Электродвигатель автомобиля: Электродвигатели для электромобилей — купить на сайте IskraMotor

Силовая установка электромобиля, электродвигатель » Эксплуатация электромобиля в России

24 января 2019 в 13:32

Мощность электродвигателя электромобиля, как и в других транспортных средствах, измеряется в киловаттах (кВт). 100 кВт примерно равно 134 лошадиным силам. Отличительная черта электродвигателя состоит в том, что в отличие от ДВС он может выдавать максимальный крутящий момент в более широком диапазоне оборотов. Это означает, что динамика электрокара с двигателем мощностью 100 кВт будет значительно лучше динамики транспортного средства с двигателем внутреннего сгорания мощностью 100 кВт, который может обеспечивать максимальный крутящий момент в пределах ограниченного диапазона оборотов (бензиновый мотор обычно надо «раскручивать» до высоких оборотов, чтобы получить номинальный крутящий момент).

Энергия теряется в процессе преобразования электрической энергии в механическую. Приблизительно 90% энергии от батареи преобразуется в механическую энергию, остальные 10% — потери в двигателе и трансмиссии. Это означает, что КПД (коэффициент полезного действия) электродвигателя достигает 90%, тогда как КПД бензинового мотора — до 25%, а дизеля — до 50%.

Обычно электропитание в виде постоянного тока подается в преобразователь, где он становится переменным, а далее приходит в трехфазный двигатель переменного тока.

Для некоторых электромобилей используются двигатели постоянного тока. В некоторых случаях используются универсальные двигатели, на который можно подавать как переменный ток, так и постоянный. 

В последнее время электродвигатели совершенствуются, в том числе были реализованы различные типы двигателей, например, асинхронные двигатели на автомобилях Tesla и двигатели с постоянными магнитами в Nissan Leaf и Chevrolet Bolt.

На изображении выше можно увидеть схему силовой установки Nissan Leaf второго поколения. 

  • Электродвигатель создает крутящий момент для перемещения автомобиля, а также генерирует зарядный ток во время рекуперативного торможения.
  • Инвертор, используя двигатель, преобразует электричество постоянного тока в переменный ток для движения, а также преобразует переменный ток в постоянный во время торможения (рекуперации) для заряда батареи.
  • Понижающий редуктор модулирует вращение двигателя и передает мощность на колеса (приводной вал), аналогично классической передаче.
  • PDM (модуль подачи питания) представляет из себя интегрированный блок с зарядным устройством для зарядки переменным током высокого напряжения батареи, преобразователем постоянного тока, который преобразует высокое напряжение в низкое, и распределительную коробку, которая распределяет высокое напряжение на каждый блок, блокируя ток, как прерыватель, когда возникают перегрузки.

Подробно понять устройство электромобиля поможет это видео:

Австралийцы создали самый быстрый электродвигатель для автомобиля — Газета.

Ru

Австралийцы создали самый быстрый электродвигатель для автомобиля — Газета.Ru | Новости

close

100%

Австралийские инженеры создали новый двигатель для автомобиля с самой быстрой частотой вращения. Об этом сообщает TechXplore.

Работа проведена специалистами Университета Нового Южного Уэльса (UNSW). Его мощность в два раза превышает мощность двигателей аналогичного класса, а частота оборотов выросла до 100 тыс. оборотов в минуту. «Одна из тенденций в развитии электромобилей — использование двигателей, которые вращаются с более высокой скоростью. В рамках этого исследовательского проекта мы пытались достичь максимальной скорости. Нам удалось добиться более 100 000 оборотов в минуту, — заявляют разработчики. — Если производитель электромобилей, вроде Tesla, захочет использовать наш двигатель, нам потребуется от шести месяцев до года, чтобы модифицировать его в соответствии с требованиями компании».

Сложнее всего было сконструировать ротор — вращающуюся часть двигателя. Она должна была выдерживать огромные нагрузки и крутящий момент, и при этом состоять из традиционных материалов. Для этого постоянные ротора расположили в виде кривых, а его итоговый облик проверяли компьютерным алгоритмом с искусственным интеллектом, который выявлял недочеты конструкции без необходимости опытной проверки.

Удельная мощность 200-киловаттного двигателя будет равна 7 киловаттам на килограмм. Помимо электромобилей, его можно использовать для вентиляции и в системах отопления, а также в промышленных станках.

Ранее в России изобрели дорожный материал из отходов нефтедобычи.

Подписывайтесь на «Газету.Ru» в Новостях, Дзен и Telegram.
Чтобы сообщить об ошибке, выделите текст и нажмите Ctrl+Enter

Новости

Дзен

Telegram

Дмитрий Самойлов

Что такое «ломберный стол»

О мире без России

Мария Дегтерева

Колдуй, баба, колдуй, дед

О том, почему в интернете становится модной мистика

Иван Глушков

Что новый год готовит

О ресторанных трендах грядущего 2023-го

Марина Ярдаева

«Пассивный доход» дают только активы

О вечной жажде чуда и счастья даром

Юрий Мурадян

«Я сделаю это сегодня»

О том, как не откладывать важные дела на потом

Найдена ошибка?

Закрыть

Спасибо за ваше сообщение, мы скоро все поправим.

Продолжить чтение

Различные типы электродвигателей, используемых в электромобилях

Если вы заинтересованы в глубоком погружении в технологию двигателей внутреннего сгорания, вы должны быть готовы к тому, что вас обстреляют множеством различных концепций. Безнаддувные двигатели, двигатели с турбонаддувом, непосредственный впрыск, непрямой впрыск или как прямой, так и непрямой впрыск! Бензин, дизель, СПГ, СНГ, цикл Аткинсона, цикл Миллера, цикл Будэка, цикл Дизеля и цикл Отто (см. двигатель Mazda Skyactiv-X), турбо с фиксированной геометрией, турбо с изменяемой геометрией, турбо с двойной прокруткой, регулируемые фазы газораспределения… список продолжается. на.

Почти автоматически возникает вопрос: почему у нас так много конструкций и концепций двигателей внутреннего сгорания? Ответ прост — потому что ни один из них не является достаточно хорошим с точки зрения эффективности. В поисках повышения эффективности инженеры внедряли множество конструкций на протяжении всей истории автомобилестроения. Актуально ли это разнообразие конструкций и для электродвигателей? Сколько типов двигателей используется в электромобилях? Ответ только 3 основных. Познакомимся с ними.

Асинхронный асинхронный двигатель — Краткий урок истории

Асинхронный асинхронный двигатель не является чем-то новым. Он был изобретен двумя независимыми исследователями — единственным и неповторимым Николой Теслой и Галилео Феррарисом. Несмотря на то, что итальянский изобретатель впервые разработал этот двигатель в 1885 году, Никола Тесла первым подал заявку на патент в 1888 году.

Изобретение асинхронного двигателя, без сомнения, является одним из величайших достижений в использовании электричества для обеспечения нашей жизни. Внедрение этого типа двигателя настолько широко распространено в наши дни, что без него очень трудно представить повседневную жизнь. Эти двигатели используются во многих электрических устройствах, и подавляющее большинство промышленных двигателей относятся к асинхронному асинхронному типу.

Исторический патент Николы Теслы на асинхронный двигатель

Как работает асинхронный асинхронный двигатель?

Все электродвигатели состоят из двух основных частей. Статическая часть называется статором, а вращающаяся часть называется ротором. Начнем со статора — обычно это стальной цилиндр с прорезями и медными катушками, сплетенными с определенной геометрией. Эти катушки питаются трехфазным переменным током, который был преобразован из постоянного тока (обеспечиваемого аккумулятором) в силовой электронике. Этот ток создает вращающееся магнитное поле в статоре, и скорость этого вращающегося магнитного поля называется синхронной скоростью.

По сути, вот как работает этот тип двигателя: переменное напряжение подается на медные катушки (или обмотки), и в результате мы получаем вращающееся магнитное поле, это поле индуцирует напряжение в роторе, которое, в свою очередь, вызывает протекание тока. . Этот поток тока создает собственное вращающееся магнитное поле в роторе, которое отстает от магнитного поля статора. Сила между двумя магнитными полями, которые приводят в движение ротор, называется силой Лоренца. Затем движение ротора передается на колеса автомобиля через соответствующий редуктор.

Этот двигатель называется асинхронным, потому что вращающееся магнитное поле ротора и статора не синхронизированы. Индукционная часть возникает из-за вращающегося магнитного поля, напряжения и тока, индуцируемых статором. Когда мы нажимаем на педаль акселератора, магнитное поле ротора немного отстает от поля статора. Когда мы замедляемся и двигатель работает как генератор (рекуперативное торможение), то вращающееся магнитное поле ротора опережает статор. Эта разница во вращающихся магнитных полях называется «скольжением» и обычно составляет до 5 % в зависимости от конструкции двигателя.

Типовой КПД трехфазного асинхронного двигателя, используемого в автомобильной промышленности, составляет около 90 %. Благодаря своей надежности, простоте, долговечности и отсутствию требований к экзотическим материалам этот двигатель используется почти исключительно в промышленных процессах. Кроме того, его хорошие характеристики перегрузки делают его идеальным двигателем по требованию, поэтому его часто используют в качестве переднего двигателя в электромобилях с полным приводом.

Плюсы

  • Хорошая эффективность
  • Дешево сделать
  • Нет необходимости в редкоземельных материалах
  • Практически идеальная надежность

Минусы

  • Большие потребности в охлаждении
  • Меньшая удельная мощность
  • Более низкий КПД по сравнению с другими двигателями

Некоторые автомобили, использующие асинхронные двигатели: Audi e-Tron SUV, Mercedes-Benz EQC, Tesla Model S, 3, X и Y на передних осях, а также автомобили VW Group MEB используют их на передних осях.

Асинхронный двигатель, используемый в Mercedes-Benz EQC

Синхронный двигатель с постоянными магнитами

Основное различие между асинхронными асинхронными двигателями и синхронными двигателями с постоянными магнитами заключается в способе создания и взаимодействия вращающихся магнитных полей в роторе и статоре. . В синхронных двигателях с постоянными магнитами в роторе имеется собственное вращающееся магнитное поле, создаваемое постоянными магнитами (отсюда и название двигателя). Вращающиеся магнитные поля ротора и статора в этих двигателях заблокированы, и скольжение отсутствует.

Постоянные магниты в роторе являются одним из ключевых элементов, повышающих удельную мощность и повышающих эффективность двигателя. Повышенная удельная мощность означает высокую мощность при малом объеме, поэтому двигатели с постоянными магнитами используются исключительно в PHEV. Электродвигатель в этих транспортных средствах размещен в коробке передач, и существуют ограничения по пространству.

Постоянные магниты изготавливаются из редкоземельных материалов, большинство из которых контролируется Китаем. Есть вопросы об этических аспектах процесса добычи, и по этой причине многие производители стараются сократить использование этих материалов в своих двигателях. Тем не менее, синхронный двигатель с постоянными магнитами является королем КПД — он может достигать до 94-95% и когда в машине только один мотор, то используется именно этот тип мотора.

Плюсы

  • Очень высокая эффективность
  • Нижнее охлаждение требуется
  • Высокая удельная мощность

Минусы

  • Стоимость производства
  • Потребность в редкоземельных материалах
  • Теоретическая опасность размагничивания

Hyundai Ioniq 5 Двигатели с постоянными магнитами

Двигатели с постоянными магнитами используются в Hyundai Ioniq 5, Kia EV6, Tesla Model S, 3, X и Y на задних осях. Автомобили VW Group MEB также используют их на задних мостах, Jaguar i-pace, Audi e-tron GT и Porsche Taycan, и это лишь некоторые из них.

Синхронный двигатель с электрическим возбуждением

Синхронные двигатели с постоянными магнитами обеспечивают наилучший КПД из всех, но редкоземельные материалы, необходимые для их изготовления, имеют определенные последствия. Для решения этих проблем некоторые производители, а именно BMW, Renault Groupe и Smart в настоящее время, используют гибридную конструкцию двигателя — они используют синхронные двигатели, для которых не требуются редкоземельные материалы.

Итак, как работают эти моторы? Что ж, вместо использования постоянных магнитов в роторе для создания тока в этих двигателях используются щетки и контактные кольца. По данным BMW, этот тип двигателя обеспечивает КПД до 93%, что очень близко к эффективности двигателей с постоянными магнитами. Несмотря на то, что этот тип двигателя кажется очень многообещающим, тот факт, что в нем используются щетки, означает, что в какой-то момент потребуется замена этих компонентов. Будем надеяться, что производители, разрабатывающие такой мотор, используют щетки с достаточно долгим сроком службы.

Синхронный двигатель BMW с электрическим возбуждением

Pros

  • Очень высокий КПД
  • Дешевле в производстве, чем синхронный двигатель с постоянными магнитами

    • .

  • Отсутствие риска размагничивания
  • Нет необходимости в редкоземельных материалах

Минусы

  • Щетки долговременная надежность

Этот тип двигателя используется в BMW iX3, iX и i4; Renault Megane E-TECH и SMART EQ.

История, путешествия, искусство, наука, люди, места Smithsonian Magazine

В дополнение к информации, собираемой автоматически, мы используем файлы cookie, которые представляют собой небольшие фрагменты информации, отправляемые в ваш браузер веб-сайтом, который вы посещаете. Файлы cookie используются для отслеживания моделей использования, тенденций трафика и поведения клиентов, а также для записи другой информации с веб-сайта. Когда вы регистрируетесь на веб-сайте, файлы cookie также позволяют нам сохранять информацию, чтобы вам не пришлось вводить ее повторно при следующем посещении. Многие настройки контента и улучшения обслуживания клиентов выполняются на основе данных, полученных из файлов cookie. Смитсоновский институт использует сторонние исследовательские компании, которые могут использовать информацию о вашем посещении этого веб-сайта или других веб-сайтов, чтобы предоставить количественный анализ нашей аудитории. Информация, которую мы собираем из файлов cookie, не будет использоваться для создания профилей пользователей и будет использоваться только в обобщенном виде. Данные хранятся до тех пор, пока это необходимо для поддержки миссии веб-сайтов Смитсоновского института. Вы можете настроить свой браузер так, чтобы он отказывался от файлов cookie с любого веб-сайта, который вы посещаете. Если вы решите это сделать, вы по-прежнему можете получить доступ к большинству веб-сайтов Смитсоновского института, но вы не сможете совершать определенные виды транзакций (например, совершать покупки) или пользоваться некоторыми из предлагаемых интерактивных элементов.

Кроме того, Смитсоновский институт нанимает сторонние компании для предоставления маркетинговых услуг от нашего имени. С нашего разрешения эти третьи стороны также могут размещать файлы cookie во время вашего посещения. Эти сторонние компании будут иметь доступ к информации, необходимой для выполнения их функций, но не могут использовать эту информацию для каких-либо других целей. Они не будут собирать или иметь доступ к личной информации. Эти сторонние компании собирают только информацию о вашем посещении или транзакции, такую ​​как URL-адреса, которые ведут вас на наш сайт, вокруг него и с него, посещенные страницы, приобретенные продукты и потраченная сумма.

Смитсоновский институт также использует сторонние рекламные и аналитические компании для показа рекламы на нашем веб-сайте и о нем. Эти компании могут использовать информацию о вашем посещении этого веб-сайта или других веб-сайтов для предоставления соответствующей рекламы и предложений, которые могут вас заинтересовать, на этом веб-сайте и на других веб-сайтах, которые вы можете посетить позже. Если вам нужна дополнительная информация о файлах cookie и возможности запретить их использование сторонними компаниями во время вашего посещения, посетите следующие веб-сайты: https://www.networkadvertising.org/managing/opt_out.asp.

Веб-маяки и пиксели

Смитсоновский институт также собирает информацию, не позволяющую установить личность, с помощью пикселей отслеживания, которые появляются на наших страницах. Пиксель отслеживания — это прозрачное графическое изображение (обычно 1 пиксель x 1 пиксель или тег Javascript), которое размещается на веб-странице и в сочетании с файлом cookie позволяет нам собирать информацию об использовании веб-страницы, содержащей отслеживание. пиксель.

Мы используем пиксели отслеживания для показа рекламы на участвующих веб-сайтах на основе активности, отслеживаемой в браузере на устройстве, используемом для посещения веб-сайтов Smithsonian. Мы также используем их, чтобы определить, когда посетители веб-сайта Смитсоновского института нажали на рекламу, которую мы размещаем на другом веб-сайте, и используем эту информацию, чтобы определить, какие рекламные объявления более привлекательны для пользователей.