An elektromos motoregy olyan eszköz, amely az elektromos energiát mechanikai energiává alakítja, és Faraday első villanymotorjának feltalálása óta mindenhol képesek vagyunk élni az életünket e nélkül az eszköz nélkül.
Manapság az autók gyorsan átalakulnak a túlnyomórészt mechanikus eszközökből az elektromos meghajtású eszközökké, és a motorok használata egyre elterjedtebb az autókban. Sokan talán nem is tudják megtippelni, hogy hány motor van felszerelve az autójukban, és a következő bevezető segít felfedezni az autójában található motorokat.
Motorok alkalmazása autókban
Az autóban található motor helyének meghatározásához az elektromos ülés az ideális hely. A gazdaságos autókban a motorok jellemzően előre-hátra állíthatók, valamint háttámla-döntéssel rendelkeznek. A prémium autókban...villanymotorokvezérelheti a magasságállítást, például az ülés alsó részének dőlését, a deréktámaszt, a fejtámla állítását és az üléspárna keménységét, valamint egyéb olyan funkciókat, amelyek elektromos motorok nélkül is használhatók. Az elektromos motorokat használó egyéb ülésfunkciók közé tartozik az elektromos üléslehajtás és a hátsó ülések elektromos terhelése.
Az ablaktörlők a leggyakoribb példákelektromos motoralkalmazások modern autókban. Általában minden autóban van legalább egy ablaktörlő motor az első ablaktörlőkhöz. A hátsó ablaktörlők egyre népszerűbbek a terepjárókban és a pajtaajtós hátsó ablaktörlőknél, ami azt jelenti, hogy a legtöbb autóban megtalálhatók a hátsó ablaktörlők és a hozzájuk tartozó motorok. Egy másik motor ablakmosó folyadékot pumpál a szélvédőre, egyes autókban pedig a fényszórókhoz, amelyeknek saját kis ablaktörlőjük lehet.
Szinte minden autóban van egy ventilátor, amely keringeti a levegőt a fűtési és hűtési rendszerben; sok járműben két vagy több ventilátor található az utastérben. A magasabb kategóriájú járművekben az ülésekben is vannak ventilátorok a párnák szellőztetése és a hőelosztás érdekében.
Régebben az ablakokat gyakran kézzel nyitották és zárták, ma már azonban az elektromos ablakemelők elterjedtek. Minden ablakban rejtett motorok találhatók, beleértve a napfénytetőket és a hátsó ablakokat is. Az ezekhez az ablakokhoz használt aktuátorok lehetnek egyszerű relék, de a biztonsági követelmények (például akadályok vagy tárgyak érzékelése) intelligensebb, mozgásfigyelővel és hajtási erő korlátozással rendelkező aktuátorok használatához vezetnek.
A kéziről elektromosra való átállással az autózárak egyre kényelmesebbek. A motoros vezérlés előnyei közé tartoznak az olyan kényelmi funkciók, mint a távirányítású működtetés, valamint a fokozott biztonság és intelligencia, mint például az automatikus kireteszelés ütközés után. Az elektromos ablakemelőkkel ellentétben az elektromos ajtózáraknak meg kell tartaniuk a kézi működtetés lehetőségét, így ez befolyásolja a motor kialakítását és az elektromos ajtózár szerkezetét.
A műszerfalakon vagy műszerfalakon található kijelzők ugyan fénykibocsátó diódákká (LED-ek) vagy más típusú kijelzőkké fejlődhettek, de ma már minden műszerfal és mérőeszköz kisméretű villanymotorokat használ. A kényelmet biztosító kategóriába tartozó egyéb motorok közé tartoznak az olyan gyakori funkciók, mint az oldalsó tükrök behajtása és helyzetének beállítása, valamint a hangulatosabb alkalmazások, mint például a kabriótetők, a behúzható pedálok és az üveg elválasztók a vezető és az utas között.
A motorháztető alatt számos más helyen is egyre elterjedtebbek a villanymotorok. Sok esetben a villanymotorok váltják fel a szíjhajtású mechanikus alkatrészeket. Ilyenek például a hűtőventilátorok, az üzemanyag-szivattyúk, a vízszivattyúk és a kompresszorok. Számos előnye van annak, ha ezeket a funkciókat szíjhajtásról elektromos meghajtásra cseréljük. Az egyik az, hogy a hajtómotorok használata a modern elektronikus berendezésekben energiahatékonyabb, mint a szíjak és szíjtárcsák használata, ami olyan előnyökkel jár, mint a jobb üzemanyag-hatékonyság, a kisebb súly és az alacsonyabb károsanyag-kibocsátás. Egy másik előny, hogy a szíjak helyett a villanymotorok használata nagyobb szabadságot biztosít a mechanikai tervezésben, mivel a szivattyúk és ventilátorok rögzítési helyét nem kell korlátozni a kígyószíjjal, amelyet minden egyes szíjtárcsához rögzíteni kell.
Trendek a járműbe épített motortechnológiában
Az elektromos motorok nélkülözhetetlenek a fenti ábrán jelölt helyeken, és ezt követően, ahogy az autó egyre elektronikusabbá válik, valamint az autonóm vezetés és az intelligencia fejlődése is előrehalad, egyre gyakrabban fognak elektromos motorokat használni az autókban, és a hajtáslánchoz használt motorok típusa is változik.
Míg korábban a legtöbb autómotor szabványos 12 V-os autóipari rendszert használt, mostanra a kettős feszültségű 12 V-os és 48 V-os rendszerek egyre elterjedtebbek, lehetővé téve a nagyobb áramterhelések egy részének eltávolítását a 12 V-os akkumulátorról. A 48 V-os tápegység használatának előnye a négyszeres áramcsökkenés azonos teljesítmény mellett, valamint a kábelek és a motortekercsek súlyának csökkenése. A nagy áramterhelésű alkalmazások, amelyek 48 V-ra frissíthetők, például az indítómotorok, turbófeltöltők, üzemanyag-szivattyúk, vízszivattyúk és hűtőventilátorok. Egy 48 V-os elektromos rendszer elhelyezése ezekhez az alkatrészekhez körülbelül 10 százalékos üzemanyag-megtakarítást eredményezhet.
Motortípusok megértése
A különböző alkalmazásokhoz különböző motorok szükségesek, és a motorokat többféleképpen is kategorizálhatjuk.
1. Üzemi áramforrás szerinti osztályozás - A motor üzemi áramforrása alapján egyenáramú és váltakozó áramú motorokra osztható. Ezek közül a váltakozó áramú motorokat egyfázisú motorokra és háromfázisú motorokra is osztják.
2. Működési elv szerint - a motorok felépítése és működési elve szerint oszthatók egyenáramú motorra, aszinkron motorra és szinkron motorra. A szinkron motorok feloszthatók állandó mágneses szinkron motorokra, reluktancia szinkron motorokra és hiszterézis motorokra. Az aszinkron motorok indukciós motorra és váltakozó áramú kommutátoros motorra oszthatók.
3. Besorolás az indítási és futási mód szerint - az indítási és futási mód szerint a motorok feloszthatók kondenzátoros indítású egyfázisú aszinkron motorra, kondenzátoros indítású egyfázisú aszinkron motorra, kondenzátoros indítású egyfázisú aszinkron motorra és osztott fázisú egyfázisú aszinkron motorra.
4. Felhasználás szerinti osztályozás - a villanymotorok felhasználás szerint hajtómotorokra és vezérlőmotorokra oszthatók. A hajtómotorok elektromos szerszámokra (beleértve a fúró-, polírozó-, csiszoló-, hornyoló-, vágó-, dörzsárazó- és egyéb szerszámokat), elektromos háztartási gépekre (beleértve a mosógépeket, elektromos ventilátorokat, hűtőszekrényeket, légkondicionálókat, magnókat, videomagnókat, videomagnókat, DVD-lejátszókat, porszívókat, fényképezőgépeket, hajszárítókat, elektromos borotvákat stb.) és egyéb általános célú kisgépekre és berendezésekre (beleértve a különféle kis szerszámgépeket, kisgépeket, orvosi berendezéseket, elektronikus eszközöket stb.) oszthatók. A vezérlőmotorok léptetőmotorokra és szervomotorokra oszthatók.
5. A rotor szerkezete szerinti osztályozás - a rotor szerkezete szerinti motorokat ketreces indukciós motorra (a régi szabványt mókusketreces aszinkronmotornak nevezik) és huzaltekercses rotoros indukciós motorra (a régi szabványt huzaltekercses aszinkronmotornak nevezik) oszthatjuk.
6. Üzemi sebesség szerinti osztályozás - az üzemi sebesség szerinti motorok nagy sebességű motorokra, alacsony sebességű motorokra, állandó sebességű motorokra és fordulatszámú motorokra oszthatók.
Jelenleg a gépjármű karosszéria-alkalmazásokban használt motorok többsége kefés egyenáramú motorokat használ, ami egy hagyományos megoldás. Ezek a motorok egyszerűen hajthatók és viszonylag olcsók a kefék által biztosított kommutációs funkciónak köszönhetően. Bizonyos alkalmazásokban a kefe nélküli egyenáramú (BLDC) motorok jelentős előnyöket kínálnak a teljesítménysűrűség tekintetében, ami csökkenti a súlyt, jobb üzemanyag-takarékosságot és alacsonyabb kibocsátást biztosít, és a gyártók a BLDC motorokat választják az ablaktörlőkben, az utastér fűtésében, szellőztetésében és légkondicionáló (HVAC) ventilátoraiban és szivattyúiban. Ezekben az alkalmazásokban a motorok általában hosszú ideig működnek, ahelyett, hogy tranziens üzemmódban lennének, mint például az elektromos ablakemelők vagy az elektromos ülések, ahol a kefés motorok egyszerűsége és költséghatékonysága továbbra is előnyös.
Elektromos járművekhez alkalmas villanymotorok
Az üzemanyag-takarékos járművekről a tisztán elektromos járművekre való áttérés a motorok szívét fogja jelenteni.
Az elektromos jármű szíve a motorhajtás, amely egy motorból, egy teljesítményátalakítóból, különféle érzékelőkből és egy tápegységből áll. Az elektromos járművekhez alkalmas motorok közé tartoznak: egyenáramú motorok, kefe nélküli egyenáramú motorok, aszinkronmotorok, állandó mágneses szinkronmotorok és reluktanciamotorok.
Az egyenáramú motor olyan motor, amely az egyenáramú elektromos energiát mechanikai energiává alakítja, és jó fordulatszám-szabályozási teljesítménye miatt széles körben használják az elektromos erőátvitelben. Jellemzői a nagy indítónyomaték és a viszonylag egyszerű vezérlés, ezért minden olyan gép alkalmas egyenáramú motor használatára, amely nagy terhelés alatt indul, vagy egyenletes fordulatszám-szabályozást igényel, például nagy megfordítható hengerművek, csörlők, elektromos mozdonyok, villamosok stb.
A kefe nélküli egyenáramú motor nagyon jól illeszkedik az elektromos járművek terhelési karakterisztikájához, alacsony fordulatszámú, nagy nyomatékkarakterisztikájú, nagy indítónyomatékot biztosít, így megfelel az elektromos járművek gyorsulási követelményeinek, ugyanakkor alacsony, közepes és nagy sebességtartományban is képes működni, valamint magas hatásfok-karakterisztikával rendelkezik, alacsony terhelésű körülmények között is nagy hatásfokkal működik. Hátránya, hogy maga a motor összetettebb, mint egy váltakozó áramú motor, és a vezérlő is összetettebb, mint egy kefés egyenáramú motoré.
Az aszinkronmotor, azaz az indukciós motor olyan eszköz, amelyben a forgórészt forgó mágneses mezőbe helyezik, és a forgó mágneses mező hatására forgó nyomaték keletkezik, így a forgórész forog. Az aszinkronmotor szerkezete egyszerű, könnyen gyártható és karbantartható, közel állandó sebességű terhelési karakterisztikával rendelkezik, és a legtöbb ipari és mezőgazdasági termelőgép ellenállási követelményeinek megfelel. Az aszinkronmotor fordulatszáma és forgó mágneses mezőjének szinkronsebessége azonban rögzített, így a fordulatszám-szabályozás gyenge, nem olyan gazdaságos, mint az egyenáramú motoroké, és rugalmas. Ezenkívül nagy teljesítményű, alacsony sebességű alkalmazásokban az aszinkronmotorok nem olyan ésszerűek, mint a szinkronmotorok.
Az állandó mágneses szinkronmotor egy olyan szinkronmotor, amely állandó mágnesek gerjesztésével szinkron forgó mágneses mezőt hoz létre. A forgó mágnesek rotorként működve forgó mágneses mezőt generálnak, és a háromfázisú állórész tekercsek a forgó mágneses mező hatására az armatúrán keresztül reagálnak, háromfázisú szimmetrikus áramokat indukálva. Az állandó mágneses motor kis méretű, könnyű, kis forgási tehetetlenséggel és nagy teljesítménysűrűséggel rendelkezik, ami alkalmas korlátozott helyigényű elektromos járművekhez. Ezenkívül nagy nyomaték-inercia aránnyal, erős túlterhelhetőségsel és nagy kimeneti nyomatékkal rendelkezik, különösen alacsony fordulatszámokon, ami alkalmas a számítógépes járművek indítási gyorsítására. Ezért az állandó mágneses motorok általánosan elismertek a hazai és külföldi elektromos járműszekciókban, és számos elektromos járműben használják őket. Például Japánban a legtöbb elektromos járművet állandó mágneses motorok hajtják, amelyeket a Toyota Prius hibridben használnak.
Közzététel ideje: 2024. január 31.