Типы электродвигателей и их характеристики

Электродвигатель электромобиля преобразует электрическую энергию источника питания в механическую энергию посредством передачи или напрямую приводит в движение колеса и рабочие устройства. Какие бывают типы электродвигателей? Какие характеристики у каждого?

Базовое введение в двигатель электромобиля

Двигатель: относится ко всем машинам, которые преобразуют механическую энергию в электрическую и электрическую энергию в механическую. В частности, относится к генераторам, электрическим машинам и электродвигателям.

Электродвигатель: двигатель, широко известный как двигатель, представляет собой электрическое устройство, которое преобразует электрическую энергию в механическую энергию и может использовать механическую энергию для генерации кинетической энергии для привода других устройств.

Поскольку электромобили используют аккумуляторные батареи в качестве источника энергии на транспортном средстве, их емкость ограничена. Чтобы максимально расширить диапазон движения, большинство систем привода используют технологию обратной связи по энергии, то есть кинетическую энергию потери колеса через контроллер во время торможения транспортного средства. На аккумулятор поступает обратная связь, и двигатель находится в состоянии генерации, передавая излучаемую электроэнергию аккумулятору. Поэтому водителя электромобиля следует называть мотором, а не мотором, который мы привыкли называть. Например, двигатель с композитным ротором с двойным статором и магнитной подвеской, используемый компанией Zhongda Qingshan, может преобразовывать электрическую энергию в механическую, а механическую энергию в электрическую.

Тип двигателя электромобиля и его характеристики

Классификация двигателей

В дополнение к функции выработки электроэнергии электродвигатель электромобиля в основном функционирует как электродвигатель, поэтому мы классифицируем его по электродвигателю: (только для простой классификации)

1, в зависимости от типа рабочей мощности: можно разделить на двигатель постоянного тока и двигатель переменного тока.

ОКРУГ КОЛУМБИЯ:

По конструкции и принципу работы его можно разделить на бесщеточный двигатель постоянного тока и щеточный двигатель постоянного тока.

Его также можно разделить на двигатель постоянного тока с постоянными магнитами и электромагнитный двигатель постоянного тока.

Электродвигатели постоянного тока с постоянными магнитами подразделяются на электродвигатели постоянного тока с редкоземельными элементами, ферритами и AlNiCo.

Электромагнитные двигатели постоянного тока подразделяются на двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением, с параллельным возбуждением, с раздельным возбуждением и со смешанным возбуждением в соответствии с режимом возбуждения.

Двигатели переменного тока можно разделить на: однофазные двигатели и трехфазные двигатели.

2, согласно структуре и принципу работы: можно разделить на двигатель постоянного тока, асинхронный двигатель, синхронный двигатель.

Скорость ротора асинхронного двигателя всегда немного ниже синхронной скорости вращающегося магнитного поля.

Скорость ротора синхронного двигателя всегда поддерживается на уровне синхронной скорости независимо от нагрузки.

3. По назначению различают приводной двигатель и управляющий двигатель.

4. В зависимости от скорости работы существует высокоскоростной двигатель, низкоскоростной двигатель, двигатель с постоянной скоростью и двигатель с регулировкой скорости.

Низкоскоростные двигатели подразделяются на мотор-редукторы, электромагнитные редукторы, моментные двигатели и синхронные двигатели с кулачковыми полюсами.

Принцип работы двигателя электромобиля

1, двигатель переменного тока

Однофазный асинхронный двигатель разделяет однофазный переменный ток на другой переменный ток с разностью фаз 90 градусов посредством емкостного сдвига фаз. Две фазы переменного тока соответственно подводятся к двум или четырем наборам обмоток двигателя, и в двигателе формируется вращающееся магнитное поле. Вращающееся магнитное поле генерирует индуцированный ток в роторе двигателя, а магнитное поле, создаваемое индуцированным током, противоположно направлению вращающегося магнитного поля и вращается под действием магнитного поля. Двухтактный переходит во вращающееся состояние. Поскольку ротор должен перерезать магнитные силовые линии для генерации индуцированного тока, скорость ротора должна быть ниже, чем скорость вращения магнитного поля, поэтому он называется асинхронным двигателем.

Трехфазный асинхронный двигатель не должен сдвигаться по фазе за счет конденсатора, и он имеет трехфазный переменный ток с разницей в 120 градусов, поэтому генерируемое вращающееся магнитное поле является более однородным и более эффективным.

Магнитное поле синхронного двигателя переменного тока с постоянными магнитами создается постоянным магнитом, а катушка ротора приводится в действие щеткой. Скорость и частота переменного тока находятся во множественных (дробных) отношениях (в зависимости от количества обмоток катушки ротора), поэтому он называется синхронным двигателем.

Катушка ротора приводится в действие щеткой, а статор создает вращающееся магнитное поле через обмотку катушки. Последовательное и параллельное расположение обмотки ротора и обмотки статора соответственно называется двигателями с последовательным и параллельным возбуждением.

2, двигатель постоянного тока

Двигатель постоянного тока состоит из двух частей: статора и ротора. Статор имеет магнитные полюса (обмотка или постоянный магнит). Ротор имеет обмотки. После подачи питания на ротор образуется магнитное поле (магнитный полюс), и между статором и магнитным полюсом ротора существует угол. Двигатель вращается за счет взаимного притяжения фиксированного магнитного поля ротора (между полюсом N и полюсом S). Изменяя положение щетки, можно изменить угол полюса статора (при условии, что начальная точка магнитного полюса статора, магнитный полюс ротора находится на другой стороне, а направление магнитного полюса ротор, указывающий на полюс статора, является направлением вращения двигателя) Таким образом, направление вращения двигателя изменяет направление вращения двигателя.

Конструкция двигателя электромобиля

1. Двигатель постоянного тока с постоянными магнитами:

Он состоит из полюса статора, ротора, щетки, кожуха и т.п.

Полюса статора изготовлены из постоянных магнитов (постоянных магнитов) из феррита, алюминия-никеля-кобальта, неодима-железа-бора и т.п. По структурной форме ее можно разделить на цилиндрическую и черепичную.

Ротор обычно покрывается листами кремнистой стали, а эмалированная проволока наматывается между двумя пазами сердечника ротора (три паза имеют три обмотки), а соединения соответственно привариваются к металлической части коммутатора.

Щетка - это токопроводящий компонент, соединяющий источник питания и обмотку ротора. В щетке двигателя с постоянным магнитом используется металлический лист, или металлическая графитовая щетка, или электрохимическая графитовая щетка.

2, бесщеточный двигатель постоянного тока:

Он состоит из ротора с постоянным магнитом, статора с многополюсной обмоткой, датчика положения и т.п.

Бесщеточные двигатели постоянного тока характеризуются бесщеточными полупроводниковыми переключающими устройствами (такими как элементы Холла) для электронной коммутации, то есть электронные переключающие устройства заменяют традиционные контактные коммутаторы и щетки. Он обладает такими преимуществами, как высокая надежность, отсутствие искры коммутации и низкий механический шум.

Датчик положения коммутирует ток обмотки статора в определенном порядке в соответствии с изменением положения ротора (определяет положение полюса ротора относительно обмотки статора и генерирует сигнал определения положения в определенном положении, который обрабатывается схемой преобразования сигнала.Управление схемой переключателя мощности для переключения тока обмотки в соответствии с определенной логической зависимостью).

Датчики положения бывают магнитного, фотоэлектрического и электромагнитного типов.

Бесщеточный двигатель постоянного тока, использующий магниточувствительный датчик положения, магнитный чувствительный элемент (такой как элемент Холла, магниточувствительный диод, магниточувствительный диод, магниторезистор или ASIC) устанавливается на узле статора. Для обнаружения изменения магнитного поля, создаваемого при вращении постоянного магнита и ротора. Многоцелевые электромобили - это элементы Холла.

Бесщеточный двигатель постоянного тока, использующий фотоэлектрический датчик положения, имеет устройство фотоэлектрического датчика, расположенное в определенном месте на узле статора, а на роторе установлена светозащитная пластина, а источником света является светоизлучающий диод или небольшая лампочка. Когда ротор вращается, светочувствительные компоненты на статоре периодически генерируют импульсные сигналы определенной частоты из-за действия козырька.

Используя бесколлекторный двигатель постоянного тока с электромагнитным датчиком положения, электромагнитные датчики устанавливаются на составные части статора (например, соединительный трансформатор, рядом с переключателем, резонансный контур LC и т. заставить электромагнитный датчик вырабатывать сигнал высокочастотной модуляции (амплитуда изменяется в зависимости от положения ротора).

Рабочее напряжение обмоток статора обеспечивается электронной схемой переключения, управляемой выходом датчика положения.

Характеристики двигателя электромобиля

Приводной двигатель электромобилей отличается от обычных промышленных двигателей. Приводной двигатель электромобиля обычно требует частого запуска / остановки, ускорения / замедления, высокого крутящего момента, необходимого для низкой скорости или подъема, низкого крутящего момента, необходимого для работы на высокой скорости, и большого диапазона переключения. Промышленные двигатели обычно оптимизируются в номинальных рабочих точках. Таким образом, приводные двигатели электромобилей уникальны и должны быть классифицированы отдельно.

Требования к электродвигателю электромобиля

К ним предъявляются особые требования с точки зрения требований к нагрузке, техническим характеристикам и рабочей среде:

1. Приводной двигатель электромобиля нуждается в 4-5-кратной перегрузке, чтобы соответствовать требованиям кратковременного ускорения или набора высоты; промышленные двигатели требуют только 2-х кратную перегрузку.

2. Требуется, чтобы максимальная скорость электромобилей в 4-5 раз превышала базовую скорость при движении по дороге, в то время как промышленным двигателям требуется только постоянная мощность, которая в два раза превышает базовую скорость.

3. Приводной двигатель электромобиля должен быть спроектирован в соответствии со стилем вождения модели и водителя, а промышленный двигатель должен быть спроектирован только в соответствии с типичным рабочим режимом.

4. Для приводного двигателя электромобиля требуется высокая удельная мощность (обычно требуется для достижения 1 кВт / кг) и хорошая карта эффективности (высокая эффективность в широком диапазоне скоростей и крутящего момента), что может снизить вес транспортного средства для увеличения дальности движения; промышленные двигатели обычно учитывают удельную мощность, эффективность и стоимость и оптимизируют КПД вблизи номинальной рабочей точки.

5. Приводные двигатели электромобилей требуют высокой управляемости, высокой точности в установившемся режиме и хороших динамических характеристик; Промышленные двигатели предъявляют только одно конкретное требование к производительности.

6. Приводной двигатель электромобиля устанавливается на автомобиле с небольшим пространством и работает в суровых условиях, таких как высокая температура, плохая погода и частая вибрация. Промышленные двигатели обычно работают в фиксированном положении.

Страница содержит содержимое машинного перевода.