2009 var det ``første året med elektriske kjøretøy.'' En forbrenningsmotor får mekanisk energi (rotasjonskraft) gjennom en kjemisk reaksjon kalt forbrenning, men en motor konverterer elektrisk energi direkte til mekanisk energi. Når det gjelder en EV-motor (elektrisk kjøretøy), strømmer elektrisitet gjennom statoren som er festet til kassen, og rotoren, som er et roterende legeme, mottar elektrisiteten som rotasjonsenergi.
Hvis du ser på rotasjonen til en motor i løpet av svært korte tidsperioder, vil du se at retningen til den magnetiske kraften på statorsiden, der strømmen går, er i konstant endring. Rotorsiden gjentar handlingen med å bli "trukket", deretter "separert", og deretter "trukket" igjen. Dette er fordi denne metoden er egnet for å oppnå rotasjonsbevegelse. Bare én side trenger å rotere. Med andre ord må statoren være laget av et materiale hvis magnetisering reverserer når strømmens retning reverseres (et mykt magnetisk materiale), og rotoren må være laget av et materiale hvis magnetisering fortsetter å opprettholdes selv når retningen til strømmen endres (et hardt magnetisk materiale). materialer) kreves. Av denne grunn bruker motorer elektromagnetiske stålplater for den ytre statoren og permanente magneter for den roterende rotoren.
Fuji Heavy Industries plug-in Stella-motor. Den deler samme design som Mitsubishi i-MiEV, men de detaljerte spesifikasjonene er forskjellige. Ryobi støpt aluminiumshus er dobbeltlags, med kjølevannskanaler støpt på innsiden. Kunnskapen inkluderer også hvordan man setter inn kjernen og hvordan man støper.
Motordel av Nissan Leaf. Som du kan se av størrelsen på festet med armene forlenget fra side til side, er motoren, som er en metallblokk, tyngre enn den ser ut til. Som med forbrenningsmotorer er grunnen til at det kreves 1 prosent effektivitetsforbedring å redusere denne vekten så mye som mulig.
Motorer for elbiler har ekstremt høy ytelse og dyre. Dessuten kreves det at den er lett og svært effektiv. Ifølge motorprodusenter har EV-motorer "vanvittige ytelseskrav."
Normalt brukes motorer ofte med en nesten konstant rotasjonshastighet. Rotasjonen til et togs motor endres når toget starter og stopper, men akselerasjonen er konstant og retardasjonen er også konstant. Hastigheter er spesifisert mellom stasjoner, og gradienter er også kjent. Derfor kan du svare ved å kjøre som programmert. For elbiler som kjører på generelle veier, er det imidlertid ikke noe bestemt antall omdreininger etter antall sekunder etter start. Selv på samme vei endres motorens arbeid avhengig av trafikksituasjonen. En motor hvis rotasjon er i konstant endring kan ikke brukes i normale applikasjoner. Det er derfor det er sinnsykt.
Statoren dannes ved å stable mange ultratynne elektromagnetiske stålplater. Jo tynnere den er, desto mer virvelstrømstap kan undertrykkes, men det kreves en viss grad av tykkelse for å opprettholde formnøyaktigheten. Balansen avhenger av kunnskapen til hver stålprodusent. (ILLUST: Toshinao Kumagai)
For å håndtere denne rotasjonssvingningen jevnt, må statorsiden øyeblikkelig bytte magnetisering, men det neste øyeblikket må en stor kraft overføres til rotorsiden. Statoren krever et materiale som er svært effektivt (lavt tap) og hvis magnetisering lett kan reverseres. Dette er elektrisk stålplate, som er et mykt magnetisk materiale. I elbiler stables elektromagnetiske stålplater med en tykkelse på {{0}},3 til 0,5 mm for å danne en tykk plate. Det er for å undertrykke det. Overflatene på de ultratynne elektriske stålplatene er belagt og isolert fra hverandre. Denne strukturen reduserer virvelstrømstap.
På den annen side brukes permanentmagneter på rotorsiden, som mottar strøm og genererer rotasjonskraft, men for elbiler, som har store rotasjonssvingninger og strenge krav til "plutselig retardasjon" og "plutselig akselerasjon", samt høy rotasjon og stort dreiemoment. Når det gjelder motorer, for det første er ikke motorer av magnetmomenttype med magneter anordnet rundt rotoren egnet. For hybridbiler er det en magnetisk dreiemomenttype, men for rene elbiler brukes en kombinasjon av magnetisk dreiemoment og reaktansmoment, med magneter arrangert slik at magnetfeltet til permanentmagneten blir sterkere med jevne mellomrom rundt rotoren som vender mot statoren. flate. Det er en type motor.
Kraftige magneter med sjeldne jordarter innebygd i rotoren. Måten de er arrangert på påvirker motorytelsen. Plassering av en magnet nær den ytre periferien vil øke det magnetiske dreiemomentet, men det alene er ikke egnet for elbiler. Magnetene er anordnet diagonalt for å utnytte reaktansmomentet (som har en annen fase enn magnetmomentet).
På bildet ovenfor er grønne permanente magneter innebygd i rotoren, og plasseringen av disse magnetene er kunnskapen. Dessuten er magnetene som brukes sjeldne jordartsmagneter hvis komponenter inkluderer neodym, jern og bor, som er de sterkeste blant permanente magneter. Dysprosium tilsettes også for å undertrykke termisk avmagnetisering, som svekker den magnetiske kraften på grunn av varmen fra høy rotasjon. Det sies at tilsetning av 1 prosent dysprosium kan forbedre termisk avmagnetisering med omtrent 15 grader, og slike høyytelsesmagneter er avgjørende for EV-motorer.
Å øke motoreffekten gjøres ofte i elektriske kjøretøy, men en måte å øke ytelsen med samme motor på er å øke rotasjonshastigheten. Imidlertid, hvis rotasjonen økes, er det sannsynlig at termisk avmagnetisering vil oppstå. Dessuten, jo høyere rotasjon, desto vanskeligere blir det å håndtere det lille gapet mellom rotoren og statoren. Maskineringspresisjon er nødvendig for elektromagnetiske stålplater.
Teknologien for masseproduksjon av høyytelsesmotorer er ekstremt avansert. Det krever ikke bare designkunnskap, men også hjelp med materialer. Vi trenger også hjelp med produksjonsprosessen. Av denne grunn tilbyr mange stålprodusenter elektriske stålplater med prosesseringsteknologi inkludert. På denne måten har motorytelsen forbedret seg dramatisk. Motorhuset er laget av aluminiumslegering, som er et ikke-magnetisk materiale. Denne formdesignen og behandlingen er også en masse kunnskap.
