2009 var ``första året med elfordon.'' En förbränningsmotor får mekanisk energi (rotationskraft) genom en kemisk reaktion som kallas förbränning, men en motor omvandlar elektrisk energi direkt till mekanisk energi. I fallet med en EV-motor (elfordon) strömmar elektricitet genom statorn som är fäst vid höljet, och rotorn, som är en roterande kropp, tar emot elektriciteten som rotationsenergi.
Om man tittar på en motors rotation under mycket korta tidsperioder ser man att riktningen för den magnetiska kraften på statorsidan, där strömmen flyter, hela tiden förändras. Rotorsidan upprepar handlingen att "dras", sedan "separeras" och sedan "dras" igen. Detta beror på att denna metod är lämplig för att erhålla rotationsrörelse. Endast en sida behöver rotera. Med andra ord måste statorn vara gjord av ett material vars magnetisering vänds när strömriktningen vänds (ett mjukt magnetiskt material), och rotorn måste vara gjord av ett material vars magnetisering fortsätter att bibehållas även när riktningen av strömmen ändras (ett hårt magnetiskt material). material) krävs. Av denna anledning använder motorer elektromagnetiska stålplåtar för den yttre statorn och permanentmagneter för den roterande rotorn.
Fuji Heavy Industries plug-in Stella motor. Den delar samma design som Mitsubishi i-MiEV, men de detaljerade specifikationerna är annorlunda. Ryobi pressgjutna aluminiumhölje är dubbelt lager, med kylvattenpassager gjutna inuti. Kunskapen omfattar även hur man sätter in kärnan och hur man gjuter.
Motordel av Nissan Leaf. Som du kan se av storleken på fästet med armarna utsträckta från sida till sida, är motorn, som är ett metallblock, tyngre än den ser ut. Precis som med förbränningsmotorer är anledningen till att en 1 procents effektivitetsförbättring krävs för att minska denna vikt så mycket som möjligt.
Motorer för elbilar är extremt högpresterande och dyra. Dessutom krävs att den är lätt och mycket effektiv. Enligt motortillverkarna har EV-motorer "vansinniga prestandakrav".
Normalt används motorer ofta med en nästan konstant rotationshastighet. Rotationen av ett tågs motor ändras när tåget startar och stannar, men accelerationen är konstant och retardationen är också konstant. Hastigheter anges mellan stationer, och gradienter är också kända. Därför kan du svara genom att köra som programmerat. Men för elbilar som körs på allmänna vägar finns det inget fast antal varv efter antalet sekunder efter start. Även på samma väg förändras motorns arbete beroende på trafiksituationen. En motor vars rotation ständigt förändras kan inte användas i normala applikationer. Det är därför det är vansinnigt.
Statorn bildas genom att stapla många ultratunna elektromagnetiska stålplåtar. Ju tunnare den är, desto mer virvelströmsförlust kan dämpas, men en viss grad av tjocklek krävs för att bibehålla formnoggrannheten. Balansen beror på varje ståltillverkares kunnande. (ILLUSTR: Toshinao Kumagai)
För att hantera denna rotationsfluktuation smidigt måste statorsidan omedelbart växla magnetisering, men nästa ögonblick måste en stor kraft överföras till rotorsidan. Statorn kräver ett material som är mycket effektivt (låg förlust) och vars magnetisering lätt kan vändas. Detta är elektrisk stålplåt, som är ett mjukt magnetiskt material. I elbilar staplas elektromagnetiska stålplåtar med en tjocklek på {{0}},3 till 0,5 mm för att bilda en tjock platta. Det är för att undertrycka det. Ytorna på de ultratunna elektriska stålplåtarna är belagda och isolerade från varandra. Denna struktur minskar virvelströmsförlusten.
Å andra sidan används permanentmagneter på rotorsidan, som tar emot ström och genererar rotationskraft, men för elbilar, som har stora rotationsfluktuationer och strikta krav på "plötslig retardation" och "plötslig acceleration" samt hög rotation och stort vridmoment. När det gäller motorer, för det första är motorer av magnetvridmomenttyp med magneter anordnade runt rotorn inte lämpliga. För hybridfordon finns en magnetisk vridmomenttyp, men för rena elbilar används en kombination av magnetiskt vridmoment och reaktansvridmoment, med magneter anordnade så att permanentmagnetens magnetfält blir starkare med jämna mellanrum runt rotorn som är vänd mot statorn. yta. Det är en motortyp.
Kraftfulla magneter för sällsynta jordartsmetaller inbäddade i rotorn. Sättet de är arrangerade på påverkar motorns prestanda. Att placera en magnet nära den yttre periferin kommer att öka det magnetiska vridmomentet, men det i sig är inte lämpligt för elbilar. Magneterna är anordnade diagonalt för att utnyttja reaktansvridmomentet (som har en annan fas än magnetvridmomentet).
På bilden ovan är gröna permanentmagneter inbäddade i rotorn, och placeringen av dessa magneter är kunskapen. Dessutom är magneterna som används sällsynta jordartsmetaller vars komponenter inkluderar neodym, järn och bor, som är de starkaste bland permanentmagneter. Dysprosium tillsätts också för att undertrycka termisk avmagnetisering, vilket försvagar den magnetiska kraften på grund av värmen från hög rotation. Det sägs att tillsats av 1 procent dysprosium kan förbättra termisk avmagnetisering med cirka 15 grader, och sådana högpresterande magneter är viktiga för EV-motorer.
Att öka motoreffekten görs ofta i elfordon, men ett sätt att öka effekten med samma motor är att öka rotationshastigheten. Men om rotationen ökas är det troligt att termisk avmagnetisering inträffar. Ju högre rotationen är, desto svårare blir det att hantera det lilla gapet mellan rotorn och statorn. Bearbetningsprecision krävs för elektromagnetiska stålplåtar.
Tekniken för att massproducera högpresterande motorer är extremt avancerad. Det kräver inte bara designkunnande utan också hjälp med material. Vi behöver också hjälp med tillverkningsprocessen. Av denna anledning tillhandahåller många ståltillverkare elektriska stålplåtar med bearbetningsteknik inkluderad. På så sätt har motorprestanda förbättrats dramatiskt. Motorns hölje är tillverkat av aluminiumlegering, som är ett icke-magnetiskt material. Denna formdesign och bearbetning är också en massa kunskap.
