2009 הייתה ``השנה הראשונה של כלי רכב חשמליים.'' מנוע בעירה פנימית משיג אנרגיה מכנית (כוח סיבובי) באמצעות תגובה כימית הנקראת בעירה, אך מנוע ממיר אנרגיה חשמלית ישירות לאנרגיה מכנית. במקרה של מנוע EV (רכב חשמלי), חשמל זורם דרך הסטטור הקבוע למארז, והרוטור, שהוא גוף מסתובב, מקבל את החשמל כאנרגיה סיבובית.
אם תסתכל על סיבוב של מנוע בפרקי זמן קצרים מאוד, תראה שכיוון הכוח המגנטי בצד הסטטור, שבו זורם הזרם, משתנה כל הזמן. צד הרוטור חוזר על הפעולה של "משוך", ואז "מופרד", ואז "משוך" שוב. הסיבה לכך היא ששיטה זו מתאימה להשגת תנועה סיבובית. רק צד אחד צריך להסתובב. במילים אחרות, הסטטור חייב להיות עשוי מחומר שהמגנטיות שלו מתהפכת כאשר כיוון הזרם מתהפך (חומר מגנטי רך), והרוטור חייב להיות עשוי מחומר שהמגנטות שלו ממשיכה להישמר גם כאשר הכיוון של הזרם משתנה (חומר מגנטי קשיח). חומרים) נדרשים. מסיבה זו, מנועים משתמשים בלוחות פלדה אלקטרומגנטיים עבור הסטטור החיצוני ובמגנטים קבועים עבור הרוטור המסתובב.
מנוע סטלה פלאג-אין של Fuji Heavy Industries. הוא חולק את אותו עיצוב כמו מיצובישי i-MiEV, אך המפרט המפורט שונה. מעטפת יציקת האלומיניום של Ryobi היא שכבתית כפולה, עם מעברי מי קירור יצוקים בפנים. הידע כולל גם כיצד להכניס את הליבה וכיצד ליציקה.
חלק מנוע של ניסאן ליף. כפי שניתן לראות מגודל התושבת עם זרועותיו מורחבות מצד לצד, המנוע, שהוא גוש מתכת, כבד יותר ממה שהוא נראה. כמו במנועי בעירה פנימית, הסיבה לכך שנדרש שיפור יעילות של 1 אחוז היא הפחתת משקל זה ככל האפשר.
מנועים לרכבי EV הם בעלי ביצועים גבוהים במיוחד ויקרים. יתר על כן, הוא נדרש להיות קל משקל ויעיל ביותר. לפי יצרני המנועים, למנועי EV יש "דרישות ביצועים מטורפות".
בדרך כלל, מנועים משמשים לעתים קרובות במהירות סיבוב כמעט קבועה. סיבוב המנוע של הרכבת משתנה ככל שהרכבת מתחילה ועוצרת, אך התאוצה קבועה וההאטה גם היא קבועה. מהירויות מוגדרות בין תחנות, וגם שיפועים ידועים. לכן, אתה יכול להגיב בנהיגה כפי שתוכנת. עם זאת, עבור רכבי EV הפועלים על כבישים כלליים, אין מספר מוגדר של סיבובים לאחר מספר השניות לאחר ההתנעה. גם באותו כביש, עבודת המנוע משתנה בהתאם למצב התנועה. לא ניתן להשתמש במנוע שסיבובו משתנה כל הזמן ביישומים רגילים. בגלל זה זה מטורף.
הסטטור נוצר על ידי ערימת לוחות פלדה אלקטרומגנטיים דקים במיוחד. ככל שהוא דק יותר, כך ניתן לדכא יותר אובדן של זרם מערבולת, אך נדרשת מידה מסוימת של עובי כדי לשמור על דיוק הצורה. האיזון תלוי בידע של כל יצרן פלדה. (אילוסט: טושינאו קומגאי)
על מנת לטפל בתנודת סיבוב זו בצורה חלקה, צד הסטטור חייב להחליף מגנטיזציה באופן מיידי, אך ברגע הבא יש להעביר כוח גדול לצד הרוטור. הסטטור דורש חומר יעיל ביותר (איבוד נמוך) וניתן להפוך את המגנטיזציה שלו בקלות. זוהי יריעת פלדה חשמלית, שהיא חומר מגנטי רך. ברכבי חשמל, יריעות פלדה אלקטרומגנטיות בעובי של {{0}}.3 עד 0.5 מ"מ מוערמות ליצירת לוח עבה. זה לדכא את זה. המשטחים של לוחות הפלדה החשמליים הדקים במיוחד מצופים ומבודדים זה מזה. מבנה זה מפחית אובדן זרם מערבולת.
מצד שני, מגנטים קבועים משמשים בצד הרוטור, שמקבל זרם ויוצר כוח סיבוב, אבל עבור EV, שיש להם תנודות סיבוב גדולות ודרישות קפדניות ל"האטה פתאומית" ו"האצה פתאומית", כמו גם סיבוב גבוה. ומומנט גדול. לגבי מנועים, ראשית, מנועים מסוג מומנט מגנט עם מגנטים המסודרים סביב הרוטור אינם מתאימים. לרכבים היברידיים קיים סוג מומנט מגנטי, אך עבור EV טהורים משתמשים בשילוב של מומנט מגנטי ומומנט תגובתיות, כאשר מגנטים מסודרים כך שהשדה המגנטי של המגנט הקבוע מתחזק במרווחים קבועים סביב הרוטור הפונה אל הסטטור. משטח. זה מנוע מסוג.
מגנטים חזקים של אדמה נדירה המוטמעים ברוטור. האופן שבו הם מסודרים משפיע על הביצועים המוטוריים. הצבת מגנט ליד הפריפריה החיצונית תגדיל את המומנט המגנטי, אבל זה לבדו לא מתאים לרכבי EV. המגנטים מסודרים באלכסון כדי לנצל את מומנט התגובה (שיש לו שלב שונה ממומנט המגנט).
בתמונה למעלה, מגנטים קבועים ירוקים משובצים ברוטור, ומיקום המגנטים הללו הוא הידע. יתרה מכך, המגנטים המשמשים הם מגנטים נדירים של אדמה שמרכיביהם כוללים ניאודימיום, ברזל ובורון, שהם החזקים מבין המגנטים הקבועים. דיספרוזיום מתווסף גם כדי לדכא דה-מגנטיזציה תרמית, אשר מחלישה את הכוח המגנטי עקב חום הסיבוב הגבוה. אומרים שהוספת 1 אחוז דיספרוזיום יכולה לשפר דה-מגנטיזציה תרמית בכ-15 מעלות, ומגנטים בעלי ביצועים גבוהים כאלה חיוניים למנועי EV.
הגדלת תפוקת המנוע נעשית לרוב ברכבים חשמליים, אך אחת הדרכים להגדיל את התפוקה עם אותו מנוע היא להגביר את מהירות הסיבוב. עם זאת, אם הסיבוב גדל, סביר להניח שתתרחש דה-מגנטיזציה תרמית. כמו כן, ככל שהסיבוב גבוה יותר, כך קשה יותר לנהל את הפער הקטן בין הרוטור לסטטור. נדרש דיוק עיבוד עבור יריעות פלדה אלקטרומגנטיות.
הטכנולוגיה לייצור המוני של מנועים בעלי ביצועים גבוהים היא מתקדמת ביותר. זה דורש לא רק ידע עיצובי אלא גם עזרה בחומרים. אנחנו גם צריכים עזרה בתהליך הייצור. מסיבה זו, יצרני פלדה רבים מספקים יריעות פלדה חשמליות עם טכנולוגיית עיבוד כלולה. בדרך זו, הביצועים המוטוריים השתפרו באופן דרמטי. מעטפת המנוע עשויה מסגסוגת אלומיניום, שהיא חומר לא מגנטי. עיצוב ועיבוד צורה זו הם גם המוני ידע.
