시운전 동기 모터: 무슨 뜻인가요?

전기 자동차는 여전히 배터리 개발로 인해 가려졌습니다.

하이브리드 파워 트레인의 급속한 발전과 최근 전기 자동차 분야의 전례없는 발전이 배터리 기술 개발의 주요 초점입니다. 개발자에게 최대한의 리소스를 필요로하며 디자이너에게 가장 큰 도전입니다. 그러나 첨단 리튬 이온 기술 개발의 진전은 전류 및 전기 모터의 전력 조절 분야에서 상당한 진전을 수반한다는 사실을 과소 평가해서는 안됩니다. 전기 모터는 고효율이지만 개발 분야가 진지하다는 것이 밝혀졌습니다.

설계자들은 전기 자동차가 점점 보편화되고있을뿐만 아니라 연소 동력 차량의 전기 화가 유럽 연합에서 설정 한 배출 수준의 중요한 요소이기 때문에 산업이 매우 빠른 속도로 성장할 것으로 기대합니다.

전기 모터는 고대 역사를 가지고 있지만 오늘날 설계자들은 새로운 도전에 직면하고 있습니다. 전기 모터는 목적에 따라 좁은 디자인과 큰 직경 또는 작은 직경과 긴 몸체를 가질 수 있습니다. 순수한 전기 자동차에서의 행동은 연소 엔진에서 생성 된 열을 고려해야하는 하이브리드와 다릅니다. 전기 자동차의 경우 속도 범위가 더 넓고 변속기의 병렬 하이브리드 시스템에 설치된 차량은 연소 엔진의 속도 범위 내에서 작동하도록 최적화되어야합니다. 대부분의 기계는 고전압으로 작동하지만 48 볼트 전기 기계는 점점 더 대중화 될 것입니다.

왜 AC 모터인가

배터리 사람의 전기 공급원이 직류라는 사실에도 불구하고 전기 시스템 설계자는 현재 DC 전기 모터 사용에 대해 생각하지 않습니다. 변환 손실이 있더라도 AC 장치, 특히 동기식 장치는 DC 장치보다 성능이 뛰어납니다. 그러나 동기식 또는 비동기식 모터는 실제로 무엇을 의미합니까? 전기 자동차는 시동기 및 교류 발전기의 형태로 자동차에 오랫동안 존재했지만 최근에는 완전히 새로운 기술이 도입 되었기 때문에 자동차 세계의이 부분을 소개합니다.

Toyota, GM 및 BMW는 이제 전기 모터의 개발 및 생산을 자체적으로 인수한 몇 안 되는 제조업체 중 하나입니다. Toyota의 자회사인 Lexus도 이러한 장치를 다른 회사인 일본의 Aisin에 공급합니다. 대부분의 회사는 ZF Sachs, Siemens, Bosch, Zytec 또는 중국 회사와 같은 공급업체에 의존합니다. 분명히, 이 비즈니스의 급속한 발전으로 그러한 회사는 자동차 제조업체와의 파트너십을 통해 혜택을 누릴 수 있습니다. 기술적인 면은 요즘 전기 자동차와 하이브리드의 요구에 따라 외부 또는 내부 로터가 있는 AC 동기 모터가 주로 사용됩니다.

DC 배터리를 150 상 AC로 또는 그 반대로 효율적으로 변환 할 수있는 능력은 주로 제어 기술의 발전으로 인한 것입니다. 그러나 전력 전자 장치의 전류 수준은 가정용 전기 네트워크에서 볼 수있는 수준보다 몇 배 더 높으며 종종 XNUMX 암페어를 초과합니다. 이것은 전력 전자 장치가 처리해야하는 많은 열을 생성합니다. 현재 전자 반도체 제어 장치는 마술봉으로 줄일 수 없기 때문에 전자 제어 장치의 부피는 여전히 크다.

동기식 및 비동기식 모터는 모두 전력 밀도가 더 높은 회전 자기장 전기 기계 유형입니다. 일반적으로 유도 전동기의 회전자는 단락된 권선이 있는 단단한 시트의 단순한 패키지로 구성됩니다. 전류는 반대쪽 쌍으로 고정자 권선에 흐르고 각 쌍에는 120상 중 하나의 전류가 흐릅니다. 그들 각각은 서로에 대해 XNUMX도 위상이 이동하기 때문에 소위 회전 자기장이 얻어집니다. 이것은 회전자에 자기장을 유도하고 고정자에서 회전하는 두 자기장과 회전자의 자기장 사이의 상호 작용은 후자와 후속 회전의 동반으로 이어집니다. 그러나 이러한 유형의 전기 모터에서는 자기장과 회전자 사이에 상대 운동이 없으면 회전자에 자기장을 유도하지 않기 때문에 회전자는 항상 자기장 뒤에 있습니다. 따라서 최대 속도의 수준은 공급 전류와 부하의 주파수에 의해 결정됩니다. 그러나 동기식 모터의 효율성이 높기 때문에 대부분의 제조업체는 이를 고수합니다.

동기 모터

이러한 장치는 효율성과 전력 밀도가 훨씬 더 높습니다. 유도 전동기와의 중요한 차이점은 회 전자의 자기장은 고정자와의 상호 작용에 의해 생성되지 않고 여기에 설치된 추가 권선을 통해 흐르는 전류 또는 영구 자석의 결과입니다. 따라서 회 전자의 필드와 고정자의 필드는 동기식이며 최대 모터 속도는 전류 및 부하의 주파수에 따라 각각 필드의 회전에 따라 달라집니다. 전력 소비를 증가시키고 현대 전기 자동차 및 하이브리드 모델의 전류 조절을 복잡하게하는 권선에 추가 전원 공급이 필요하지 않도록하기 위해 소위 일정한 여자 (즉, 일정한 여자)가있는 전기 모터가 사용됩니다. 영구 자석으로. 이미 언급했듯이 이러한 자동차의 거의 모든 제조업체는 현재이 유형의 장치를 사용하므로 많은 전문가에 따르면 값 비싼 희토류 요소 네오디뮴 및 디스프로슘이 부족하다는 문제가 여전히 남아 있습니다. 동기 모터는 BMW 또는 GM과 같은 다양한 종류와 혼합 기술 솔루션으로 제공되지만 이에 대해 자세히 알려 드리겠습니다.

건설

순수 전기 자동차 엔진은 일반적으로 드라이브 액슬 디퍼렌셜에 직접 연결되며 동력은 액슬 샤프트를 통해 휠로 전달되어 기계적 변속기 손실을 줄입니다. 이 레이아웃을 바닥 아래에 배치하면 무게 중심이 줄어들고 전체 블록 디자인이 더 콤팩트해집니다. 하이브리드 모델의 레이아웃에서는 상황이 완전히 다릅니다. 싱글 모드(Toyota 및 Lexus) 및 듀얼 모드(Chevrolet Tahoe)와 같은 풀 하이브리드의 경우 전기 모터는 하이브리드 드라이브 트레인의 유성 기어에 어떤 식으로든 연결되어 있습니다. 지름. 고전적인 병렬 하이브리드에서 콤팩트한 요구 사항은 플라이휠과 기어박스 사이에 맞는 어셈블리가 직경이 더 크고 상당히 평평하다는 것을 의미하며 Bosch 및 ZF Sachs와 같은 제조업체는 디스크 모양의 로터 설계에 의존하기도 합니다. 로터의 변형도 있습니다. Lexus LS 600h에는 회전 요소가 내부에 있지만 일부 Mercedes 모델에서는 회전 로터가 외부에 있습니다. 후자의 디자인은 전기 모터가 휠 허브에 설치된 경우에도 매우 편리합니다.

텍스트 : Georgy Kolev