An elektrisk motorer en enhet som omdanner elektrisk energi til mekanisk energi, og siden Faradays oppfinnelse av den første elektriske motoren har vi kunnet leve livene våre uten denne enheten overalt.
Nå for tiden går biler raskt fra å være hovedsakelig mekaniske til elektrisk drevne enheter, og bruken av motorer i biler blir mer og mer utbredt. Mange klarer kanskje ikke å gjette hvor mange motorer som er montert i bilen deres, og den følgende introduksjonen vil hjelpe deg med å oppdage motorene i bilen din.
Bruksområder for motorer i biler
For å finne ut hvor motoren er i bilen din, er det elektriske setet det ideelle stedet å finne den. I økonomibiler sørger motorene vanligvis for justering fremover og bakover og ryggstøttevinkel. I premiumbiler,elektriske motorerkan kontrollere høydejustering, for eksempel justering av setebunnens lens, korsryggstøtte, justering av nakkestøtten og justering av setefastheten, blant andre funksjoner som kan brukes uten elektriske motorer. Andre setefunksjoner som bruker elektriske motorer inkluderer elektrisk nedfelling av setene og elektrisk belastning av baksetene.
Vindusviskere er det vanligste eksemplet påelektrisk motorbruksområder i moderne biler. Vanligvis har hver bil minst én vindusviskermotor for vindusviskerne foran. Bakruteviskere blir stadig mer populære blant SUV-er og biler med bakdører, noe som betyr at bakruteviskere og tilhørende motorer finnes i de fleste biler. En annen motor pumper spylervæske til frontruten, og i noen biler til frontlyktene, som kan ha sin egen lille vindusvisker.
Nesten alle biler har en vifte som sirkulerer luft gjennom varme- og kjølesystemet; mange kjøretøy har to eller flere vifter i kupeen. Dyrere kjøretøy har også vifter i setene for puteventilasjon og varmefordeling.
Tidligere ble vinduer ofte åpnet og lukket manuelt, men nå er elektriske vinduer vanlige. Skjulte motorer er plassert i hvert vindu, inkludert soltak og bakruter. Aktuatorene som brukes til disse vinduene kan være så enkle som reléer, men sikkerhetskrav (som å oppdage hindringer eller klemme gjenstander) fører til bruk av smartere aktuatorer med bevegelsesovervåking og drivkraftbegrensning.
Billåser blir stadig mer praktiske når man går fra manuell til elektrisk styring. Fordelene med motorisert kontroll inkluderer praktiske funksjoner som fjernbetjening og forbedret sikkerhet og intelligens, som automatisk opplåsing etter en kollisjon. I motsetning til elektriske vinduer må elektriske dørlåser beholde muligheten for manuell betjening, så dette påvirker utformingen av motoren og strukturen til den elektriske dørlåsen.
Indikatorer på dashbord eller instrumentpaneler kan ha utviklet seg til lysdioder (LED-er) eller andre typer displayer, men nå bruker alle visere og målere små elektriske motorer. Andre motorer i kategorien for komfort inkluderer vanlige funksjoner som innfelling og justering av sidespeil, samt mer stemningsfulle applikasjoner som kabriolettak, innfellbare pedaler og glassdelere mellom fører og passasjer.
Under panseret blir elektriske motorer stadig mer vanlige en rekke andre steder. I mange tilfeller erstatter elektriske motorer remdrevne mekaniske komponenter. Eksempler inkluderer radiatorvifter, drivstoffpumper, vannpumper og kompressorer. Det er flere fordeler med å endre disse funksjonene fra remdrift til elektrisk drift. En av dem er at bruk av drivmotorer i moderne elektronisk utstyr er mer energieffektivt enn å bruke remmer og trinser, noe som resulterer i fordeler som forbedret drivstoffeffektivitet, redusert vekt og lavere utslipp. En annen fordel er at bruk av elektriske motorer i stedet for remmer gir mer frihet i mekanisk design, ettersom monteringsstedene for pumper og vifter ikke trenger å begrenses av den serpentinremmen som må festes til hver trinse.
Trender innen motorteknologi i kjøretøy
Elektriske motorer er uunnværlige på stedene som er markert i diagrammet ovenfor, og etter hvert som bilen blir mer elektronisk og det gjøres fremskritt innen autonom kjøring og intelligens, vil elektriske motorer bli brukt mer og mer i bilen, og typen motorer for driften endrer seg også.
Mens de fleste bilmotorer tidligere brukte standard 12V-systemer i biler, blir nå doble spenningssystemer på 12V og 48V vanlige. Doble spenningssystemer gjør det mulig å fjerne noe av den høyere strømbelastningen fra 12V-batteriet. Fordelen med å bruke en 48V-forsyning er en firedobbel reduksjon i strøm for samme effekt, og den medfølgende reduksjonen i vekt på kabler og motorviklinger. Bruksområder med høy strømbelastning som kan oppgraderes til 48V-effekt inkluderer startmotorer, turboladere, drivstoffpumper, vannpumper og kjølevifter. Å installere et 48V elektrisk system for disse komponentene kan spare omtrent 10 prosent i drivstofforbruket.
Forstå motortyper
Ulike applikasjoner krever forskjellige motorer, og motorer kan kategoriseres på en rekke måter.
1. Klassifisering basert på driftsstrømkilde - Avhengig av motorens driftsstrømkilde, kan den klassifiseres i likestrømsmotorer og vekselstrømsmotorer. Blant disse er vekselstrømsmotorer også delt inn i enfasede motorer og trefasemotorer.
2. I henhold til arbeidsprinsippet - i henhold til den forskjellige strukturen og arbeidsprinsippet kan motoren deles inn i likestrømsmotor, asynkronmotor og synkronmotor. Synkronmotorer kan også deles inn i permanentmagnetsynkronmotorer, reluktanssynkronmotorer og hysteresemotorer. Asynkronmotorer kan deles inn i induksjonsmotorer og vekselstrømskommutatormotorer.
3. Klassifisering i henhold til start- og driftsmodus - Motoren i henhold til start- og driftsmodus kan deles inn i kondensatorstartet enfaset asynkronmotor, kondensatordrevet enfaset asynkronmotor, kondensatorstartet enfaset asynkronmotor og deltfaset enfaset asynkronmotor.
4. Klassifisering etter bruk - elektriske motorer kan deles inn i drivmotorer og kontrollmotorer etter bruk. Drivmotorer er delt inn i elektroverktøy (inkludert boring, polering, sliping, sporing, skjæring, opprømming og andre verktøy) med elektriske motorer, husholdningsapparater (inkludert vaskemaskiner, elektriske vifter, kjøleskap, klimaanlegg, båndopptakere, videospillere, videoopptakere, DVD-spillere, støvsugere, kameraer, hårfønere, elektriske barbermaskiner, etc.) med elektriske motorer og andre generelle små maskiner og utstyr (inkludert en rekke små maskinverktøy, små maskiner, medisinsk utstyr, elektroniske instrumenter, etc.). Kontrollmotorer er delt inn i trinnmotorer og servomotorer.
5. Klassifisering i henhold til rotorens struktur - motoren i henhold til rotorens struktur kan deles inn i burinduksjonsmotor (den gamle standarden kalles kortslutningsmotor med asynkron motor) og trådviklet rotorinduksjonsmotor (den gamle standarden kalles trådviklet asynkronmotor).
6. Klassifisering i henhold til driftshastighet - Motoren kan deles inn i høyhastighetsmotorer, lavhastighetsmotorer, konstanthastighetsmotorer og hastighetsmotorer i henhold til driftshastigheten.
For tiden bruker de fleste motorer i bilkarosseriapplikasjoner børstede likestrømsmotorer, som er en tradisjonell løsning. Disse motorene er enkle å drive og relativt rimelige på grunn av kommuteringsfunksjonen som børstene gir. I noen applikasjoner tilbyr børsteløse likestrømsmotorer (BLDC) betydelige fordeler når det gjelder effekttetthet, noe som reduserer vekt og gir bedre drivstofføkonomi og lavere utslipp, og produsenter velger å bruke BLDC-motorer i vindusviskere, kupévarme, ventilasjons- og klimaanleggsvifter (HVAC) og pumper. I disse applikasjonene har motorer en tendens til å kjøre over lange perioder i stedet for kortvarig drift som elektriske vinduer eller elektriske seter, der enkelheten og kostnadseffektiviteten til børstede motorer fortsatt er fordelaktig.
Elektriske motorer egnet for elektriske kjøretøy
Overgangen fra drivstoffeffektive kjøretøy til rent elektriske kjøretøy vil føre til et skifte til motordrevne motorer i hjertet av bilen.
Motordriftssystemet er hjertet i et elektrisk kjøretøy, som består av en motor, en strømomformer, diverse deteksjonssensorer og en strømforsyning. Egnede motorer for elektriske kjøretøy inkluderer: likestrømsmotorer, børsteløse likestrømsmotorer, asynkronmotorer, permanentmagnetsynkronmotorer og reluktansmotorer.
En likestrømsmotor er en motor som omdanner elektrisk likestrømsenergi til mekanisk energi, og den er mye brukt i elektrisk kraftmotstand på grunn av sin gode hastighetsreguleringsytelse. Den har også egenskapene til stort startmoment og relativt enkel kontroll, derfor er alle maskiner som starter under tung belastning eller krever jevn hastighetsregulering, for eksempel store reversible valseverk, vinsjer, elektriske lokomotiver, trikker og så videre, egnet for bruk av likestrømsmotorer.
Børsteløs likestrømsmotor er veldig i tråd med belastningsegenskapene til elektriske kjøretøy. Med lavhastighets store dreiemomentegenskaper kan den gi et stort startmoment for å møte akselerasjonskravene til elektriske kjøretøy. Samtidig kan den kjøre i lavt, middels og høyt hastighetsområde, og har også høy effektivitet under lette belastningsforhold. Ulempen er at selve motoren er mer kompleks enn en vekselstrømsmotor, og kontrolleren er mer kompleks enn en børstet likestrømsmotor.
En asynkronmotor, dvs. induksjonsmotor, er en enhet der rotoren er plassert i et roterende magnetfelt, og under påvirkning av det roterende magnetfeltet oppnås et roterende dreiemoment, og dermed roterer rotoren. Asynkronmotorens struktur er enkel, lett å produsere og vedlikeholde, den har tilnærmet konstant hastighetsbelastningsegenskaper, og kan oppfylle kravene til de fleste industrielle og landbruksmaskiners luftmotstand. Imidlertid har asynkronmotorens hastighet og dens roterende magnetfelts synkrone hastighet en fast rotasjonshastighet, og dermed er hastighetsreguleringen dårlig, ikke like økonomisk som likestrømsmotorer, fleksibel. I tillegg er asynkronmotorer ikke like rimelige som synkronmotorer i applikasjoner med høy effekt og lav hastighet.
En permanentmagnetsynkronmotor er en synkronmotor som genererer et synkront roterende magnetfelt ved eksitering av permanentmagneter, som fungerer som en rotor for å generere et roterende magnetfelt, og trefase-statorviklingene reagerer gjennom ankeret under påvirkning av det roterende magnetfeltet, og induserer trefase-symmetriske strømmer. Permanentmagnetmotoren er liten i størrelse, lett i vekt, med liten roterende treghet og høy effekttetthet, noe som er egnet for elektriske kjøretøy med begrenset plass. I tillegg har den et stort dreiemoment-treghetsforhold, sterk overbelastningskapasitet og et stort utgangsmoment, spesielt ved lave rotasjonshastigheter, noe som er egnet for oppstartsakselerasjon av datastyrte kjøretøy. Derfor har permanentmagnetmotorer blitt generelt anerkjent av innenlandske og utenlandske elbilforetak og har blitt brukt i en rekke elektriske kjøretøy. For eksempel drives de fleste elektriske kjøretøy i Japan av permanentmagnetmotorer, som brukes i Toyota Prius hybrid.
Publisert: 31. januar 2024