Tipos de motores de motor eléctrico y sus características.

El motor del vehículo eléctrico convierte la energía eléctrica de la fuente de energía en energía mecánica, a través de la transmisión o acciona directamente las ruedas y los dispositivos de trabajo. ¿Cuáles son los tipos de motores eléctricos? ¿Cuáles son las características de cada uno?

Introducción básica del motor de vehículo eléctrico.

Motor: se refiere a todas las máquinas que convierten la energía mecánica en energía eléctrica y la energía eléctrica en energía mecánica. Específicamente se refiere a generadores, máquinas eléctricas y motores eléctricos.

Motor eléctrico: Un motor, comúnmente conocido como motor, es un dispositivo eléctrico que convierte la energía eléctrica en energía mecánica y puede usar energía mecánica para generar energía cinética para impulsar otros dispositivos.

Dado que los vehículos eléctricos utilizan baterías eléctricas como fuente de energía montada en el vehículo, su capacidad es limitada. Para extender el rango de conducción tanto como sea posible, la mayoría de los sistemas de propulsión utilizan tecnología de retroalimentación de energía, es decir, la energía cinética de la pérdida de la rueda a través del controlador durante el frenado del vehículo. Se hace retroalimentación a la batería y el motor está en un estado de generación, entregando la electricidad emitida a la batería. Por tanto, el conductor de un coche eléctrico debería llamarse motor, no el motor al que estamos acostumbrados. Por ejemplo, el motor de rotor compuesto de suspensión magnética de doble estator utilizado por Zhongda Qingshan puede convertir la energía eléctrica en energía mecánica y la energía mecánica en energía eléctrica.

Tipo de motor de vehículo eléctrico y sus características.

Clasificación motora

Además de la función de generación de energía, el motor eléctrico del coche eléctrico funciona principalmente como motor eléctrico, por lo que lo clasificamos por motor eléctrico: (solo para clasificación simple)

1, según el tipo de potencia de trabajo: se puede dividir en motor DC y motor AC.

CORRIENTE CONTINUA:

De acuerdo con la estructura y el principio de funcionamiento, se puede dividir en: motor de CC sin escobillas y motor de CC con escobillas.

También se puede dividir en motor DC de imán permanente y motor DC electromagnético.

El motor de CC de imán permanente se divide en motores de CC de imán permanente de tierras raras, ferrita y AlNiCo.

Los motores de CC electromagnéticos se dividen además en motores de CC excitados en serie, excitados en derivación, excitados por separado y excitados por compuestos según el modo de excitación.

Los motores de CA se pueden dividir en: motores monofásicos y motores trifásicos

2, de acuerdo con la estructura y el principio de funcionamiento: se puede dividir en motor de CC, motor asíncrono, motor síncrono.

La velocidad del rotor de un motor asíncrono es siempre ligeramente menor que la velocidad síncrona del campo magnético giratorio.

La velocidad del rotor del motor síncrono siempre se mantiene a la velocidad síncrona independientemente de la carga.

3. De acuerdo con el propósito, hay un motor de accionamiento y un motor de control.

4. Según la velocidad de funcionamiento, hay un motor de alta velocidad, un motor de baja velocidad, un motor de velocidad constante y un motor de regulación de velocidad.

Los motores de baja velocidad se clasifican además en motores de reducción de engranajes, motores de reducción electromagnética, motores de torsión y motores síncronos de claw-pole.

Principio de funcionamiento del motor de coche eléctrico

1, motor de CA

El motor asíncrono monofásico separa la corriente alterna monofásica en otra corriente alterna con una diferencia de fase de 90 grados por cambio de fase capacitivo. Las dos fases de corriente alterna se alimentan respectivamente a dos o cuatro conjuntos de devanados de bobinas del motor y se forma un campo magnético giratorio en el motor. El campo magnético giratorio genera una corriente inducida en el rotor del motor, y el campo magnético generado por la corriente inducida es opuesto a la dirección del campo magnético giratorio y es girado por el campo magnético. Push-pull entra en estado giratorio. Dado que el rotor debe cortar las líneas magnéticas de fuerza para generar la corriente inducida, la velocidad del rotor debe ser menor que la velocidad magnética de rotación, por lo que se denomina motor asíncrono.

El motor asíncrono trifásico no tiene que ser desfasado por el condensador, y tiene corriente alterna trifásica con una diferencia de 120 grados, por lo que el campo magnético giratorio generado es más uniforme y más eficiente.

El campo magnético del motor de CA síncrono de imán permanente es generado por un imán permanente, y la bobina del rotor es alimentada por un cepillo. La velocidad y la frecuencia de la corriente alterna están en relaciones múltiples (fraccionarias) (dependiendo del número de devanados de la bobina del rotor), por lo que se llama motor síncrono.

La bobina del rotor funciona con un cepillo y el estator genera un campo magnético giratorio a través del devanado de la bobina. La relación en serie y en paralelo de la bobina del rotor y la bobina del estator se denominan respectivamente motores de excitación en serie y de excitación en paralelo.

2, motor de CC

El motor de CC tiene dos partes: un estator y un rotor. El estator tiene polos magnéticos (devanado o imán permanente). El rotor tiene devanados. Después de la activación, se forma un campo magnético (polo magnético) en el rotor y existe un ángulo entre el estator y el polo magnético del rotor. El motor gira por atracción mutua de un campo magnético de rotor fijo (entre el polo N y el polo S). Al cambiar la posición de la escobilla, se puede cambiar el ángulo del polo del estator (asumiendo que el punto de inicio del polo magnético del estator, el polo magnético del rotor está en el otro lado, y la dirección del polo magnético de el rotor apuntando al polo del estator es la dirección de rotación del motor) La dirección del motor cambia así la dirección de rotación del motor.

Estructura del motor del vehículo eléctrico

1. Motor de CC de imán permanente:

Consiste en un polo de estator, un rotor, un cepillo, una carcasa y similares.

Los polos del estator están hechos de imanes permanentes (imanes permanentes) y están hechos de ferrita, aluminio-níquel-cobalto, neodimio-hierro-boro o similares. Según su forma estructural, se puede dividir en tipo cilíndrico y tipo teja.

El rotor generalmente está laminado con láminas de acero al silicio, y el alambre esmaltado se enrolla entre las dos ranuras del núcleo del rotor (tres ranuras tienen tres devanados) y las juntas se sueldan respectivamente a la pieza metálica del conmutador.

El cepillo es un componente conductor que conecta la fuente de alimentación y el devanado del rotor. El cepillo del motor de imán permanente utiliza una sola hoja de metal o un cepillo de grafito metálico o un cepillo de grafito electroquímico.

2, motor de CC sin escobillas:

Consiste en un rotor de imán permanente, un estator de bobinado multipolar, un sensor de posición y similares.

Los motores de CC sin escobillas se caracterizan por tener dispositivos de conmutación semiconductores sin escobillas (como elementos Hall) para la conmutación electrónica, es decir, los dispositivos de conmutación electrónicos reemplazan las escobillas y conmutadores de contacto tradicionales. Tiene las ventajas de alta confiabilidad, sin chispa de conmutación y bajo ruido mecánico.

El sensor de posición conmuta la corriente del devanado del estator en un cierto orden de acuerdo con el cambio de posición del rotor (detecta la posición del polo del rotor en relación con el devanado del estator y genera una señal de detección de posición en la posición determinada, que es procesada por el circuito de conversión de señal. Controla el circuito del interruptor de potencia para cambiar la corriente del devanado de acuerdo con una determinada relación lógica).

Los sensores de posición están disponibles en tipos magnéticos, fotoeléctricos y electromagnéticos.

Un motor de CC sin escobillas que utiliza un sensor de posición sensible al magnetismo, el elemento sensor magnético (como un elemento Hall, un diodo sensible al magnetismo, un diodo sensible al magnetismo, un magnetorresistor o un ASIC) se monta en el conjunto del estator. Detectar el cambio del campo magnético generado cuando el imán permanente y el rotor giran. Los vehículos eléctricos polivalentes son elementos de Hall.

Un motor de CC sin escobillas que utiliza un sensor de posición fotoeléctrico tiene un dispositivo de sensor fotoeléctrico dispuesto en una determinada posición en el conjunto del estator, y una placa de protección de luz está montada en el rotor, y la fuente de luz es un diodo emisor de luz o una bombilla pequeña. Cuando el rotor gira, los componentes fotosensibles en el estator generarán intermitentemente señales de pulso a una cierta frecuencia debido a la acción de la visera.

Usando el motor de CC sin escobillas del sensor de posición electromagnético, los sensores electromagnéticos están instalados en las partes componentes del estator (como el transformador de acoplamiento, cerca del interruptor, circuito de resonancia LC, etc.), cuando la posición del rotor del imán permanente cambia, el efecto electromagnético Hacer que el sensor electromagnético produzca una señal de modulación de alta frecuencia (la amplitud cambia con la posición del rotor).

La tensión de funcionamiento de los devanados del estator es proporcionada por un circuito de conmutación electrónico controlado por la salida del sensor de posición.

Características del motor de vehículos eléctricos

El motor de accionamiento para vehículos eléctricos es diferente de los motores industriales convencionales. El motor de accionamiento de un vehículo eléctrico generalmente requiere arranque / parada frecuente, aceleración / desaceleración, alto par requerido para baja velocidad o ascenso, bajo par requerido para alta velocidad y amplio rango de cambio. Los motores industriales generalmente se optimizan en los puntos de operación nominales. Por lo tanto, los motores de propulsión de vehículos eléctricos son únicos y deben clasificarse por separado.

Requisitos del motor de vehículos eléctricos

Tienen requisitos especiales en términos de requisitos de carga, rendimiento técnico y entorno de trabajo:

1. El motor de accionamiento del vehículo eléctrico necesita una sobrecarga de 4 a 5 veces para cumplir con los requisitos de aceleración o ascenso a corto plazo; Los motores industriales solo requieren una sobrecarga 2 veces mayor.

2. Se requiere que la velocidad máxima de los vehículos eléctricos alcance 4-5 veces la velocidad básica cuando circulan por la carretera, mientras que los motores industriales solo necesitan alcanzar una potencia constante, que es el doble de la velocidad básica.

3. El motor de accionamiento del vehículo eléctrico debe diseñarse de acuerdo con el estilo de conducción del modelo y el conductor, y el motor industrial solo debe diseñarse de acuerdo con el modo de trabajo típico.

4. El motor de accionamiento del vehículo eléctrico requiere una alta densidad de potencia (generalmente requerida para alcanzar 1kw / kg) y un buen mapa de eficiencia (alta eficiencia en un amplio rango de velocidad y par), lo que puede reducir el peso del vehículo Para extender el rango de manejo; Los motores industriales generalmente consideran la densidad de potencia, la eficiencia y el costo, y optimizan la eficiencia cerca del punto de operación nominal.

5. Los motores de propulsión de vehículos eléctricos requieren alta capacidad de control, alta precisión en estado estacionario y buen rendimiento dinámico; Los motores industriales tienen solo un requisito de rendimiento específico.

6. El motor de propulsión del vehículo eléctrico se instala en el vehículo de motor con poco espacio y funciona en entornos hostiles como altas temperaturas, mal tiempo y vibraciones frecuentes. Los motores industriales suelen trabajar en una posición fija.

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