Hiç şüphesiz kalkınma elektrikli araçlar elektrik motorları alanında daha fazla olanak sağlayan teknolojik gelişmelerin etkisiyle hızla ilerlemiştir. verimlilik ve sürdürülebilirlik. Büyük ilerlemeye rağmen birçok kişi hala tam olarak bilmiyor Bir elektrik motoru nasıl çalışır.
Bu yazımızda elektrik motorlarının nasıl çalıştığını, ana bileşenlerinin neler olduğunu, nasıl evrimleştiğini, mevcut elektrik motorlarının farklı tiplerini ve geleneksel içten yanmalı motorlara göre sundukları avantajları detaylı bir şekilde anlatacağız.
Elektrikli araçlar
Basit tasarımı ve güvenilirliğiyle öne çıkan elektrik motorları, modern araçlarda kullanımı giderek artıyor. düşük bakım, daha az hareketli parça ve geleneksel bir dişli kutusunun olmaması. Bu motorların sunduğu avantajlar otomotiv sektörünün ve kamuoyunun ilgisini çekmiştir.
İlk elektrikli araçların tarihi, Robert Anderson'ın aküyle çalışan bir arabayı icat ettiği 1839 yılına kadar uzanıyor. Daha yakın zamanlarda, şirketler gibi Tesla sundukları faydalar sayesinde elektrik motorlarının tanıtımında kilit rol oynamıştır. emisyon yokluğu ve bakım ihtiyacını azaltır. Tesla, elektrik motorlarının, ön cam silecekleri veya fren hidroliği gibi küçük bileşenler dışında yağ rezervuarlarına ihtiyaç duymadığını açıkça belirtti.
Bir elektrik motorunun parçaları
Bir cihazın işleyişini anlamak için Elektrik motoruÖncelikle onu oluşturan farklı parçaları bilmek önemlidir. İçten yanmalı motordaki elemanların aynısını bulamasak da (pistonlar veya egzoz sistemleri gibi), motorun doğru şekilde çalışmasını sağlayan temel unsurlar vardır:
- Dahili şarj cihazı: Şarj kaynağından gelen alternatif akımı (AC) doğru akıma (DC) dönüştürerek aracın aküsünde depolar.
- Dönüştürücü: Hızlanma sırasında ve tam tersine rejeneratif frenleme sırasında motora güç sağlamak için doğru akımı (DC) alternatif akıma (AC) dönüştürür.
- Elektrik motoru: Bu motor elektrik enerjisini harekete dönüştürmekten sorumludur. Yani akülerden gelen enerjiyi aracı hareket ettirmek için kinetik enerjiye dönüştürür.
- pil: Motorun arabayı hareket ettirmek için kullandığı elektrik enerjisini depolar.
Bu dört bileşen, bir elektrikli arabayı çalıştıran enerjiyi sağlamak için sinerji içinde çalışarak karmaşık yanma sistemlerini daha verimli ve arızaya daha az eğilimli bir tasarımla değiştirir.
Bir elektrik motoru nasıl çalışır?
Bir cihazın çalışma prensibi Elektrik motoru iki ana bileşen arasındaki etkileşime dayanmaktadır: emlakçı y el rotor. Stator sabit tutulur ve içinden elektrik akımının aktığı sargılar içerir. Bu akım akışı bir dönen manyetik alanMıknatıs içerebilen veya indüklenmiş bir manyetik alan üreten bir yapının parçası olabilen, rotorun hareketini indükleyen.
Rotor döndüğünde hareket yaratılarak aracın tekerleklerinin bir dişli sistemi tarafından tahrik edilmesi sağlanır.
Hızlanma aşaması
Gaz pedalına basıldığında, bataryada depolanan enerji, doğru akımı, araca güç verebilecek alternatif akıma dönüştüren dönüştürücüye gönderilir. Elektrik motoru. Bu işlem statoru harekete geçirerek rotorla etkileşime giren manyetik alanı oluşturarak rotorun dönmesini sağlar ve aracın tekerleklerine gerekli itici gücü sağlar.
Yavaşlama aşaması
Yavaşladığınızda veya fren yaptığınızda süreç tersine döner. Tekerleklerin hareketi, jeneratör görevi gören rotorun dönüşünü sağlar. Bu mekanizma, kinetik enerjinin bir kısmının geri kazanılmasına ve pilde depolanmasına olanak tanır. rejeneratif frenleme.
Elektrik motoru çeşitleri
Tasarım ve uygulamaya bağlı olarak pek çok elektrik motoru türü vardır ancak doğru akım ve alternatif akım motorları arasında bir ayrım yapılabilir.
Doğru akım (DC) motorlar
Bu motorlar doğru akımla çalışır ve ikiye ayrılır:
- Seri motorlu: Doğrudan yüke göre değişen bir hız sunarlar; yumuşak başlatma ve değişken yükler gerektiren uygulamalar için idealdirler.
- Paralel motor: Farklı yük koşullarında sabit hıza ihtiyaç duyulduğunda kullanılır.
- Karışık motor: Seri ve paralel motorların özelliklerini birleştirir.
Alternatif akım (AC) motorlar
AC motorlar, hareket oluşturmak için akımın polaritesindeki değişime güvenir. Bulduğumuz en yaygın olanlar arasında:
- Endüksiyon motoru: Asenkron motor olarak da adlandırılan motor, basitliği ve verimliliği nedeniyle endüstriyel uygulamalarda ve elektrikli araçlarda en çok kullanılan motordur.
- Senkronize motor: Rotoru, alternatif akım kaynağının frekansıyla aynı hızda döner. Hız doğruluğu nedeniyle oldukça değerlidir.
Elektrik motorunun avantajları
Elektrik motorlarının geleneksel içten yanmalı motorlara göre uzun bir avantaj listesi vardır. Aşağıda en önemlilerinden bazılarını vurguluyoruz:
- Sıfır emisyon: Elektrik motorları kirletici gazlar üretmediğinden çevre dostu bir seçenektir.
- Enerji verimliliği: Bir elektrik motoru, birçok içten yanmalı motorun %90 verimliliğine kıyasla, tükettiği enerjinin yaklaşık %30'ını harekete dönüştürür.
- Sessiz çalışma: Elektrik motorları, yanmalı motorlara göre çok daha az gürültü üretir ve bu da onları kentsel ortamlarda kullanım için ideal kılar.
- Daha az bakım: Elektrik motorları daha az hareketli parçaya sahip olduğundan, daha az arıza olasılığı sunarlar ve daha az bakım gerektirirler.
- Rejeneratif frenleme: Diğer bir avantaj ise frenleme sırasında enerjinin bir kısmını geri kazanıp aküde depolayabilmeleridir.
Üç fazlı asenkron motorlar, elektronik kontrolörlerle birlikte verimlilik ve performans açısından şu anda en iyisidir ve elektrikli otomobillerin menzilini arttırmak için idealdir.
Kısacası hem teknolojik gelişmeler hem de geleneksel motorlara göre avantajları değerlendirildiğinde elektrik motorları ilgi kazanmaya devam ediyor. Kitlesel olarak benimsenmesi ve sürekli gelişimi, daha sürdürülebilir ve verimli ulaşım modellerine doğru evrime katkıda bulunacaktır.