Врсте мотора који се користе у електричним возилима

Електрична возила нису нешто ново на овом свету, али с технолошким напретком и повећаном забринутошћу за контролу загађења поставила су му ознаку будуће мобилности. Основни елемент ЕВ-а, осим батерија на електрична возила, који замењују моторе са унутрашњим сагоревањем, је и електрични мотор. Нагли развој на пољу енергетске електронике и техника управљања створио је простор за различите типове електромотора који ће се користити у електричним возилима. Електромотори који се користе у аутомобилској примени треба да имају карактеристике попут високог обртног момента, велике густине снаге, добре ефикасности итд.

Разне врсте електричних мотора који се користе у електричним возилима

Мотор серије ДЦ
ДЦ мотор без четкица
Синхрони мотор са трајним магнетима (ПМСМ)
Трофазни индукциони мотори наизменичне струје
Преклопни релукциони мотори (СРМ)

1. Мотор серије ДЦ

Велика способност обртног момента покретања мотора серије ДЦ чини га погодном опцијом за примену вуче. Био је то најчешће коришћени мотор за вучу почетком 1900-их. Предности овог мотора су једноставна контрола брзине, а такође може да поднесе нагли пораст оптерећења. Све ове карактеристике чине га идеалним вучним мотором. Главни недостатак мотора серије ДЦ је високо одржавање због четкица и комутатора. Ови мотори се користе у индијским железницама. Овај мотор спада у категорију мотора са четкицом са једносмерном струјом.

2. Без четкица једносмерни мотори

Слично је једносмерним моторима са трајним магнетима. Зове се без четкица јер нема комутатор и распоред четкица. Комутација се врши електронски на овом мотору, јер су ови БЛДЦ мотори без одржавања. БЛДЦ мотори имају вучне карактеристике попут високог обртног момента покретања, велике ефикасности око 95-98% итд. БЛДЦ мотори су погодни за приступ дизајнирању велике густине снаге. БЛДЦ мотори су најпожељнији мотори за примену у електричним возилима због својих вучних карактеристика. О БЛДЦ моторима можете сазнати више упоређујући их са нормалним четканим мотором.

БЛДЦ мотори даље имају две врсте:

и. БЛДЦ мотор са спољним тркачем:

Код овог типа, ротор мотора је присутан споља, а статор унутра. Такође се назива и главчина мотори јер је точак директно повезан са спољним ротором. Ова врста мотора не захтева спољни систем зупчаника. У неколико случајева сам мотор има уграђене планетарне зупчанике. Овај мотор чини целокупно возило мање гломазним јер му није потребан систем зупчаника. Такође елиминише простор потребан за монтирање мотора. Постоје ограничења у погледу димензија мотора која ограничавају излазну снагу у конфигурацији текућег мотора. Овај мотор највише воле произвођачи електричних циклуса попут Хулликал, Тронк, Сперо, лаких бицикала итд. Такође га користе произвођачи двоточкаша попут 22 Моторс, НДС Ецо Моторс, итд.

ии. БЛДЦ мотор у облику тркача:

Код овог типа, ротор мотора је присутан изнутра, а статор је споља као конвенционални мотори. Ови мотори захтевају спољни преносни систем за пренос снаге на точкове, због тога је конфигурација ван тркача мало гломазна у поређењу са конфигурацијом у тркачу. Многи произвођачи трокотача попут Гоенка Елецтриц Моторс, Спеего Вехицлес, Кинетиц Греен, Волта Аутомотиве користе БЛДЦ моторе. Произвођачи скутера ниских и средњих перформанси такође користе БЛДЦ моторе за погон.

Из ових разлога је широко пожељан мотор за употребу у електричним возилима. Главни недостатак је висока цена због трајних магнета. Преоптерећење мотора преко одређене границе смањује живот трајних магнета због топлотних услова.

3. Синхрони мотор са трајним магнетима (ПМСМ)

Овај мотор је такође сличан БЛДЦ мотору који има трајне магнете на ротору. Слично БЛДЦ моторима, ови мотори такође имају вучне карактеристике попут велике густине снаге и високе ефикасности. Разлика је у томе што ПМСМ има синусоидални задњи ЕМФ, док БЛДЦ има трапезоидални ЕМФ задњег дела. Синхрони мотори са трајним магнетима доступни су за веће снаге. ПМСМ је најбољи избор за апликације високих перформанси попут аутомобила, аутобуса. Упркос високим трошковима, ПМСМ пружа јаку конкуренцију индукционим моторима због повећане ефикасности од њих. ПМСМ је такође скупљи од БЛДЦ мотора. Већина произвођача аутомобила користе ПМСМ моторе за своја хибридна и електрична возила. На пример, Тоиота Приус, Цхевролет Болт ЕВ, Форд Фоцус Елецтриц, нулти мотоцикли С / СР, Ниссан Леаф, Хинда Аццорд, БМВ и3, итд. Користе ПМСМ мотор за погон.

4. Трофазни индукциони мотори наизменичне струје

У индукциони мотори немају велики почетни токуе као ДЦ серије мотора под фиксне напона и фиксне телефоније фреквенције. Али ова карактеристика се може променити употребом различитих контролних техника попут ФОЦ или в / ф метода. Коришћењем ових метода управљања, максимални обртни моменат је доступан при покретању мотора који је погодан за вучу. Асинхронски мотори са веверичастим кавезом имају дуг животни век због мањег одржавања. Индукциони мотори могу бити конструисани до ефикасности од 92-95%. Недостатак индукционог мотора је да захтева комплексно инвертер склоп и контролу мотора је тешко.

У моторима са перманентним магнетима, магнети доприносе густини флукса Б. Стога је подешавање вредности Б у индукционим моторима једноставно у поређењу са моторима са трајним магнетима. То је зато што се у индукционим моторима вредност Б може подесити променом напона и фреквенције (В / ф) на основу захтева за обртним моментом. Ово помаже у смањењу губитака што заузврат побољшава ефикасност.

Тесла Модел С је најбољи пример за доказивање способности високих перформанси асинхроних мотора у поређењу са својим колегама. Одлучујући се за индукционе моторе, Тесла је можда желео да елиминише зависност од трајних магнета. Чак и Махиндра Рева е2о користи трофазни асинхрони мотор за свој погон.Велики произвођачи аутомобила попут ТАТА мотора планирали су да користе индукционе моторе у својим аутомобилима и аутобусима. Произвођач двоточкаша ТВС моторс лансираће електрични скутер који користи индукциони мотор за погон. Индукциони мотори су преферирани избор за електрична возила оријентисана на перформансе због своје јефтине цене. Друга предност је што може да поднесе неравне услове околине. Због ових предности, индијске железнице су почеле да замењују своје једносмерне моторе са индукционим моторима наизменичне струје.

5. Преклопни релукциони мотори (СРМ)

Свитцхед Релуцтанце Моторс је категорија мотора променљиве релукције са двоструком издвојеношћу. Преклопни релукциони мотори су једноставне конструкције и робусни. Ротор СРМ је комад ламинираног челика на коме нема намотаја или трајних магнета. Ово смањује инерцију ротора, што помаже у великом убрзању. Робусна природа СРМ-а чини га погодним за велике брзине примене. СРМ такође нуди велику густину снаге што су неке потребне карактеристике електричних возила. Будући да се генерисана топлота углавном задржава на статору, мотор је лакше хладити. Највећа мана на СРМ је комплексност у контроли и повећање пребацивање кола. Такође има неких проблема са буком. Једном када СРМ уђе на комерцијално тржиште, у будућности може заменити ПМСМ и индукционе моторе.

Увид у одабир правог мотора за ваш ЕВ

За избор одговарајућих мотора на електрична возила, прво је потребно навести захтеве перформанси које возило мора да испуни, услове рада и трошкове повезане с тим. На пример, за картинг возила и апликације на два точка који захтевају мање перформансе (углавном мање од 3 кВ) по ниској цени, добро је ићи са БЛДЦ Хуб моторима. За трокотаче и двоточкаше такође је добро одабрати БЛДЦ моторе са или без система спољних зупчаника. За апликације велике снаге, попут перформанси двоточкаша, аутомобила, аутобуса, камиона, идеалан избор мотора би били ПМСМ или индукцијски мотори. Једном када синхрони релуктантни мотор и пребачени релукционни мотор буду исплативи као ПМСМ или индукцијски мотори, тада се може добити више опција типова мотора за примену у електричним возилима.