23Мар

Принцип работы электромобиля: Устройство Электродвигателя .Как он работает? — E-Motors

23 Мар 2021 alexxlab Комментировать

Устройство Электродвигателя .Как он работает? — E-Motors

4 октября 2021

Электродвигатель – устройство, которое занимается преобразованием электроэнергии в механическую. Он работает, используя принцип электромагнитной индукции.В последнее время он все сильнее популяризируется на автомобильном рынке в качестве перспективного направления развития автопромышленности. Поэтому есть смысл подробнее ознакомиться с устройством электромобиля, его двигателя, за которым может быть будущее отрасли.


 
Принцип работы и устройство:
Электродвигатель включает в себя статор и ротор. Вращающееся магнитное поле в статоре действует на обмотку ротора и наводит в нём ток индукции, возникает вращающий момент, который приводит в движение ротор. Электроэнергия, поступающая на обмотки мотора, преобразуется в механическую энергию вращения.

Благодаря развитию технологии электродвигатели нашли применение в разных отраслях, например, автомобилестроении. Причем они способны использоваться либо отдельно, либо совместно с двигателем внутреннего сгорания (ДВС).

Последний вариант – гибридные авто.

От электродвигателей, применяемых на производствах, агрегат для авто отличается малыми габаритами, но повышенной мощностью. К тому же современные разработки все больше отдаляют двигатели для автомобилей от иных подобных устройств. Характеристиками электромобилей являются не только показатели мощности, крутящего момента, но и частота вращения, ток и напряжение. Поскольку от этих данных зависит передвижение и обслуживание авто.
Чтобы лучше разобраться в многообразии, которое нам дарит авторынок, стоит рассмотреть существующие виды электродвигателей для электромобилей.

Их можно условно классифицировать по типу тока:

устройства переменного тока;
конструкции постоянного тока;
решения универсального образца (способны функционировать от постоянного и переменного тока).
Электродвигатели переменного тока делятся на группы:

асинхронные – скорость вращения магнитного поля статора выше скорости вращения ротора;
синхронные – частоты вращения магнитного поля статора и ротора совпадают.
С учетом используемого количества фаз, электрические устройства разделяют на: одно-, двух-, трехфазные.

Если привести реальные образцы, используемые известными автопроизводителями, то хороший пример применения трехфазного агрегата асинхронного типа – Volt от Chevrolet. Он является гибридным автомобилем. Пример трехфазного синхронного двигателя — i-MiEV от Mitsubishi. А этот автомобиль является исключительно электрическим.
Следует отметить, что у разных производителей разные двигатели, отличающиеся массой, мощностью, габаритами и прочими параметрами.

Есть еще одна классификация – по конструкции щеточно-коллекторного узла. Такие агрегаты бывают:

Бесколлекторными. Представляют собой замкнутую систему, в которую входят: преобразователь координат, инвертор и извещатель положения.

Коллекторными. Щеточно-коллекторный узел играет роль в такой конструкции одновременно и извещателя положения ротора, и переключателя тока в обмотках. В основном используется ток постоянной частоты.
коллекторный роторРотор электродвигателя
В конструкциях электромобилей зачастую задействуются коллекторные моторы, хотя есть примеры и с иными моделями. Как вариант — автомобиль «Санрейсер», в котором установлен как раз бесколлекторный двигатель от компании General Motors. При массе 3,6 кг его КПД составляет 92%.

Нельзя не отметить еще один тип двигателя, который используется в некоторых современных моделях авто. Это система мотор-колесо. Пример — спорт-кар Volage. В такой конструкции предусмотрена возможность регенерации энергии торможения. Для этого используется тяговый двигатель Active Wheel. Он весит всего 7 кг, что позволяет добиться приемлемой массы колеса – 11 кг.

Самой распространенной сегодня конструкцией является решение с питанием от аккумуляторной батареи. Она нуждается в регулярной зарядке, способной реализоваться за счет внешних источников, генератора в конструкции и рекуперации энергии торможения. Генератор действует от ДВС, поэтому такая схема работы уже не относится к чисто электрическим. Подобные машины называют гибридными.

Преимущества и недостатки электродвигателей
Выделим достоинства электрических агрегатов:

высокий коэффициент полезного действия – до 95 процентов;
компактность, малый вес;
простота использования;
экологичность;
долговечность;
создается максимальный показатель крутящего момента на любой отметке скорости;

воздушное охлаждение;
способны функционировать в режиме генератора;
не нужна коробка передач;
возможность рекуперации энергии торможения.
В качестве примера удачной разработки модели с высокими характеристиками можно привести мотор от Yasa Motors. Инженеры компании создали агрегат, который при весе 25 кг способен выдавать до 650 Нм крутящего момента.
Что касается недостатков непосредственно электродвигателя, то их нет. Больше вопросов вызывает питание агрегата, что, собственно, и тормозит распространение, широкое использование технологии. Поэтому на данный момент большей популярностью пользуются гибридные авто, нежели электромобили. Благодаря такой схеме увеличивается запас хода, позволительно использовать менее мощные и дорогостоящие аккумуляторные батареи.

Устройство электромобиля

Если сравнивать электромобиль с авто, где используется ДВС, он характеризуется более простой схемой, минимальным числом движущихся элементов. Следовательно, такое решение является более надежным.

Главные составляющие электромобиля:

непосредственно электродвигатель;
питающая аккумуляторная батарея разной емкости, которая связана с мощностью мотора;
упрощенная трансмиссия;
инвертор;
зарядное устройство на борту;
электронная система управления элементами конструкции;
преобразователь.
Питание мотора в этой схеме организовывает, конечно же, тяговая аккумуляторная батарея. Зачастую задействуется литий-ионный тип, включающий в себя несколько модулей, подключенных последовательно. На выходе аккумулятора формируется напряжение от 300 (В) постоянного тока. Это значение определяется моделью авто. Современные образцы способны создавать и 700 В. Пример – автомобили Lola-Drayson, разработанные для гонок. Они оснащаются батареями напряжением 700 (В) и емкостью 60 кВт⋅ч.

Для корректного взаимодействия емкость батареи подбирается с учетом мощности двигателя. Этот показатель в подавляющем большинстве конструкций составляет от 15 до 200 (кВт). Если сравнить электрический двигатель с ДВС, то у первого КПД составляет 95%, а у другого – 25%. Разница существенна.

Имеются примеры в автомобилестроении, когда в конструкции используется несколько агрегатов. Они могут приводить в движение определенные колеса. Такой принцип организации позволяет увеличить тяговую мощность авто. Двигатель, интегрированный в колесо, имеет массу преимуществ, однако такое устройство тягового электродвигателя характеризуется ухудшенной управляемостью транспортного средства. Поэтому разработчики продолжают вести активную деятельность в этом направлении.

электродвигатель с редукторомЭлектродвигатель с редуктором (вид снизу)
Что касается трансмиссии, то у электромобиля она имеет упрощенный вид. Многие конструкции оснащены одноступенчатым редуктором. Благодаря инвертору происходит преобразование высокого напряжения постоянного тока батареи. За счет наличия в конструкции бортового зарядного устройства гарантируется зарядка аккумулятора от электросети бытового назначения.

Обеспечением зарядки дополнительной батареи на 12 (В) занимается преобразователь. Эта батарея задействуется в качестве питающего элемента различных устройств транспортного средства:

аудиосистемы;
климат-контроля;
освещения;
отопительной системы;
прочих элементов.
Система управления организовывает такие процессы:

мониторинг используемой энергии;
управление рекуперацией энергии торможения;
оценка уровня заряда;
управление динамикой движения;

обеспечение необходимого режима перемещения транспортного средства;
регулировка тяги;
управление напряжением.
Система объединяет блок управления, датчики и прочие элементы других систем авто. Благодаря датчикам оценивается уровень давления в тормозной системе, разряда батареи, а также положение селектора переключения передач, тормозной педали и педали газа. По данным этих устройств обеспечивается оптимальное перемещение электромобиля с учетом текущих условий. На панели приборов традиционно отображаются основные показатели функционирования транспортного средства.
Внешне электромобиль не имеет отличий от традиционного автомобиля с ДВС, однако основные расхождения находятся в области эксплуатации: высокая стоимость, необходимость длительной зарядки, ограниченный ход. Поэтому устройство электромобиля имеет определенные расхождения с составом традиционного транспортного средства.

Затраты на содержание электромобиля зачастую ниже, чем авто с ДВС, особенно в тех государствах, где стоимость электроэнергии низкая.

Рассказать

Поделиться

Поделится

Поделится

Новый комментарий

Войти с помощью

Отправить

Об электромобилях

Электрический автомобиль или электромобиль — это транспортное средство, которое приводится в движение одним или несколькими электрическими двигателями. При этом питание электромотора осуществляется от аккумуляторной батареи.

  • Трансмиссия

    Это устройство, которое передает крутящий момент от электрического двигателя к колесам автомобиля. Сюда входит коробка передач, механизмы поворота и так далее

  • Электронная система управления

    Система управления контролирует процессы зарядки, мощности, распределения крутящего момента и целый ряд иных параметров

  • Бортовое зарядное устройство

    БЗС предназначенно для возможности зарядки автомобиля от обычной электрической сети или быстрозарядных станций.

  • Корпус, сиденья и другие элементы

    Такие же как и у обычных автомобилей

  • Электрический двигатель

    Существует большое количество разных разработок электрических моторов, которые отличаются между собой по множеству параметров. Иногда эти отличия весьма разительны.
    Есть разделение по принципу работы:
    По типу тока – переменный, постоянный или гибридный. Они, в свою очередь, могут разделяться на такие типы:
    -синхронный;
    -асинхронный;
    -коллекторный и безколлекторный.
    -мотор-колесо (встроенный непосредственно в ступицу колеса).

    Каждый из этих приводов имеет свои особенности, которые определяют область применения.

    Но все они обладают следующими преимуществами перед ДВС:
    — Экологичность,
    — Экономичность,
    — Максимальный крутящий момент при любых скоростях.
    — Высокое КПД, у электродвигателя он составляет 90% против 25% у ДВС.
    — Простота агрегата, легкость в обслуживании и ремонте.
    — Функционирование в режиме генератора.
    — Низкий уровень шума.
    — Долговечность

  • Аккумулятор

    Это источник энергии, благодаря которому приводится в движение двигатель. Именно от него зависит, какое расстояние сможет проехать автомобиль. Сегодня аккумулятора выпускаются в следующих исполнениях:
    1) никель-кадмиевые;
    2) натрий никель-хлоридные;
    3) литий-ионные;
    4) свинцово-кислотные

Электромобиль под капотом вместо ДВС имеет электрическую установку, которая получает энергию от аккумуляторов. Это своего рода «топливный бак». Для равномерной подачи электрического тока в сеть, расположенную между батареей и двигателем используется блок управления. При помощи переменных резисторов контроллер получает информацию об объеме требуемой энергии. При остановке автомобиля устройство прекращает свое действие, при нажатии на акселератор электроэнергия вновь подается на электродвигатель. Чтобы повысить безопасность, в педали акселератора имеется два потенциометра. Они отправляют импульсы на контроллер, и на их основании производит регулировку выдаваемой мощности от движка. Входные датчики также направляют сигналы в блок управления о положении селектора переключения передач, педали тормоза, заряда аккумулятора и так далее. Двигатель же работает по принципу электромагнитной индукции. Так он преобразует электрическую энергию в механическую, направляя вращающий момент на колеса автомобиля. В результате это заставляет двигаться машину с необходимой скоростью

ПРЕИМУЩЕСТВА ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ

  • Экологичность

    Электромобиль не загрязняет воздух, которым мы дышим, так как не сжигает топлива и не имеет выхлопных газов, не выделят СО2 в атмосферу и не создает парниковый эффект. В связи с отсутствием ДВС, у него не протекает масло и несгоревшее топливо

    1

  • Энергонезависимость

    В нашей стране практически нет месторождений нефти и газа, поэтому мы полностью зависим от импорта и того и другого. При этом нефть и природный газ не возобновляемые ресурсы, то есть рано или поздно закончатся.

    А электричество мы вырабатываем сами, при чем экологичным и возобновляемым способом — посредством гидроэлектростанций. Гидроэнергетический потенциал Кыргызстана использован только на 10%, то есть у нас еще огромный резерв по выработке электроэнергии. А кроме этого, есть еще солнце и ветер, силу которых тоже можно преобразовать в электроэнергию.

    Таким образом пересев на электромобили, мы перестаем полностью зависеть от импорта углеводородов

    2

  • Экономичность

    Одним из основных элементов электромобиля является электродвигатель, который служит для создания необходимого для движения крутящего момента. В сравнении с ДВС электродвигатель имеет высокую эффективность и меньшие потери энергии. КПД электродвигателя составляет 90% против 25% у ДВС.

    В среднем расход на 100 км. у автомобилей следующий:

    — авто с бензиновым двигателем потребляет на 100 км. 10 л бензина * 50 с = 500 с

    — авто с дизельным двигателем потребляет на 100 км. 8 л дизтоплива * 47 с =376 с

    — наиболее массовый электромобиль Nissan Leaf потребляет на 100 км:

    20 кВт * 0.77 с =15.4 сом если заряжаться дома

    и 20 кВт * 2,56 с =51.2 сом если заряжаться на работе или других общественных местах относящихся к промпотребителям.

    Либо при смешанном режиме зарядки 50% дома/50% вне дома – 33.3 сом

    Конструкция электромобиля намного проще чем авто с ДВС, в связи с этим обслуживание электромобиля намного дешевле.

    В электромобиле двигатель электрический, поэтому там нет:

    коленвала, поршней, камер сгорания, клапанов и нагара, масла и масляного фильтра, воздушного фильтра и свечей зажигания, нет дросселя, ремня или цепи ГРМ, турбины, выхлопной трубы, катализатора, регулировки фаз газораспределения и много чего еще, что есть в двигателях внутреннего сгорания, а также нет коробки передач, карданного вала и тд.

    Современные электромоторы лишены токопроводящих щеток и трущихся деталей, поэтому очень надежны.

    Председатель производственного совета BMW Манфред Шох разъясняет ситуацию на очень впечатляющем примере: «Восьмицилиндровый двигатель внутреннего сгорания состоит

    из 1200 деталей, которые нужно соединить между собой, а у электромотора их всего 17». Аналогичным образом дела обстоят и с трансмиссией, содержащей меньше деталей, и с полностью отсутствующей у электрокаров системой отвода выхлопных газов – а где деталей меньше, там меньше и вероятность поломок

    КО ВСЕМУ ЭТОМУ В КЫРГЫЗСТАНЕ НУЛЕВАЯ ПОШЛИНА НА ВВОЗ ЭЛЕКТРОМОБИЛЕЙ

    3

  • Безопасность

    Электромобили проходят те же краш-тесты, что и авто с ДВС. В Европе это испытания EuroNCAP, в США — тесты Страхового института дорожной безопасности (IIHS). Так же, как и авто с ДВС, различные модели электрокаров показывают разные результаты. Однако в основном их уровень безопасности достаточно высок.

    Для примера: результаты первого в Северной Америке краш-теста электромобилей от 2011 Chevrolet Volt и Nissan Leaf получили наивысшую оценку безопасности после фронтального и бокового столкновений, при ударе сзади и в испытании, имитирующем переворот. 2013 году их успех повторила Tesla Model S: Национальная администрация безопасности дорожного движения США (NHTSA) присудила этому авто высочайшие 5 звезд во всех категориях тестирования. Тогда же Euro NCAP испытала среди других и электромобиль BMW i3, и тот набрал за защиту взрослых пассажиров и детей 86% и 81% соответственно.

    Конструкция электромобиля способствует большей безопасности при столкновении. Литий-ионные батареи расположены под днищем автомобиля, в пределах колесной базы. Поэтому, по сравнению с авто с ДВС, центр тяжести электрокара расположен ниже. А соответственно, электромобилю гораздо труднее перевернуться в случае столкновения. Конструкторы традиционных авто намеренно «колдуют» с чертежами, чтобы снизить центр тяжести.

    В электромобиле нет большого бака с топливом, поэтому отсутствует возможность возгорания при утечке топлива.

    Электродвигатели диаметром около 30 сантиметров не превращается в «смертельное железное ядро», которое дробит кости людей при столкновении и сплющивании кузова.

    Нет выхлопа и от него нельзя задохнуться.

    Не нуждается в вентиляции в таких местах как гараж, подземная парковка или тоннель.

    Современные электромобили мировых производителей имеют несколько степеней защиты от проникновения влаги в ключевые соединения своей системы и не ударяют током водителей и окружающих даже если они по крышу погружены в воду. Они проходят жесткие испытания и сертификацию прежде чем поступают продажу

    4

  • Комфорт и простота эксплуатации.

    Менее шумная силовая установка.

    Электромотор + инвертор + редуктор значительно тише, чем ДВС + трансмиссия.

    Силовая установка не создаёт вибраций.

    Отклик на педаль ускорения.В EV он мгновенный. Т.е. он не просто молниеносно быстрый, а именно мгновенный. Задержки нет. Это невозможно объяснить или понять, пока сам не прокатишься.

    Ровный график разгона.

    Одноступенчатая трансмиссия и высокий крутящий момент.

    Нет необходимости заводить и глушить двигатель.

    На самом деле это очень комфортно. Никогда не нужно думать заглушить ли двигатель на парковке, светофоре стоянке или нет. Не нужна специальная система Start Stop.

    Нет необходимости проводить обкатку

    Новый EV не нуждается в щадящем режиме работы первое время.

    Нет необходимости прогревать двигатель

    Холодный электромотор можно использовать на экстремальных режимах без повышенного износа.Нет проблем со стартом при низких температурах.

    Как и нет самого понятия старт. Для многих жителей северных регионов — это спасение. Можно будет забыть про «унёс аккумулятор домой», «отбуксировал на автомойку, чтобы прогреть», «нужна паяльная лампа», «вызываю службу прогрева», «выкрутить и подогреть свечи», «не глушить всю ночь», «заводить каждые несколько часов, чтобы не встала колом» и т. д.

    Нет проблем на высокогорье.

    ДВС теряет свою мощность с уменьшением кислорода. «Задыхается».

    Нет проблем с качеством топлива и недоливом.

    Электричество не имеет октанового числа. Нет не качественного электричества. Нельзя обмануть недолив пару кВт.Нет необходимости в инфраструктуре заправочных станций

    Большинство владельцев EV заряжают их на собственных «АЗС» — т.е. от домашней электросети. Зарядки по пути могут быть в самых разных местах — чаще всего просто на парковках и не требуют много места

    5

Это не самый полный перечень преимуществ электромобилей

Конечно же электромобили имеют и свои минус, но они все решаемые и временные.
Запас хода.
Запас хода большинства электромобилей на полной «зарядке» пока еще меньше запаса хода авто с ДВС на полном баке.

Но прогресс не стоит на месте и емкость аккумуляторов увеличивается, а вес уменьшается, также развиваются новые способы хранения энергии и скоро по запасу хода электромобиль сравняется, а в перспективе обойдет авто с ДВС.

-Нехватка инфраструктуры зарядных станций.
-Пока еще не везде можно зарядить электромобиль.

Но это только вопрос времени, причем не далекого. Зарядные станции не требуют таких огромных вложений и специальных территорий большой площади как традиционные АЗС.

Зарядные станции можно ставить практически везде и за короткое время они и будут стоят практически везде.

Медленная заправка/зарядка по сравнению с традиционными АЗС.
Пока еще полная зарядка электромобиля занимает от 40 мин до 8 часов в зависимости от модели авто и типа зарядной станции.

Но опять же прогресс не стоит на месте и уже появились скоростные зарядные станции способные полностью зарядить электромобиль за 20 минут и это не предел. И их широкое распространение вопрос нескольких лет.

Как работают электромобили

Как работают электромобили

Если вы покупаете электромобиль, вы должны знать, что происходит под капотом.

Даже самый неопытный водитель может определить основные компоненты автомобиля с газовым двигателем, такие как топливный бак и двигатель. И даже если вы никогда не водили электромобиль, все равно относительно просто понять его основные части. Например, вместо бензобака у них аккумуляторы. Вместо двигателя у них электродвигатель. И вместо выхлопной трубы у них нет выхлопной трубы. Просто, верно? В основном да. Есть еще несколько вещей, которые должен понимать новый владелец электромобиля.

Когда вы покупаете электромобиль здесь, на MYEVs

Мы предоставим вам всю информацию вам нужно принять обоснованное решение

, например, кВтч и запас хода, а также время, необходимое для зарядки подключаемого автомобиля. После того, как вы прочитаете эту статью, эти цифры станут намного понятнее.

Зарядка

Диапазон 259 Mi

Размер батареи 75 кВтч

Самая быстрая полная зарядка 80% за 30 минут

Стоимость зарядки (полная) $8

Ежемесячная плата 45 долларов США

Начнем с общей настройки

Когда вы подключаете свой электромобиль к источнику питания

Автомобиль получает электричество и хранит его в аккумуляторной батарее. У рюкзака есть ограничение на количество электричества, которое он может вместить, точно так же, как бак может вместить только определенное количество галлонов. В электромобиле этот предел выражается в киловатт-часах или кВтч. Хотя, вероятно, небольшой процент от полной емкости батареи зарезервирован инженерами по техническим причинам, связанным с сроком службы батареи и безопасностью, большинство батарей рассчитаны на их полезные кВтч. В подержанных и новых электромобилях вы увидите емкости аккумуляторов, которые варьируются от среднего уровня (16 кВтч) в Mitsubishi i-MiEV до 100 кВтч в самых дорогих автомобилях Tesla. Большинство распространенных подержанных электромобилей будут иметь блоки мощностью около 20 или 30 кВтч, как и различные Nissan Leaf первого поколения (в зависимости от уровня отделки модельного года), в то время как более новые модели (Chevy Bolt EV или Leaf второго поколения) имеют пакеты по 40-60 кВтч. В зависимости от того, насколько эффективен электромобиль, он будет проезжать разное количество миль на каждый киловатт-час в аккумуляторе, но общее и очевидное правило заключается в том, что батареи большего размера позволяют автомобилю проехать дальше, но и стоят дороже.

Разумно покупать электромобиль, запас хода которого достаточен, чтобы покрыть вашу среднюю ежедневную поездку, и не более того, особенно если общедоступная зарядка возможна там, где вы живете.

В дороге

Аккумулятор питает электродвигатель, компактный и мощный — и тихий — инструмент, который заменяет двигатель в бензиновом или дизельном автомобиле. Почти все пассажирские электромобили используют прямой привод для вращения колес, поэтому в трансмиссии нет необходимости.

Как долго ваш электромобиль должен быть подключен к розетке, чтобы зарядить аккумулятор

Это зависит от многих факторов. Хорошей новостью является то, что все современные электромобили могут поддерживать скорость зарядки не менее 240 вольт, уровень 2, что увеличивает запас хода на 25 миль в час при зарядке вашего аккумуляторного блока. В каждом листинге MYEV будет указано, может ли этот электромобиль поддерживать более быстрые технологии зарядки, такие как CHAdeMO или SAE Combo, которые могут заполнить до 80 процентов от общей емкости аккумулятора всего за 20–30 минут. Это в некоторой степени сравнимо с заправкой вашего автомобиля на стандартной заправочной станции, и наиболее известными примерами этих быстрых зарядных устройств постоянного тока являются нагнетатели Tesla, которые могут использоваться только в автомобилях Tesla, но широко доступны в США, что делает поездки по пересеченной местности уникальная функция продажи этих автомобилей.

Еще одна вещь, которую следует учитывать, это наличие послепродажной гарантии на подержанный электромобиль.

Фактически, гарантия на трансмиссию для большего количества электромобилей длится дольше, чем общая гарантия. Например, базовая гарантия на Nissan Leaf 2018 года составляет три года или 36 000 миль. Однако на трансмиссию распространяется гарантия на пять лет или 60 000 миль. Это должно придать покупателям уверенность, необходимую им для опробования новой технологии, но это не является большой проблемой для автопроизводителей, поскольку данные, полученные с течением времени, свидетельствуют о том, что большинство аккумуляторных батарей для электромобилей очень надежны.

Как работают электромобили? Tesla Model S работает не так, как другие автомобили. Он приводится в движение электродвигателем и питается от литий-ионной батареи. От асинхронного двигателя переменного тока до батареи, заряжаемой постоянным током, мы рассмотрим, как работают электромобили! Это наука! Барт учит нас, как работают машины, взрывая и разрезая предметы пополам. Это научное шоу для автолюбителей, которым быстро становится скучно. Присоединяйтесь к Барту, который расскажет о науке, лежащей в основе всего, что связано с автомобилестроением. Это автомобили вплоть до атома. Это научный гараж.

Мы всегда здесь для вас

Покупка вашего первого электромобиля может сначала показаться запутанной. Но мы здесь, чтобы помочь вам. Отправьте нам любой вопрос, который у вас есть, и мы ответим как можно быстрее. Делимся с вами нашими знаниями об электромобилях. Ваши вопросы и наши ответы также заполнят наш раздел «Обучение», над которым мы уже усердно работаем.

Просмотр объявлений MYEVНапишите нам по электронной почте

Ваша семья MYEV

Как работают электромобили? Объяснение двигателей и аккумуляторов для электромобилей

Электромобили функционируют принципиально иначе, чем традиционные автомобили. Двигатели внутреннего сгорания имеют множество движущихся частей, и, хотя у электромобилей есть свои сложности, они гораздо больше цифровые, чем механические. Давайте подробнее рассмотрим, как именно работают электромобили.

Содержимое

  • Как работает аккумуляторная батарея электромобиля?
  • Как работает инвертор EV?
  • Как работает электродвигатель?

Как работает аккумуляторная батарея электромобиля?

Вместо бензина электромобили питаются от аккумуляторной батареи, которая обычно тянется вдоль днища автомобиля, чтобы максимально снизить вес. Он состоит из нескольких модулей, которые, в свою очередь, разбиты на отдельные аккумуляторные элементы, по размеру аналогичные батарейкам типа АА. Между ячейками проходит слой охлаждающей жидкости, так как горячие батареи взрывоопасны. Система управления батареями регулирует эту охлаждающую жидкость и гарантирует, что каждая ячейка разряжается с одинаковой скоростью, что продлевает срок службы батареи.

Sdk16420 / Wikimedia Commons

У нас есть целая статья о том, как работают батареи, но короткая версия заключается в том, что электроны проходят через цепь, перемещая атомы лития с одной стороны батареи на другую. Электроны хотят следовать за ионами лития, но разделяющая мембрана внутри батареи не позволяет им следовать за ними. В результате им приходится проходить через провода, которые питают наши телефоны, планшеты, лампочки, компьютеры и автомобили. Когда вы заряжаете батарею, вы притягиваете атомы лития обратно к их исходной стороне батареи, загружая ее электронами.

Как работает инвертор EV?

Большая часть бытовой электроники работает на переменном токе. Это означает, что электроны постоянно перемещаются взад и вперед по проводам через определенные промежутки времени. Батареи, однако, работают от постоянного тока, поэтому электроны просто выбрасываются в одном направлении постоянным потоком. Электромобиль использует инвертор для изменения тока аккумуляторной батареи с постоянного на переменный, прежде чем он достигнет двигателя. Это важный шаг, поскольку изменение частоты переменного тока, производимое инвертором, напрямую влияет на скорость электромобиля.

Как работает двигатель электромобиля?

Двигатели

EV превращают электричество в движение, создавая вращающееся магнитное поле. Цилиндр, называемый статором, содержит плотно намотанные медные провода, по которым проходит переменный ток, поступающий от инвертора. Поскольку ток переменный, северный и южный полюса этих магнитных полей меняются местами. При работе разных цепей с немного разными электрическими частотами общее магнитное поле вращается.

Как работают электродвигатели — трехфазные асинхронные двигатели переменного тока двигатель переменного тока

Внутри статора свободно плавающий ротор ощущает воздействие всех этих вращающихся магнитных полей. Когда ток проходит через статор, магнитное притяжение заставляет ротор вращаться, чтобы догнать его. Ведь магнитные полюса ротора, противоположные полюсам статора, будут притягиваться, а одноименные полюса отталкиваться. Чем больше энергии проходит через статор, тем быстрее вращается магнитное поле. Ротор перемещает ось, которая вращает колеса электромобиля. Поскольку мощность, генерируемая двигателем электромобиля, значительна, необходимый компонент, называемый редуктором, снижает силу до желаемого уровня, прежде чем переходить от ротора к колесам.

Двигатели

EV — это не просто двигатели, они также могут работать как генераторы. Когда вы тормозите свой электромобиль, механическая сила замедляющегося транспортного средства раскручивает ротор, который создает ток, протекающий через статор обратно к аккумулятору.

Поскольку большая часть силы, необходимой для замедления транспортного средства, приходится на рекуперативное торможение, тормозные колодки электромобиля изнашиваются меньше, чем у обычного автомобиля.