Elektromotori ir visur. Droši vien nebūtu lieki apgalvot, ka mūsdienu civilizācija, kādu mēs zinām, varētu neizskatīties vienādi, ja vien tas nebūtu izgudrots elektromotors. Elektromotori ir arī visuresoši jūsu ikdienas dzīvē, sākot no elektriskajiem ūdens sūkņiem līdz elektromotoriem, kas darbina dzesēšanas ventilatorus.
Taču pēdējā laikā lielākā ažiotāža par elektromotoru ir saistīta ar milzīgo EV izplatību.
Ja jautājat sev, kā darbojas EV motors, jūs esat nonācis īstajā vietā. Lasiet tālāk, lai iegūtu visu informāciju par to, kā darbojas EV motori un kā to salīdzina ar iekšdedzes dzinēju.
Kas ir indukcijas elektromotors?
Indukcijas motors ir inženierijas brīnums. Smieklīgākais ir tas, ka šāda veida elektromotoru izgudroja Nikola Tesla un elektrisko automašīnu uzņēmums, kas nes viņa vārdu, arī izmanto asinhronos motorus dažiem saviem slavenajiem elektriskajiem transportlīdzekļiem. Jo īpaši Model S un tā radinieks Model X izmanto maiņstrāvas indukcijas motorus (jaunākajos modeļos ir sinhronais motors ar pastāvīgo magnētu un asinhronais motors). Vispārīgi runājot, asinhronais motors ir motors, kas elektrisko enerģiju pārvērš mehāniskā enerģijā, izmantojot inducētu magnētisko lauku.
Tas, iespējams, ir starp trim visu laiku labākajiem izgudrojumiem, un tas nav pārspīlēts. Asinhronais motors ir diezgan vienkāršs, un vienīgā kustīgā daļa ir tā rotors, tāpēc elektrisko transportlīdzekļu spēka agregātiem vajadzētu izrādīties ļoti uzticamiem, gadiem ejot kaudzē. Nejauši tas ir viens no galvenajiem EV priekšrocības salīdzinājumā ar gāzi darbināmām automašīnām uzticamības ziņā. Indukcijas motoram ir stacionāra daļa, ko sauc par statoru, kā arī iekšējā daļa, kas faktiski griežas, ko sauc par rotoru.
Rotoram ir vārpsta, kas šķērso to, ko var izmantot, lai pārvietotu lietas, kad rotors griežas. Piemērs tam ir rotējošais ventilators, kas savienots ar asinhronā motora vārpstu vai, iespējams, EV riteņiem, kas kustas rotora vārpstas mehāniskās kustības rezultātā. Maiņstrāvas asinhronais motors ir pieejams ne tikai EV; tā ir galvenā sastāvdaļa visos ikdienas dzīves aspektos. Daudzās modernās rūpnīcas iekārtās tiek izmantoti maiņstrāvas asinhronie motori, it īpaši, ja būtiska nozīme ir uzticamībai un zemām ekspluatācijas izmaksām.
Tas ir viens no galvenajiem iemesliem, kāpēc daži veiktspējas EV izmanto indukcijas motorus. Tie ir ļoti uzticami un arī ļoti efektīvi. Lai gan asinhronie motori ražo savu daļu siltuma (tāpēc tiem bieži ir konstrukcijā iebūvēti ventilatori un spuras), tie ir ārkārtīgi efektīvi. Saskaņā ar ASV Enerģētikas departamentsEV faktiski var izmantot vairāk nekā 77% elektroenerģijas, ko tie saņem no uzlādes tieši uz transportlīdzekļa riteņiem. Saskaņā ar to pašu avotu ar benzīnu darbināmas automašīnas var tikai pārvērst 12–30% no benzīnā uzkrātās enerģijas izmantojamā jaudā tieši pie automašīnas riteņiem.
EV pārvēršas 77% no elektroenerģijas no tīkla uz spēku pie riteņiem. Parastie benzīna transportlīdzekļi pārvērš tikai aptuveni 12%–30% benzīnā uzkrātās enerģijas, lai darbinātu riteņus.
Tā ir milzīga problēma, un tas ir viens no iemesliem elektriskie transportlīdzekļi ir videi draudzīgāki, it īpaši, ja tas ir pievienots tīram strāvas avotam.
Kā darbojas maiņstrāvas indukcijas motors?
Vienkārši izsakoties, maiņstrāvas asinhronais motors darbojas, elektrificējot vadošās vara spoles, kas novietotas ap statoru. Maiņstrāva, kas plūst caur vara spolēm, inducē rotējošu magnētisko lauku. Acīmredzot EV elektroenerģiju, kas ļauj veikt šo darbību, nodrošina EV akumulators.
Tomēr akumulatori ražo līdzstrāvu, tāpēc pirms tam elektrību no akumulatora var pārveidot mehāniskajā enerģijā motors, tam ir jāveic starpposms caur invertoru, kas pārveido ar akumulatoru piegādāto līdzstrāvu vajadzīgajā maiņstrāvā jauda. Rotējošais elektromagnētiskais lauks, kas rodas statorā, izraisa strāvu inducēšanu rotorā, kad tas kustas, kas savukārt inducē elektromagnētisko lauku rotorā. Tāpēc indukcijas motoriem ir nosaukums indukcija, jo tie darbojas, inducējot magnētisko lauku.
Maģija notiek, kad rotējošais EMF inducē elektrisko strāvu rotorā, kas savukārt rada savu EML, kas liek rotoru griezties, sekojot rotējošajam magnētiskajam laukam stators. Rotors griež vārpstu, kas ir elektromotora noderīga daļa, ļaujot no elektroenerģijas radīt mehānisko enerģiju. Runājot par EV, veids, kā šie elektromotori nodrošina jaudu, nozīmē, ka griezes moments ir pieejams uzreiz, ar ko ICE automašīnas pat nevar konkurēt.
Elektromotoru priekšrocības salīdzinājumā ar iekšdedzes dzinējiem
Pirmā acīmredzamā elektromotoru priekšrocība salīdzinājumā ar iekšdedzes dzinējiem ir kustīgo daļu krasā samazināšana. Ja paskatās uz jebkuru pamata animāciju, kurā attēlots gāzes dzinējs salīdzinājumā ar elektromotora griešanos, jūs uzreiz pamanīsit, cik daudz sarežģītāks process ir gāzes dzinējam. Kustīgo daļu samazinājums ir tieši saistīts ar šo dažādo spēkstaciju tehnisko apkopi.
Izmantojot elektromotoru, nav īsti daudz, kas varētu noiet greizi, jo īpaši nolietojuma dēļ. Tikmēr iekšdedzes dzinējā ir daudz kustīgu detaļu, kas var sabojāties. Tas nenozīmē, ka elektromotors nevar salūzt, taču, ja tam nav daudz detaļu, kas sabojājas ar gāzi darbināmā motorā, tās nav jāmaina.
Viens no galvenajiem atteices punktiem normālos dzinējos ir zoba ķēde (vai siksna), kas pat nepastāv elektromotorā. Kā minēts iepriekš, griezes momenta padeve ir arī milzīgs pluss EV, jo tie var nodrošināt tūlītēju griezes momentu, veicinot dramatisko sajūtu, ko iegūstat, paātrinot EV.
Asinhronie motori ir bijuši mūžīgi, bet joprojām ir revolucionāri
Smieklīgākais indukcijas motoros ir tas, ka tie nav jauns izgudrojums. Tie ir arī izmantoti visur jau gadiem ilgi, taču nesen šie motori gūst atzinību, ko tie vienmēr ir pelnījuši, pateicoties EV vilnim, kas pārņem mūsu ceļus. Indukcijas motors joprojām ir pārsteidzošs inženierijas brīnums pēc visiem šiem gadiem, un jauniem pētījumiem un izstrādei vajadzētu palīdzēt padarīt to vēl pārliecinošāku.
