателей ZF

Компетентность в области электродвигателей соответствует системным знаниям

Компетентность в области электродвигателей сочетается с системными знаниями объемные производители. ZF Modular eDrive Kit, модульный комплект для всего электропривода, включая силовую электронику и трансмиссию, также включает электродвигатели. Этот системный опыт развивался десятилетиями, что позволяет ZF постоянно фокусироваться на общей картине при разработке отдельных компонентов и выполнении связанных с ними заказов. Производители транспортных средств используют это в своих интересах: «Мы стремимся быть больше, чем просто поставщиком, в том числе и в проектах, где мы поставляем только электродвигатель в качестве компонента привода.

Клиенты ценят наши консультационные ноу-хау, когда речь идет об оптимальном проектировании электродвигателя. для автомобильной системы», — говорит Геринг.

Производительность всей линейки двигателей начинается с 50 кВт для базовых электромобилей. В верхней части шкалы электродвигатели мощностью 400 кВт обеспечивают мощность для спортивных автомобилей премиум-класса. Электродвигатели ZF для большегрузных автомобилей обладают такими же характеристиками. Варианты силовой электроники на 400 и 800 вольт обеспечивают различные варианты производительности для каждого двигателя.

Мощный модульный комплект, отвечающий всем требованиям к электродвигателям

Мощный модульный комплект, отвечающий всем требованиям к электродвигателям

Здесь важно то, что не существует одного электродвигателя ZF для всех применений. Скорее ZF может производить практически любой автомобильный электродвигатель. Начиная с синхронного двигателя с постоянными магнитами (PSM), предпочтительного решения для главной ведущей оси электромобилей. ZF также производит версию с асинхронным двигателем (ASM), которая в основном используется на вторичном ведущем мосту. Кроме того, ZF поддерживает менее распространенную версию ESM, синхронный двигатель с независимым возбуждением, который идеально подходит для чувствительных к цене сегментов. Несмотря на надежность поставок определенного сырья, ZF хорошо подготовлена.

Производительность всей линейки двигателей начинается с 50 кВт для базовых электромобилей. В верхней части шкалы электродвигатели мощностью 400 кВт обеспечивают мощность для спортивных автомобилей премиум-класса. Электродвигатели ZF для большегрузных автомобилей обладают такими же характеристиками. Все агрегаты основаны на модульном комплекте. Помимо вариантов на 400 и 800 вольт, эта конфигурация позволяет использовать различные варианты производительности для каждого двигателя: «Клиенты могут выбирать между водяным, масляным или щелевым охлаждением. Этот вариант также может повлиять на постоянную мощность и стоимость продукта», — говорит Роланд Хинтрингер, руководитель продуктовой линейки электродвигателей.

«Шпилька» становится ключевым элементом

«Шпилька» становится ключевым элементом

Обмотка шпильки становится технологическим стандартом внутри двигателя. На производственных линиях сначала изготавливаются секции медной проволоки для последующего статора, чтобы они напоминали шпильку. Затем они вставляются механически, скручиваются вместе и соединяются по отдельности. Это существенно повышает КПД двигателя, но создает проблемы для производства. Автоматизация процессов стоит дорого и требует постоянной точности. «ZF был одним из первых, кто вложил значительные средства в эту технологию около четырех лет назад. Вот почему сейчас мы являемся одним из немногих производителей, которые могут надежно использовать эту сложную шпильку», — объясняет Геринг.

«Разработка и производство должны быть тесно взаимосвязаны, чтобы поставлять качественные электродвигатели, в идеале в одном и том же месте», — объясняет Хинтрингер. Пилотные линии помогают ZF достичь этой важной цели. «Поэтому мы можем усовершенствовать процессы и системы для производства превосходного шпилечного электродвигателя с высокой частотой циклов». ZF переносит проверенные процессы на этих пилотных линиях на производственные площадки по всему миру. «Благодаря, в частности, модульному комплекту и пилотным системам мы теперь можем вдвое сократить время между началом разработки и выходом на рынок электродвигателя», — объясняет менеджер линейки продуктов.

«Благодаря модульному комплекту и пилотным системам теперь мы можем вдвое сократить время между началом разработки и выпуском электродвигателя на рынок.»

Роланд Хинтрингер, глава линейки продуктов для электродвигателей

Во время намотки шпильки производственные линии сначала преформируют секции медных проводов для последующего статора, чтобы они напоминали шпильку.

Гибкость вдвое сокращает время выхода электродвигателей на рынок

Гибкость вдвое сокращает время выхода электродвигателей на рынок

Рынки нестабильны. Объемы, которые клиенты планируют или отменяют сегодня, вполне могут устареть завтра. Вы всегда должны быть готовы к неожиданным спадам или, как в случае с электродвигателями ZF, к буму спроса. Поэтому Группа делает ставку на модульные стандартизированные производственные линии. Это обеспечивает необходимую гибкость: несколько типов электродвигателей могут работать одновременно на одной сборочной линии, а быстрое расширение системы позволяет быстро наращивать объемы. «Эти универсальные производственные концепции являются ключевыми элементами сегодняшней трансформации отрасли», — говорит Хинтрингер.

Хороший электропривод должен быть конкурентоспособен по цене

Хороший электропривод должен быть конкурентоспособен по цене

Характеристики ZF считаются одними из лучших на всех этапах производства. Но как насчет затрат? И здесь двигатели ZF еще более убедительны, что демонстрирует электродвигатель для Mercedes-Benz EQA. Он обеспечивает наибольшее количество киловатт (непрерывной мощности) на евро.