Elektromotory sú všade. Asi by nebolo odveci povedať, že moderná civilizácia, ako ju poznáme, by nemusela vyzerať rovnako, keby nebolo vynálezu elektromotora. Elektromotory sú tiež všadeprítomné vo vašom každodennom živote, od elektrických vodných čerpadiel až po elektromotory, ktoré poháňajú chladiace ventilátory.
Ale v poslednej dobe je najväčší humbuk okolo elektromotora spôsobený obrovským šírením EV.
Ak sa sami seba pýtate, ako funguje EV motor, ste na správnom mieste. Prečítajte si všetky podrobnosti o tom, ako fungujú elektrické motory a ako sa porovnávajú so spaľovacím motorom.
Čo je indukčný elektromotor?
Indukčný motor je inžiniersky zázrak. Vtipné je, že tento typ elektromotora vynašiel Nikola Tesla a ten elektrický automobilová spoločnosť, ktorá nesie jeho meno, tiež používa indukčné motory pre niektoré zo svojich slávnych elektrických vozidiel. Najmä Model S a jeho príbuzný Model X používajú striedavé indukčné motory (s novšími modelmi so synchrónnym motorom s permanentným magnetom a indukčným motorom). Vo všeobecnosti je indukčný motor motor, ktorý premieňa elektrickú energiu na mechanickú energiu pomocou indukovaného magnetického poľa.
Pravdepodobne patrí medzi tri najlepšie vynálezy všetkých čias, a to nie je prehnané. Indukčný motor je pomerne jednoduchý, pričom jedinou pohyblivou časťou je jeho rotor, a preto by sa pohonné jednotky elektrických vozidiel mali s pribúdajúcimi rokmi ukázať ako veľmi spoľahlivé. Zhodou okolností je to jeden z kľúčových výhody EV oproti autám na plyn z hľadiska spoľahlivosti. Indukčný motor obsahuje stacionárnu časť nazývanú stator spolu s vnútornou časťou, ktorá sa v skutočnosti otáča, nazývanou rotor.
Rotor má cez neho prechádzajúci hriadeľ, ktorý sa dá použiť na pohyb vecí, keď sa rotor otáča. Príkladom toho je rotujúci ventilátor pripojený k hriadeľu indukčného motora alebo možno kolesám EV, ktoré sa pohybujú v dôsledku mechanického pohybu hriadeľa rotora. AC indukčný motor nie je prítomný len v EV; je základom vo všetkých aspektoch každodenného života. Mnoho moderných továrenských strojov používa striedavé indukčné motory, najmä ak je spoľahlivosť a nízke prevádzkové náklady nevyhnutné.
To je jeden z hlavných dôvodov, prečo niektoré výkonné EV používajú indukčné motory. Sú mimoriadne spoľahlivé a tiež veľmi efektívne. Zatiaľ čo indukčné motory produkujú svoj spravodlivý podiel tepla (preto sú často vybavené ventilátormi a rebrami zabudovanými do konštrukcie), sú mimoriadne účinné. Podľa Ministerstvo energetiky USAEV skutočne dokáže spotrebovať viac ako 77 % elektrickej energie, ktorú dostanú z nabíjania priamo na kolesá vozidla. Podľa rovnakého zdroja sa autá poháňané benzínom dokážu zhromaždiť, aby premenili kdekoľvek od 12 % do 30 % energie, ktorú uložili v benzíne, na využiteľný výkon priamo na kolesách auta.
Konverzia EV 77 % elektrickej energie zo siete na energiu na kolesách. Bežné benzínové vozidlá prerobia len o 12%–30% energie uloženej v benzíne na pohon kolies.
Je to obrovský problém a je to jeden z dôvodov elektrické vozidlá sú lepšie pre životné prostredienajmä pri pripojení k čistému zdroju energie.
Ako funguje AC indukčný motor?
Zjednodušene povedané, indukčný motor na striedavý prúd funguje elektrifikáciou vodivých medených cievok umiestnených okolo statora. Striedavý prúd pretekajúci medenými cievkami indukuje rotujúce magnetické pole. Je zrejmé, že v EV je elektrina, ktorá umožňuje tento krok, dodávaná z batérie EV.
Batérie však vyrábajú jednosmerný prúd, takže predtým, ako sa elektrina z batérie môže premeniť na mechanickú energiu elektrinou motor, musí prejsť prechodným krokom cez menič, ktorý premení jednosmerný prúd napájaný z batérie na požadovaný striedavý prúd. moc. Otáčavé elektromagnetické pole vytvárané v statore má za následok indukovanie prúdu v rotore pri jeho pohybe, ktorý následne indukuje elektromagnetické pole v rotore. To je dôvod, prečo majú indukčné motory názov indukcia – pretože fungujú na základe indukcie magnetického poľa.
Kúzlo sa stane, keď otočné EMF indukuje elektrický prúd v rotore, ktorý zase produkuje svoje vlastné EMF, ktoré núti rotor, aby sa otáčal pozdĺž rotujúceho magnetického poľa stator. Rotor roztáča hriadeľ, ktorý je užitočnou súčasťou elektromotora, čím umožňuje vytváranie mechanickej energie z elektrickej energie. Pokiaľ ide o elektrické vozidlá, spôsob, akým tieto elektromotory dodávajú výkon, znamená, že krútiaci moment je k dispozícii okamžite, čomu autá ICE nemôžu ani len začať konkurovať.
Výhody, ktoré majú elektromotory oproti spaľovacím motorom
Prvou zjavnou výhodou elektromotorov oproti spaľovacím motorom je drastické zníženie pohyblivých častí. Ak sa pozriete na akúkoľvek základnú animáciu plynového motora verzus otáčanie elektromotora, okamžite si všimnete, o koľko komplikovanejší je proces plynového motora. Zníženie počtu pohyblivých častí priamo súvisí s údržbou týchto rôznych elektrární.
S elektromotorom sa toho naozaj veľa pokaziť nedá, najmä kvôli opotrebovaniu. Medzitým má spaľovací motor veľa pohyblivých častí, ktoré sa môžu pokaziť. To neznamená, že elektrický motor sa nemôže pokaziť, ale ak je bez mnohých častí, ktoré sa v motore poháňanom plynom pokazia, nebude potrebné ich vymieňať.
Jedným z hlavných nedostatkov v normálnych motoroch je rozvodová reťaz (alebo remeň), ktorá v elektromotore ani neexistuje. Ako už bolo spomenuté, prenos krútiaceho momentu je tiež veľkým plusom pre elektromobily, pretože dokážu poskytnúť okamžitý krútiaci moment, čo prispieva k dramatickému pocitu, ktorý získate pri zrýchľovaní elektromobilu.
Indukčné motory sú tu večne, ale stále sú revolučné
Srandovné na indukčných motoroch je to, že nie sú novým vynálezom pri akejkoľvek fantázii. Používajú sa všade už roky, ale v poslednej dobe sa týmto motorom dostáva uznania, ktoré si vždy zaslúžili, vďaka vlne elektrických vozidiel, ktoré ovládli naše cesty. Indukčný motor je po všetkých tých rokoch stále úžasným inžinierskym zázrakom a nový výskum a vývoj by ho mali urobiť ešte presvedčivejším.
