2009 a fost „primul an al vehiculelor electrice”. Un motor cu ardere internă obține energie mecanică (putere de rotație) printr-o reacție chimică numită ardere, dar un motor transformă energia electrică direct în energie mecanică. În cazul unui motor EV (vehicul electric), electricitatea circulă prin statorul fixat pe carcasă, iar rotorul, care este un corp rotativ, primește electricitatea ca energie de rotație.
Dacă vă uitați la rotația unui motor în perioade foarte scurte de timp, veți vedea că direcția forței magnetice pe partea statorului, unde curge curentul, se schimbă constant. Partea rotorului repetă acțiunea de a fi „trasă”, apoi „separată” și apoi „trasă” din nou. Acest lucru se datorează faptului că această metodă este potrivită pentru obținerea mișcării de rotație. Doar o parte trebuie să se rotească. Cu alte cuvinte, statorul trebuie să fie realizat dintr-un material a cărui magnetizare se inversează atunci când direcția curentului este inversată (un material magnetic moale), iar rotorul trebuie să fie dintr-un material a cărui magnetizare continuă să se mențină chiar și atunci când direcția de curentul se modifică (un material magnetic dur). materiale) sunt necesare. Din acest motiv, motoarele folosesc plăci de oțel electromagnetice pentru statorul exterior și magneți permanenți pentru rotorul rotativ.
Motor Stella cu plug-in Fuji Heavy Industries. Are același design ca și Mitsubishi i-MiEV, dar specificațiile detaliate sunt diferite. Carcasa Ryobi din aluminiu turnat sub presiune este dublu stratificat, cu canale de apă de răcire turnate în interior. Know-how-ul include, de asemenea, cum să introduceți miezul și cum să turnați.
Partea motorului Nissan Leaf. După cum puteți vedea din dimensiunea monturii cu brațele întinse dintr-o parte în alta, motorul, care este un bloc de metal, este mai greu decât pare. Ca și în cazul motoarelor cu ardere internă, motivul pentru care este necesară o îmbunătățire a eficienței cu 1% este reducerea acestei greutăți cât mai mult posibil.
Motoarele pentru vehiculele electrice sunt extrem de performante și scumpe. În plus, este necesar să fie ușor și foarte eficient. Potrivit producătorilor de motoare, motoarele EV au „cerințe de performanță nebunești”.
În mod normal, motoarele sunt adesea folosite la o viteză de rotație aproape constantă. Rotația motorului unui tren se modifică pe măsură ce trenul pornește și se oprește, dar accelerația este constantă și decelerația este, de asemenea, constantă. Vitezele sunt specificate între stații și sunt cunoscute și pante. Prin urmare, puteți răspunde conducând conform programului. Cu toate acestea, pentru vehiculele electrice care circulă pe drumuri generale, nu există un număr stabilit de rotații după numărul de secunde de la pornire. Chiar și pe același drum, munca motorului se modifică în funcție de situația traficului. Un motor a cărui rotație este în continuă schimbare nu poate fi utilizat în aplicații normale. De aceea este o nebunie.
Statorul este format prin stivuirea multor plăci de oțel electromagnetice ultra-subțiri. Cu cât este mai subțire, cu atât pierderile de curent turbionar pot fi suprimate, dar este necesar un anumit grad de grosime pentru a menține precizia formei. Echilibrul depinde de know-how-ul fiecărui producător de oțel. (ILUSTRĂ: Toshinao Kumagai)
Pentru a gestiona fără probleme această fluctuație de rotație, partea statorului trebuie să comute instantaneu magnetizarea, dar în clipa următoare o forță mare trebuie să fie transferată către partea rotorului. Statorul necesită un material foarte eficient (pierdere redusă) și a cărui magnetizare poate fi ușor inversată. Aceasta este tablă de oțel electrică, care este un material magnetic moale. În vehiculele electrice, foile de oțel electromagnetic cu o grosime de {{0}},3 până la 0,5 mm sunt stivuite pentru a forma o placă groasă. Este pentru a o suprima. Suprafețele plăcilor ultra-subțiri de oțel electric sunt acoperite și izolate una de cealaltă. Această structură reduce pierderea curenților turbionari.
Pe de altă parte, magneții permanenți sunt utilizați pe partea rotorului, care primește curent și generează forță de rotație, dar pentru EV, care au fluctuații mari de rotație și cerințe stricte pentru „decelerație bruscă” și „accelerare bruscă”, precum și rotație mare. si cuplu mare. În ceea ce privește motoarele, în primul rând, motoarele de tip cuplu cu magnet cu magneți dispuși în jurul rotorului nu sunt potrivite. Pentru vehiculele hibride, există un tip de cuplu magnetic, dar pentru vehiculele electrice pure, se utilizează o combinație de cuplu magnetic și cuplu de reactanță, cu magneți aranjați astfel încât câmpul magnetic al magnetului permanent să devină mai puternic la intervale regulate în jurul rotorului în fața statorului. suprafaţă. Este un tip de motor.
Magneți puternici de pământuri rare încorporați în rotor. Modul în care sunt aranjate afectează performanțele motorii. Plasarea unui magnet în apropierea periferiei exterioare va crește cuplul magnetic, dar numai acest lucru nu este potrivit pentru vehiculele electrice. Magneții sunt aranjați în diagonală pentru a utiliza cuplul de reactanță (care are o fază diferită de cuplul magnetului).
În fotografia de mai sus, magneții permanenți verzi sunt încorporați în rotor, iar plasarea acestor magneți este know-how-ul. În plus, magneții utilizați sunt magneți cu pământuri rare ale căror componente includ neodim, fier și bor, care sunt cei mai puternici dintre magneții permanenți. Se adaugă și disproziu pentru a suprima demagnetizarea termică, care slăbește forța magnetică din cauza căldurii de rotație mare. Se spune că adăugarea de 1% disproziu poate îmbunătăți demagnetizarea termică cu aproximativ 15 grade, iar astfel de magneți de înaltă performanță sunt esențiali pentru motoarele EV.
Creșterea puterii motorului se face adesea în vehiculele electrice, dar o modalitate de a crește puterea cu același motor este creșterea vitezei de rotație. Cu toate acestea, dacă rotația este crescută, este probabil să apară demagnetizarea termică. De asemenea, cu cât rotația este mai mare, cu atât devine mai dificilă gestionarea spațiului mic dintre rotor și stator. Precizia de prelucrare este necesară pentru tablele de oțel electromagnetic.
Tehnologia pentru producerea în masă a motoarelor de înaltă performanță este extrem de avansată. Este nevoie nu numai de cunoștințe de proiectare, ci și de ajutor cu materialele. Avem nevoie și de ajutor în procesul de producție. Din acest motiv, mulți producători de oțel furnizează foi de oțel electrice cu tehnologie de prelucrare inclusă. În acest fel, performanța motorului s-a îmbunătățit dramatic. Carcasa motorului este realizată din aliaj de aluminiu, care este un material nemagnetic. Această formă de proiectare și prelucrare este, de asemenea, o masă de know-how.
