Arten von Elektromotoren und ihre Eigenschaften

Der Elektrofahrzeugmotor wandelt die elektrische Energie der Stromquelle über das Getriebe in mechanische Energie um oder treibt die Räder und Arbeitsgeräte direkt an. Welche Arten von Elektromotoren gibt es? Was sind die Merkmale von jedem?

Grundlegende Einführung des Elektrofahrzeugmotors

Motor: Bezieht sich auf alle Maschinen, die mechanische Energie in elektrische Energie und elektrische Energie in mechanische Energie umwandeln. Bezieht sich speziell auf Generatoren, elektrische Maschinen und Elektromotoren.

Elektromotor: Ein Motor, allgemein als Motor bekannt, ist ein elektrisches Gerät, das elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt und mithilfe mechanischer Energie kinetische Energie erzeugen kann, um andere Geräte anzutreiben.

Da Elektrofahrzeuge power-batterien als fahrzeugmontierte Energiequelle verwenden, ist ihre Kapazität begrenzt. Um die Reichweite so weit wie möglich zu vergrößern, verwenden die meisten Antriebssysteme die Energie-Feedback-Technologie, dh die kinetische Energie des Radverlusts durch die Steuerung während der Fahrzeugbremsung. Die Batterie wird zurückgemeldet, und der Motor befindet sich in einem Erzeugungszustand, der den emittierten Strom an die Batterie liefert. Daher sollte der Fahrer eines Elektroautos als Motor bezeichnet werden, nicht als Motor, den wir gewohnt sind. Beispielsweise kann der von Zhongda Qingshan verwendete Rotor-Verbundrotormotor mit Doppelstator-Magnetfederung elektrische Energie in mechanische Energie und mechanische Energie in elektrische Energie umwandeln.

Motortyp eines Elektrofahrzeugs und seine Eigenschaften

Motorklassifizierung

Zusätzlich zur Stromerzeugungsfunktion fungiert der Elektromotor des Elektroautos hauptsächlich als Elektromotor, daher klassifizieren wir ihn nach Elektromotor: (nur zur einfachen Klassifizierung)

1, je nach Art der Arbeitsleistung: Kann in Gleichstrommotor und Wechselstrommotor unterteilt werden.

DC:

Je nach Aufbau und Funktionsprinzip kann in folgende Bereiche unterteilt werden: bürstenloser Gleichstrommotor und gebürsteter Gleichstrommotor.

Es kann auch in einen Permanentmagnet-Gleichstrommotor und einen elektromagnetischen Gleichstrommotor unterteilt werden.

Der Permanentmagnet-Gleichstrommotor ist weiter unterteilt in Seltenerd-, Ferrit- und AlNiCo-Permanentmagnet-Gleichstrommotoren.

Elektromagnetische Gleichstrommotoren werden gemäß dem Erregungsmodus weiter in Serienerregungs-, Nebenschlusserregungs-, getrennt angeregte und zusammengesetzte angeregte Gleichstrommotoren unterteilt.

Wechselstrommotoren können unterteilt werden in: Einphasenmotoren und Dreiphasenmotoren

2, je nach Aufbau und Funktionsprinzip: Kann in Gleichstrommotor, Asynchronmotor, Synchronmotor unterteilt werden.

Die Rotordrehzahl eines Asynchronmotors ist immer etwas niedriger als die Synchrondrehzahl des rotierenden Magnetfeldes.

Die Rotordrehzahl des Synchronmotors wird unabhängig von der Last immer auf der Synchrondrehzahl gehalten.

3. Je nach Verwendungszweck gibt es Antriebsmotor und Steuermotor.

4. Je nach Laufgeschwindigkeit gibt es einen Hochgeschwindigkeitsmotor, einen Niedrigdrehzahlmotor, einen Konstantdrehzahlmotor und einen Drehzahlregelungsmotor.

Motoren mit niedriger Drehzahl werden weiter unterteilt in Untersetzungsmotoren, elektromagnetische Untersetzungsmotoren, Drehmomentmotoren und Klauenpol-Synchronmotoren.

Funktionsprinzip des Elektroautomotors

1, Wechselstrommotor

Der einphasige Asynchronmotor trennt den einphasigen Wechselstrom durch kapazitive Phasenverschiebung in einen anderen Wechselstrom mit einer Phasendifferenz von 90 Grad. Die zwei Phasen des Wechselstroms werden jeweils in zwei oder vier Sätze von Motorspulenwicklungen eingespeist, und im Motor wird ein rotierendes Magnetfeld gebildet. Das rotierende Magnetfeld erzeugt einen induzierten Strom im Rotor des Motors, und das durch den induzierten Strom erzeugte Magnetfeld ist der Richtung des rotierenden Magnetfelds entgegengesetzt und wird durch das Magnetfeld gedreht. Push-Pull geht in den rotierenden Zustand über. Da der Rotor die magnetischen Kraftlinien abschneiden muss, um den induzierten Strom zu erzeugen, muss die Rotordrehzahl niedriger sein als die rotierende Magnetdrehzahl, so dass es sich um einen Asynchronmotor handelt.

Der dreiphasige Asynchronmotor muss nicht durch den Kondensator phasenverschoben werden und hat einen dreiphasigen Wechselstrom mit einer Differenz von 120 Grad, so dass das erzeugte rotierende Magnetfeld gleichmäßiger und effizienter ist.

Das Magnetfeld des Permanentmagnet-Synchron-Wechselstrommotors wird von einem Permanentmagneten erzeugt, und die Rotorspule wird von einer Bürste angetrieben. Die Drehzahl und die Wechselstromfrequenz stehen in mehreren (gebrochenen) Beziehungen (abhängig von der Anzahl der Wicklungen der Rotorspule), so dass es sich um einen Synchronmotor handelt.

Die Rotorspule wird von einer Bürste angetrieben, und der Stator erzeugt durch die Spulenwicklung ein rotierendes Magnetfeld. Die Reihen- und Parallelbeziehung der Rotorspule und der Statorspule werden als Reihenerregungs- und Parallelerregungsmotoren bezeichnet.

2, Gleichstrommotor

Der Gleichstrommotor besteht aus zwei Teilen: einem Stator und einem Rotor. Der Stator hat Magnetpole (Wicklung oder Permanentmagnet). Der Rotor hat Wicklungen. Nach dem Erregen wird am Rotor ein Magnetfeld (Magnetpol) gebildet, und zwischen dem Stator und dem Magnetpol des Rotors besteht ein Winkel. Der Motor wird durch gegenseitige Anziehung eines festen Rotormagnetfeldes (zwischen dem N-Pol und dem S-Pol) gedreht. Durch Ändern der Position der Bürste kann der Winkel des Statorpols geändert werden (unter der Annahme, dass der Startpunkt des Magnetpols des Stators, der Magnetpol des Rotors auf der anderen Seite liegt und die Richtung des Magnetpols von Der Rotor, der auf den Pol des Stators zeigt, ist die Drehrichtung des Motors.) Die Richtung des Motors ändert somit die Drehrichtung des Motors.

Motorstruktur des Elektrofahrzeugs

1. Permanentmagnet-Gleichstrommotor:

Es besteht aus einer Statorstange, einem Rotor, einer Bürste, einem Gehäuse und dergleichen.

Die Statorpole bestehen aus Permanentmagneten (Permanentmagneten) und bestehen aus Ferrit, Aluminium-Nickel-Kobalt, Neodym-Eisen-Bor oder dergleichen. Entsprechend seiner Strukturform kann es in zylindrische und Fliesentypen unterteilt werden.

Der Rotor wird im Allgemeinen mit Siliziumstahlblechen laminiert, und der Lackdraht wird zwischen die beiden Schlitze des Rotorkerns gewickelt (drei Schlitze haben drei Wicklungen), und die Verbindungen werden jeweils mit dem Metallstück des Kommutators verschweißt.

Die Bürste ist eine leitende Komponente, die das Netzteil und die Rotorwicklung verbindet. Die Bürste des Permanentmagnetmotors verwendet ein einzelnes Metallblech oder eine Metallgraphitbürste oder eine elektrochemische Graphitbürste.

2, bürstenloser Gleichstrommotor:

Es besteht aus einem Permanentmagnetrotor, einem mehrpoligen Wicklungsstator, einem Positionssensor und dergleichen.

Bürstenlose Gleichstrommotoren zeichnen sich durch bürstenlose Halbleiterschaltgeräte (wie Hall-Elemente) für die elektronische Kommutierung aus, dh elektronische Schaltgeräte ersetzen herkömmliche Kontaktkommutatoren und Bürsten. Es hat die Vorteile einer hohen Zuverlässigkeit, keinen Kommutierungsfunken und eines geringen mechanischen Rauschens.

Der Positionssensor kommutiert den Strom der Statorwicklung in einer bestimmten Reihenfolge entsprechend der Änderung der Position des Rotors (erfasst die Position des Rotorpols relativ zur Statorwicklung und erzeugt an der bestimmten Position ein Positionserfassungssignal, das wird von der Signalumwandlungsschaltung verarbeitet. Steuern Sie die Leistungsschalterschaltung, um den Wicklungsstrom gemäß einer bestimmten logischen Beziehung zu schalten.

Positionssensoren sind in magnetischer, fotoelektrischer und elektromagnetischer Ausführung erhältlich.

Ein bürstenloser Gleichstrommotor, der einen magnetempfindlichen Positionssensor verwendet, das magnetische Erfassungselement (wie ein Hall-Element, eine magnetempfindliche Diode, eine magnetisch empfindliche Diode, ein Magnetowiderstand oder ein ASIC) ist an der Statoranordnung angebracht. Erfassen der Änderung des Magnetfelds, das erzeugt wird, wenn sich der Permanentmagnet und der Rotor drehen. Mehrzweck-Elektrofahrzeuge sind Hall-Elemente.

Ein bürstenloser Gleichstrommotor, der einen photoelektrischen Positionssensor verwendet, hat eine photoelektrische Sensorvorrichtung, die an einer bestimmten Position an der Statoranordnung angeordnet ist, und eine Lichtabschirmplatte ist am Rotor angebracht, und die Lichtquelle ist eine Leuchtdiode oder eine kleine Glühbirne. Wenn sich der Rotor dreht, erzeugen die lichtempfindlichen Komponenten am Stator aufgrund der Wirkung des Visiers intermittierend Impulssignale mit einer bestimmten Frequenz.

Bei Verwendung eines bürstenlosen Gleichstrommotors mit elektromagnetischem Positionssensor werden elektromagnetische Sensoren an den Statorkomponenten (wie dem Kopplungstransformator, in der Nähe des Schalters, im LC-Resonanzkreis usw.) installiert, wenn sich die Position des Permanentmagnetrotors ändert Stellen Sie sicher, dass der elektromagnetische Sensor ein Hochfrequenzmodulationssignal erzeugt (die Amplitude ändert sich mit der Rotorposition).

Die Betriebsspannung der Statorwicklungen wird von einem elektronischen Schaltkreis bereitgestellt, der vom Positionssensorausgang gesteuert wird.

Motoreigenschaften von Elektrofahrzeugen

Der Antriebsmotor für Elektrofahrzeuge unterscheidet sich von herkömmlichen Industriemotoren. Der Antriebsmotor eines Elektrofahrzeugs erfordert normalerweise häufiges Starten / Stoppen, Beschleunigen / Abbremsen, ein hohes Drehmoment, das für niedrige Geschwindigkeit oder Steigen erforderlich ist, ein niedriges Drehmoment, das für schnelles Laufen erforderlich ist, und einen großen Schaltbereich. Industriemotoren werden normalerweise bei Nennbetriebspunkten optimiert. Daher sind Antriebsmotoren für Elektrofahrzeuge einzigartig und sollten separat klassifiziert werden.

Motoranforderungen für Elektrofahrzeuge

Sie haben spezielle Anforderungen in Bezug auf Lastanforderungen, technische Leistung und Arbeitsumgebung:

1. Der Antriebsmotor für Elektrofahrzeuge benötigt eine 4-5-fache Überlastung, um die Anforderungen für kurzfristiges Beschleunigen oder Steigen zu erfüllen. Industriemotoren benötigen nur eine zweifache Überlastung.

2. Die Höchstgeschwindigkeit von Elektrofahrzeugen muss beim Fahren auf der Straße das 4-5-fache der Grundgeschwindigkeit erreichen, während Industriemotoren nur eine konstante Leistung erreichen müssen, die doppelt so hoch ist wie die Grundgeschwindigkeit.

3. Der Antriebsmotor für Elektrofahrzeuge muss gemäß dem Fahrstil des Modells und des Fahrers ausgelegt sein, und der Industriemotor muss nur gemäß dem typischen Arbeitsmodus ausgelegt sein.

4. Der Antriebsmotor für Elektrofahrzeuge erfordert eine hohe Leistungsdichte (im Allgemeinen erforderlich, um 1 kW / kg zu erreichen) und eine gute Wirkungsgradkarte (hoher Wirkungsgrad in einem weiten Bereich von Drehzahl- und Drehmomentbereichen), die das Fahrzeuggewicht reduzieren kann. Industriemotoren berücksichtigen im Allgemeinen Leistungsdichte, Wirkungsgrad und Kosten und optimieren den Wirkungsgrad nahe dem Nennbetriebspunkt.

5. Antriebsmotoren für Elektrofahrzeuge erfordern eine hohe Steuerbarkeit, eine hohe Genauigkeit im eingeschwungenen Zustand und eine gute dynamische Leistung. Industriemotoren haben nur eine spezifische Leistungsanforderung.

6. Der Antriebsmotor für Elektrofahrzeuge ist auf kleinem Raum am Kraftfahrzeug installiert und arbeitet in rauen Umgebungen wie hohen Temperaturen, schlechtem Wetter und häufigen Vibrationen. Industriemotoren arbeiten normalerweise in einer festen Position.

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